CN112880475A - 一种用于炮弹发射的导轨式电磁发射装置 - Google Patents

Abstract

一种用于炮弹发射的导轨式电磁发射装置，包括框架上装、框架下装、滑车、炮弹导轨、滑车滑轨、动子滑轨、动子以及定子，该发射装置，结构简单、紧凑可靠，能提供驱动附件及电路板安装空间，同时，可通过设置位置传感器进行炮弹实时运动位置的反馈，进行通电时间的实时控制，节约能源；在外部设置门进行密封，增强了内部结构的密封性，能有效保护驱动附件及电路；便于储存和运输；此外，结构上设置便于对接的装置，使得发射快速性好，控制效率及控制的准确性较高。

Description

一种用于炮弹发射的导轨式电磁发射装置

技术领域

本发明属于炮弹发射技术领域，具体涉及一种用于炮弹发射的导轨式电磁发射装置。

背景技术

目前的发射装置大都属于化学发射器，随着科学技术的进步，它们已不能满足人类对于发射能力的更高要求。比如在常规火炮中，炮弹的初速度受到各种固有因素的限制，即弹丸初速度存在一个理论上的极限。火箭速度虽不受滞止声速的限制，但这种发射方式仍有许多不。首先，火箭发射的有限荷载仅为火箭自重的1％左右，而不断反向喷射的高速性质，实际上是一种浪费，其推进效率也很低；其次，火箭每次的发射成本极高，且火箭发射技术极为复杂。

在此情况下，产生了新一代的超高速电磁推进(发射)技术。所谓电磁推进(发射)，就是将带有通电电枢的物体置于电磁推进装置的直线加速器或其他直线磁场内，利用电磁相互作用力即洛伦兹力，使携带电流的物体加速向前运动。与常规发射方式相比，电磁发射具有以下优点：(1)电磁推动力大，弹丸速度高，电磁发射的脉冲动力约为火炮发射力的10倍,所以用它发射的弹丸速度很高，一般火炮的射击速度约为0.8千米/秒，步枪子弹的射击速度为l千米/秒，而电磁炮可将3克重的弹丸加速到11千米/秒，将300克的弹丸加速到4千米/秒。有的专家甚至预言，将来的速度可达100千米/秒；(2)弹丸稳定性好，电磁炮弹丸在炮管中受到的推力是电磁力,这种力量是非常均匀的，而电磁推力容易控制，所以弹丸稳定性好，这有利于提高命中精度；(3)隐蔽性好，电磁炮在发射时不产生火焰和烟雾，也不产生冲击波，所以作战中比较隐蔽，不易被敌人发现。而且，它采用低级燃料作能源，而不是常规火药，这有利于发射阵地的安全；(4)弹丸发射能量可调，可根据目标性质和射称大小可快速调节电磁力的大小，从而控制弹丸的发射能量；(5)经济性好，与常规武器比较，火炮发射药产生每焦耳能量需要10美元，而电磁炮只需要0.1美元。

因此，亟需提供一种方便可行的电磁发射装置，用于电磁轨道炮的发射。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于炮弹发射的导轨式电磁发射装置。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种用于炮弹发射的导轨式电磁发射装置，包括框架上装、框架下装、滑车、炮弹导轨、滑车滑轨、动子滑轨、动子以及定子；所述框架上装与框架下装为长方形框架结构，框架上装的下表面与框架下装的上表面紧固连接，成为一个整体；所述炮弹导轨安装于框架上装内部，长度与框架上装相适应；所述滑车滑轨安装于框架上装的上平面上，长度与框架下装相适应；所述滑车安装于滑车滑轨中，滑车可在滑车滑轨中沿框架上装的上表面进行直线运动；所述框架下装内设有凹槽，所述动子滑轨安装于框架下装底部设置的凹槽底部，长度与框架下装相适应；所述定子为绕组，并且为多个，呈一字型分布于凹槽两侧；所述动子为永磁体，固定连接于滑车下方，并伸入框架下装的凹槽中设置的动子滑轨内，所述定子与凹槽两侧安装的定子留有间隙，使定子随着滑车在凹槽中运动时不与定子发生接触；进行炮弹发射时，将炮弹尾部与滑车进行对接安装，炮弹上方与炮弹导轨对接安装，随后对分布安装于框架下装所设置的凹槽内的定子进行通电产生磁场，动子受磁场作用带动滑车以及滑车上安装的炮弹加速向前运动，直至炮弹从炮弹导轨中射出。

