Електродинамічна метальна установка

Реферат: UA 94751 U UA 94751 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області озброєння, зокрема до електромагнітних пускових установок, які використовують для прискорення снаряда електродинамічні сили, і може бути використана в системах протиракетної та протиповітряної оборони, а також у складі технологічного і лабораторного устаткування для одержання надвисоких тисків і швидкостей. Відомий багатоступінчастий лінійний електромагнітний прискорювач соленоїдного типу (найближчий аналог), що містить феромагнітний снаряд, циліндричний немагнітний ствол із співвісно закріпленими на ньому котушками тягових соленоїдів, що мають зовнішні магнітопроводи і засоби комутації ланцюгів живлення по сигналах датчиків положення снаряда, а циліндричний снаряд містить поглиблення у вигляді подовжніх каналів, внутрішні отвори в магнітопроводах виконані з виїмками, розташованими протилежно поглибленням у снаряді, виїмки в магнітопроводах сусідніх котушок розташовані з відносним кутовим зсувом у кілька градусів, що забезпечують при лінійному прискоренні снаряда його осьове обертання за рахунок створення нерівномірності магнітного поля в площині обертання снаряда (патент РФ № 2258885, F41В 6/00, 2005). Недоліком багатоступінчастого лінійного прискорювача є недостатні енергетичні характеристики унаслідок використання фізично досить обмеженої енергії електродинамічних сил для розгону снаряда з нульової початкової швидкості і використання цієї ж енергії для додання снаряду обертального руху в процесі розгону. Дійсно, навіть при використанні як вибухової речовини пороху, снаряд можливо розігнати до 6 швидкості 1,5-2 км/с при енергії 2*10 Дж, а при використанні воднево-кисневого палива - до 6 4 км/с при енергії 8*10 Дж. Сучасні корабельні електродинамічні установки при ємності 6 конденсаторів 10 000 мкф і граничній напрузі 50 кВ мають енергію 10-12*10 Дж і здатні розігнати снаряд до швидкості 5 км/с. Електродинамічна метальна установка при використанні вибухової речовини забезпечує розгін снаряда до швидкості 5 км/с при електричній енергії 26 4*10 Дж чи розгін до швидкості ≈ 7 км/с, недосяжної при використанні звичайних лінійних прискорювачів, проте достатньої для використання в системах протиракетної та протиповітряної оборони. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення багатоступінчастого лінійного прискорювача шляхом застосування нарізного газодинамічного ствола попереднього розгону снаряда від нульової швидкості до 2-4 км/с, що забезпечує можливість обертального руху снаряда в процесі розгону в нарізному газодинамічному стволі, ефективне використання енергії електродинамічних сил для досягнення швидкості 5-8 км/с та збільшення енергетичних характеристик лінійного прискорювача. Поставлена задача вирішується тим, що електродинамічна метальна установка, яка містить багатоступінчастий лінійний електромагнітний прискорювач соленоїдного типу, феромагнітний снаряд, циліндричний немагнітний ствол із співвісно закріпленими на ньому котушками тягових соленоїдів, що мають зовнішні магнітопроводи і засоби комутації ланцюгів живлення за сигналами датчиків положення снаряда, метальна установка додатково обладнана розташованим співвісно нарізним газодинамічним стволом попереднього розгону та осьового обертання снаряду. Використання розташованого співвісно газодинамічного ствола попереднього розгону снаряда забезпечує: - попередній розгін снаряда до швидкості 2-4 км/с без використання електричної енергії; - осьове обертання снаряда в процесі попереднього розгону. - збільшення енергетичних характеристик електродинамічної метальної установка, оскільки подальший розгін снаряда за рахунок електродинамічних сил здійснюється не з нульової, а досить високої швидкості снаряда. Будова електродинамічної метальної установки представлена на кресленні. Електродинамічна метальна установка містить співвісний нарізний газодинамічний ствол 1, у якому розташована вибухова речовина 2 і феромагнітний снаряд 3. Немагнітний ствол 4 містить співвісно закріплені на ньому котушки тягових соленоїдів 5, датчики положення снаряда 6, силові комутатори 7 і накопичувальні конденсатори 8. Працює електродинамічна метальна установка в такий спосіб. При вибуху вибухової речовини 2 газ, що розширюється, здійснює попередній розгін снаряда 3 у газодинамічному стволі 1 до швидкості 2-4 км/с, яка визначається складом використовуваної вибухової речовини, наприклад, пороху. При досягненні снарядом немагнітного ствола 4 за сигналами датчика положення снаряда 6 замикається силовий комутатор 7, відбувається розряд накопичувального конденсатора 8 через котушку тягового соленоїда 5 і подальший розгін снаряда 3 забезпечується за рахунок енергії електродинамічних сил. При подальшому русі снаряда 3 за сигналами датчиків положення снаряда 6 силові 1 UA 94751 U 5 комутатори 7 вмикають наступні котушки соленоїдів 5 та здійснюється подальший розгін снаряда до швидкості 5-8 км/с. Таким чином, пропонована електродинамічна метальна установка дійсно забезпечує збільшення енергетичних характеристик багатоступінчастого лінійного прискорювача за допомогою застосування попереднього розгону снаряда від нульової швидкості до 2-4 км/с з додаванням йому обертального руху в процесі розгону в газодинамічному стволі з наступним розгоном до швидкості 5-8 км/с за рахунок електродинамічних сил, що забезпечує ефективне використання енергії електромагнітних сил для досягнення більшої швидкості снаряда, достатньої для використання в системах протиракетної і протиповітряної оборони. 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Електродинамічна метальна установка, яка містить багатоступінчастий лінійний електромагнітний прискорювач соленоїдного типу, феромагнітний снаряд, циліндричний немагнітний ствол із співвісно закріпленими на ньому котушками тягових соленоїдів, що мають зовнішні магнітопроводи і засоби комутації ланцюгів живлення за сигналами датчиків положення снаряда, яка відрізняється тим, що метальна установка додатково обладнана розташованим співвісно нарізним газодинамічним стволом попереднього розгону та осьового обертання снаряду. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2