电磁发射装置和电磁发射器制造方法及图纸

本申请涉及一种电磁发射装置和电磁发射器，该电磁发射装置包括脉冲源、发射通道和电枢，脉冲源设置在发射通道的目标位置，目标位置使得脉冲源产生的磁场与发射通道上电流产生的磁场方向一致，电枢在脉冲源产生的磁场与发射通道上电流产生的磁场共同作用下运动，以推动目标体滑出发射通道。采用本装置能够提高目标体划出发射通道的速度。目标体划出发射通道的速度。目标体划出发射通道的速度。

【技术实现步骤摘要】
电磁发射装置和电磁发射器


[0001]本申请涉及电磁发射
，特别是涉及一种电磁发射装置和电磁发射器。

技术介绍

[0002]电磁发射是指全部或者部分由电磁力推进目标体的超高速发射技术，电磁发射方法是未来发射的必然发展趋势。
[0003]相关技术中，电磁发射器包括发射通道、电枢和脉冲源，脉冲源提供的电流流过电枢时将电能转换为磁场能，通过磁场能为目标体提供动能推动目标体沿着发射通道移动，以使目标体以一定的速度冲出发射通道的末端。
[0004]然而，相关技术中目标体冲出发射通道的速度较小。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高目标体冲出发射通道速度的电磁发射装置和电磁发射器。
[0006]第一方面，本申请提供了一种电磁发射装置。所述电磁发射装置包括脉冲源、发射通道和电枢；所述脉冲源设置在所述发射通道的目标位置，所述目标位置使得所述脉冲源产生的磁场与所述发射通道上电流产生的磁场方向一致；
[0007]所述电枢在所述脉冲源产生的磁场与所述发射通道上电流产生的磁场共同作用下运动，以推动目标体滑出所述发射通道。
[0008]在其中一个实施例中，所述脉冲源为电感型脉冲源，所述电感型脉冲源以电感为储能元件，所述电感中的电感线圈通流时产生磁场。
[0009]在其中一个实施例中，所述电感型脉冲源的磁场集中在所述电感线圈的轴向方向。
[0010]在其中一个实施例中，若所述脉冲源的数量为至少一个且所述发射通道的数量为一个，则各所述脉冲源中的至少一个脉冲源设置在所述发射通道的目标位置。
[0011]在其中一个实施例中，若所述脉冲源的数量为至少一个、所述发射通道的数量为多个，则各所述脉冲源中的至少一个脉冲源设置在任意一个发射通道中目标发射通道的目标位置。
[0012]在其中一个实施例中，各所述发射通道的排列方式包括分段式排列、平铺式排列、层叠式排列中至少一种。
[0013]在其中一个实施例中，若各所述发射通道的排列方式为平铺式排列，所述目标体从中间发射通道滑出，则各所述脉冲源中的至少一个脉冲源设置在所述中间发射通道的目标位置。
[0014]在其中一个实施例中，若各所述发射通道的排列方式为层叠式排列，所述目标体从任意一个发射通道滑出，则各所述脉冲源中的至少一个脉冲源设置在任意一个发射通道的目标位置。
[0015]在其中一个实施例中，所述电磁发射装置还包括初级电源；
[0016]所述初级电源用于向所述脉冲源充电。
[0017]第二方面，本申请还提供了一种电磁发射器，该电磁发射器包括上述第一方面所有装置实施例中的电磁发射装置。
[0018]上述电磁发射装置和电磁发射器，该电磁发射装置包括脉冲源、发射通道和电枢，脉冲源设置在发射通道的目标位置，目标位置使得脉冲源产生的磁场与发射通道上电流产生的磁场方向一致，电枢在脉冲源产生的磁场与发射通道上电流产生的磁场共同作用下运动，以推动目标体滑出发射通道。该装置中的脉冲源灵活的设置在发射通道的目标位置，将脉冲源产生的磁场与发射通道上电流产生的磁场结合推动电枢在发射通道中移动，相比于传统装置中仅通过发射通道上电流产生的磁场推动电枢移动来说，本装置中推动电枢的磁场更大，产生的推力更大，从而使得电枢和目标体移动过程中的加速度也就越大，目标体划出发射通道的速度越大。
附图说明
[0019]图1为一个实施例中电磁发射装置的结构框图；
[0020]图2为一个实施例中Meat Grinder电路拓扑图；
[0021]图3为一个实施例中XRAM电路拓扑图；
[0022]图4为一个实施例中电磁发射装置的结构框图；
[0023]图5为一个实施例中电磁发射装置的结构框图；
[0024]图6为一个实施例中发射通道平铺式排列的结构框图；
[0025]图7为一个实施例中发射通道分段式排列的结构框图；
[0026]图8为一个实施例中发射通道层叠式排列的结构框图。
[0027]附图标记说明：
