электромагнитный ускоритель с вращением снаряда

Формула изобретения

Многоступенчатый линейный электромагнитный ускоритель соленоидного типа, содержащий ферромагнитный снаряд, цилиндрический немагнитный ствол с соосно закрепленными на нем катушками тяговых соленоидов, имеющими внешние магнитопроводы и средства коммутации цепей питания по сигналам датчиков положения снаряда, отличающийся тем, что цилиндрический снаряд содержит углубления в виде продольных каналов, внутренние отверстия в магнитопроводах выполнены с выемками, расположенными противоположно углублениям в снаряде, выемки в магнитопроводах соседних катушек расположены с относительным угловым смещением в несколько градусов, обеспечивающим при линейном ускорении снаряда его осевое вращение за счет создания неравномерности магнитного поля в плоскости вращения снаряда.

Описание изобретения к патенту

В технике электромагнитного ускорения тел известны вращающие электромагнитные ускорители, например [1], обеспечивающие стабилизацию снаряда в полете вращением, или близкий аналог [2] предлагаемого изобретения, общим недостатком которых является формирование вращающего магнитного момента с помощью дополнительных элементов конструкции ускорителя, что приводит к увеличению массы ускорителя и усложнению его конструкции.

Основной задачей предложенного решения является придание снаряду осевого стабилизирующего вращения в многоступенчатом электромагнитном ускорителе соленоидного типа без применения дополнительных конструктивных узлов.

Данная техническая задача решается следующим образом.

Многоступенчатый линейный электромагнитный ускоритель соленоидного типа содержит ферромагнитный снаряд, цилиндрический немагнитный ствол с соосно закрепленными на нем катушками тяговых соленоидов. Каждая катушка имеет внешний магнитопровод и средства коммутации цепей питания по сигналам датчика положения снаряда.

Изобретение имеет следующие новые признаки, отличающие его от известных:

цилиндрический снаряд содержит углубления в виде продольных каналов;

отверстия в магнитопроводе выполнены с выемками, расположенными противоположно углублениям в снаряде;

выемки в магнитопроводах соседних катушек выполнены с относительным угловым смещением в несколько градусов, обеспечивающим при линейном ускорении снаряда его осевое вращение за счет создания неравномерности магнитного поля в плоскости вращения снаряда.

На фиг.1, 2 изображены схемы расположения элементов электромагнитного ускорителя с вращением снаряда.

На схемах приняты следующие обозначения:

1 - ствол;

2 - снаряд;

3 - катушка;

4 - магнитопровод;

5 - датчик положения снаряда;

6 - выемка в отверстии магнитопровода;

7 - углубление в снаряде.

При движении вдоль ствола 1 снаряд 2 втягивается в катушку 3. При этом магнитное поле за счет неравномерности в плоскости вращения, созданной формой сечения снаряда и формой отверстия магнитопровода 4, поворачивает снаряд в положение, при котором совпадут выемки 6 в магнитопроводе и углубления 7 в снаряде. При дальнейшей работе ускорителя средства коммутации (на схеме не показаны) по сигналам датчиков 5 положения снаряда по очереди включают и выключают ток в каждой катушке в соответствии с продвижением снаряда по стволу. При этом каждая ступень ускорителя одновременно с перемещением снаряда вдоль ствола поворачивает снаряд на угол d вокруг продольной оси благодаря угловому смещению в ориентации выемок в магнитопроводах катушек соседних ступеней.

На фиг.2-5 изображены схемы взаимного расположения выемок в магнитопроводах катушек отдельных ступеней электромагнитного ускорителя, выполненных с поворотом в каждой ступени на угол d.

Применение данного технического решения позволяет без использования дополнительных конструктивных узлов и только за счет формы снаряда и формы отверстий в магнитопроводах придать снаряду стабилизирующее вращение одновременно с обычным линейным ускорением.

Источники информации

1. Патент США N 5189244. Method and apparatus for spinning projectiles fired from a rail gun. US Cl.: 89/8; 124/3.

2. Патент США N 4449441. Electromagnetic projectile launcher with magnetic spin stabilization. US Cl.: 89/8; 124/3.