Сферичний вибухомагнітний генератор

Реферат: UA 115181 U UA 115181 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Запропонована корисна модель стосується електрогенераторів, а саме перетворення хімічної енергії вибухової речовини (ВР) в електромагнітну зі здійсненням процесу магнітної кумуляції енергії. Відомий комплексний вибухомагнітний генератор (ВМГ) [патент України № 74115, МПК H02N11/00, Автори: Чумаков В.І., Столярчук О.В., Коняхін Г.Ф., опубліковано 25.10.2012, бюл. № 20 2012 р.], який містить вибухову речовину, електродетонатори, встановлені на вибуховій речовині, та зовнішнє джерело. Причиною конструктивної складності відомого ВМГ є: наявність спіральної котушки, що призводить до збільшення розмірів. Найбільш близьким до того, що запропонується, є комплектований ВМГ [патент України № 46997, МПК H02N11/00, Автори: Чумаков В.І., Столярчук О.В., Коняхін Г.Ф., опубліковано 11.01.2010, бюл. № 1 2010 р.], що містить вибухову речовину, детонатор, який встановлено на вибуховій речовині та зовнішнє джерело. Причиною конструктивної складності відомого ВМГ є: наявність спіральної котушки, що призводить до збільшення розмірів. Технічною задачею, поставленою в основу корисної моделі, є досягнення ефекту з використанням меншої кількості вибухової речовини, спрощення конструкції та збільшення компактності для збільшення експлуатаційних властивостей пристрою. Для вирішення поставленої задачі сферичний вибухомагнітний генератор, що містить вибухову речовину, детонатор, який встановлено на вибуховій речовині, та зовнішнє джерело, який відрізняється тим, що має п'єзоелемент, який знаходиться між двома постійними магнітами та конусами з магнітом'якого матеріалу, які з'єднують постійні магніти з п'єзоелементом. Поставлена задача вирішується використанням лише один шару підривної речовини, що дає можливість на багато зменшити розміри пристрою. Використовуючи потужний підривний матеріал, досягти сферично рівномірного детонування речовини. Поставлена задача вирішується також тим, що, зміцнивши корпус пристрою до певної міри, досягається збільшення тиску на п'єзоелемент. Корпус зміцнюється до тих пір, доки сила вибуху буде достатньою для стиснення магнітного поля п'єзоелемента і одночасно зможе вивільнити згенерований імпульс електромагнітного випромінювання зруйнувавши конструкцію пристрою. На рисунку показана структурна схема сферичного вибухомагнітного генератора. Сферичний вибухомагнітний генератор складається з п'єзоелемента (1), який покритий шаром вибухової речовини(2), він знаходиться між двома постійними магнітами (3) та конусами з магнітом'якого матеріалу (4), які з'єднують постійні магніти з п'єзоелементом. Вибухова речовина з'єднується з детонатором (5) провідниками (6), а детонатор, в свою чергу, з'єднується з елементом живлення (7). Робота сферичного вибухомагнітного генератора відбувається в такий спосіб. Конуси з магнітом'якого матеріалу (4) збирають магнітне поле з постійних магнітів (3) в область, яку займає п'єзоелемент (1), щоб максимально його намагнітити. Енергія з елемента живлення (7), за допомогою детонатора (5), формується в імпульс через провідники (6) рівномірно детонує вибухову речовину (2). При підриві вибухової речовини (2) детонаційна хвиля тисне на п'єзоелемент (1) з надзвичайно великою силою. Це формує в п'єзоелементі хвилю, яка дуже швидко сферично симетрично стискає магнітне поле в п'єзоелементі (1). Наприкінці фази стиснення внаслідок скін-ефекту розмір області сферично симетрично стисненого магнітного поля набагато менше первинного радіуса п'єзоелемента (1). Це приводить до дуже швидкого і значного збільшення напруженості магнітного поля. Внаслідок цього ударна хвиля, яка сформувалася в п'єзоелементі (1), змінює свій напрямок на протилежний. В процесі цього здійснюється немонотонна зміна магнітного поля на малих часових інтервалах, характеризуючи цим скачко подібну зміну магнітного моменту струмового шару. Це приводить до генерації імпульсного радіочастотного електромагнітного випромінювання, частота якого досягає порядку від сотень мегагерц до сотень гігагерц одним імпульсом тривалістю менше однієї наносекунди. Помітимо, що, використовуючи конуси з магнітом'якого матеріалу, у п'єзоелемент передається енергія з більшою ефективністю, а завдяки п'єзоелементу енергія генерується з більшою ефективністю, ніж у випадку синхронної роботи чотирьох класичних вибухомагнітних генераторів. До того ж ініціація ударної хвилі із чотирьох сторін дозволяє в чотири рази скоротити час роботи генератора й підвищити амплітуду напруги й струму, що генерується. 55 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 60 Сферичний вибухомагнітний генератор, що містить вибухову речовину, детонатор, який встановлено на вибуховій речовині, та зовнішнє джерело, який відрізняється тим, що він має п'єзоелемент, який знаходиться між двома постійними магнітами та конусами з магнітом'якого матеріалу, які з'єднують постійні магніти з п'єзоелементом. 1 UA 115181 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2