[0028]1、电磁发射装置；
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11、脉冲源；
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12、发射通道；
[0029]13、电枢；
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14、目标体；
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15、初级电源。
具体实施方式
[0030]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0031]首先，在具体介绍本申请实施例的技术方案之前，先对本申请实施例基于的技术背景进行介绍。
[0032]电磁发射是全部或者部分由电磁力推进目标体的超高速发射系统，被称为“未来发射方式的必然发展趋势”。电磁发射相比于传统的火器发射来说，具有以下优势：电磁发射的方式不受滞止声速的限制，可以达到2km/s乃至更高的目标体滑出发射通道的速度；电磁发射的单次发射成本仅为传统火器发射的1/10～1/3；在发射过程中，目标体所受的磁力可以通过调整发射器电流的方式进行调整，电磁发射目标体速度的一致性和可控性更好；电磁发射的器口弧光小、温度低，发射基地具有更好的隐蔽性。
[0033]传统的电磁发射装置是由初级电源、脉冲源、发射通道、电枢和目标体组成，脉冲
源与发射通道之间通过馈电母线连接，电枢和目标体设置在发射通道中，初级电源用于为脉冲源提供电能，脉冲源用于为发射通道和电枢提供电流。发射通道由两条平行的长直导轨组成，当发射通道接入电源时，电流从发射通道的一端流入，经电枢从另一导轨流回脉冲源，在两导轨平面间产生强磁场，通电流的滑块在安培力的作用下，目标体会以较大的速度从发射通道的末端滑出。
[0034]电磁发射装置的原理包括：初级电源为脉冲源提供电流，初级电源将电能转换为磁能存储在脉冲源中；脉冲源、发射通道和电枢构成一个回路，当脉冲源为发射通道提供电流时，脉冲源中的磁能转换为电能，电流流经导线、发射通道和电枢；发射通道将电能转换为磁能，在发射通道中产生磁场，利用发射通道的电流与磁场之间相互作用的安培力把电枢和目标体发射出去。在该过程中，先将电能转化为磁能，再将磁能转化为电能，又将电能转化为磁能，最后将磁能转化为推动电枢和目标体移动的动能，该过程中的能量在电能和磁能之间反复转换，发射目标体的过程中能量损失较大。同时，仅依靠发射通道中的磁场推动电枢和目标体移动，磁场强度较小，对电枢和目标体的推力较小，电枢和目标体的加速度较小，从而导致目标体滑出发射通道时的速度较小。
[0035]因此，针对以上问题，下面结合本申请实施例所应用的场景，对本申请实施例涉及的技术方案进行介绍。
[0036]在一个实施例中，如图1所示，图1给出了一种电磁发射装置1，电磁发射装置1包括脉冲源11、发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电磁发射装置，其特征在于，所述电磁发射装置包括脉冲源、发射通道和电枢；所述脉冲源设置在所述发射通道的目标位置，所述目标位置使得所述脉冲源产生的磁场与所述发射通道上电流产生的磁场方向一致；所述电枢在所述脉冲源产生的磁场与所述发射通道上电流产生的磁场共同作用下运动，以推动目标体滑出所述发射通道。2.根据权利要求1所述的电磁发射装置，其特征在于，所述脉冲源为电感型脉冲源，所述电感型脉冲源以电感为储能元件，所述电感中的电感线圈通流时产生磁场。3.根据权利要求2所述的电磁发射装置，其特征在于，所述电感型脉冲源的磁场集中在所述电感线圈的轴向方向。4.根据权利要求1所述的电磁发射装置，其特征在于，若所述脉冲源的数量为至少一个且所述发射通道的数量为一个，则各所述脉冲源中的至少一个脉冲源设置在所述发射通道的目标位置。5.根据权利要求1所述的电磁发射装置，其特征在于，若所述脉冲源的数量为至少一个、所述发射通道的数...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙浩，于歆杰，李臻，李蓓，刘至真，杨松衡，黄松岭，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：