进一步的，还包括拉紧装置，所述拉紧装置为多个，通过螺栓固定安装于框架下装的外侧，并与框架上装的外侧连接。

进一步的，还包括支撑条，所述支撑条数量与定子相对应，支撑条的一端嵌入定子侧面下部，一端固定安装于框架下装设置的凹槽侧壁处，对定子进行支撑固定。

进一步的，还包括卡贴，所述卡贴数量与定子相对应，卡贴的一端嵌入定子侧面上端，一端固定安装于框架下装设置的凹槽侧壁处，对定子进行支撑固定。

进一步的，所述门与框体下架之间设置有O型密封圈。

进一步的，还包括皮带轮组，所述皮带轮组安装于框架下装下方，穿过框架下装设置的凹槽固定于动子上，动子作动时带动皮带轮。

进一步的，还包括位置传感器，所述位置传感器为多个，均布于框架下装设置的凹槽底部。

进一步的，还包括门，所述门为方形板状，宽度与框架下装相适应，数量为多个，并排横布于框架下装的外部两侧，将框架下装的外部两侧进行包裹，对内部结构与零部件进行保护。

进一步的，还包括支脚，所述支脚为多个，成对均匀布置安装于框架下装的外底面两侧，使本发射装置可通过转接架与支脚连接后进行转接，安装到发射台上即可实现发射角度调整。

本发明的有益效果在于：本发明提供的用于炮弹发射的导轨式电磁发射装置，结构简单、紧凑可靠，能提供驱动附件及电路板安装空间，同时，可通过设置位置传感器进行炮弹实时运动位置的反馈，进行通电时间的实时控制，节约能源；在外部设置门进行密封，增强了内部结构的密封性，能有效保护驱动附件及电路；便于储存和运输；此外，结构上设置便于对接的装置，使得发射快速性好，控制效率及控制的准确性较高。

附图说明

图1是本发明安装炮弹后待发射的横截面结构示意图；

图2是本发明的整体侧向结构示意图；

图3是本发明图2中A-A向视图；

图中：1-框架上装；2-炮弹导轨；3-滑车；4-拉紧装置；5-卡贴；6-驱动附件；7-支撑条；8-门；9-炮弹；10-滑车滑轨；11-定子；12-动子；13-动子滑轨；14-O型密封圈；15-支脚；16-框架下装；161-凹槽；17-皮带轮组；18-位置传感器。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1-3所示，一种用于炮弹发射的导轨式电磁发射装置，包括框架上装1、框架下装16、滑车3、炮弹导轨2、滑车滑轨10、动子滑轨13、动子12以及定子11；所述框架上装1与框架下装16为长方形框架结构，框架上装1的下表面与框架下装16的上表面紧固连接，成为一个整体；所述炮弹导轨2安装于框架上装1内部，长度与框架上装1相适应；所述滑车滑轨10安装于框架上装1的上平面上，长度与框架下装16相适应；所述滑车3安装于滑车滑轨10中，滑车3可在滑车滑轨10中沿框架上装1的上表面进行直线运动；所述框架下装16内设有凹槽161，所述动子滑轨13安装于框架下装16底部设置的凹槽161底部，长度与框架下装16相适应；所述定子11为绕组，并且为多个，呈一字型分布于凹槽161两侧；所述动子12为永磁体，固定连接于滑车3下方，并伸入框架下装16的凹槽161中设置的动子滑轨13内，所述定子11与凹槽161两侧安装的定子11留有间隙，使定子11随着滑车在凹槽161中运动时不与定子11发生接触；进行炮弹发射时，将炮弹9尾部与滑车3进行对接安装，炮弹9上方与炮弹导轨2对接安装，随后对分布安装于框架下装16所设置的凹槽161内的定子11进行通电产生磁场，动子12受磁场作用带动滑车3以及滑车3上安装的炮弹9加速向前运动，直至炮弹9从炮弹导轨2中射出。

还包括拉紧装置4，所述拉紧装置4为多个，通过螺栓固定安装于框架下装16的外侧，并与框架上装1的外侧连接。

还包括支撑条7，所述支撑条7数量与定子11相对应，支撑条7的一端嵌入定子11侧面下部，一端固定安装于框架下装16设置的凹槽161侧壁处，对定子11进行支撑固定。

还包括卡贴5，所述卡贴5数量与定子11相对应，卡贴5的一端嵌入定子11侧面上端，一端固定安装于框架下装16设置的凹槽161侧壁处，对定子11进行支撑固定。

还包括皮带轮组17，所述皮带轮组17安装于框架下装16下方，穿过框架下装16设置的凹槽161固定于动子上，动子12作动时带动皮带轮。

还包括位置传感器18，所述位置传感器18为多个，均布于框架下装16设置的凹槽161底部。

还包括门8，所述门8为方形板状，宽度与框架下装16相适应，数量为多个，并排横布于框架下装16的外部两侧，将框架下装16的外部两侧进行包裹，对内部结构与零部件进行保护。

还包括支脚15，所述支脚15为多个，成对均匀布置安装于框架下装16的外底面两侧，使本发射装置可通过转接架与支脚15连接后进行转接，安装到发射台上即可实现发射角度调整。

所述门8与框架下装16之间设置有O型密封圈14。

具体实施时，本发射装置的框架上装1有炮弹导轨2的安装基准，炮弹导轨2安装到框架上装1后整体通过销轴定位，拉紧装置4及螺栓固定在框架下装16上。滑车滑轨10通过螺钉及定位销安装于框架下装16上平面，滑车3在滑车滑轨10里作直线运动，且滑车3下方有与定子11固定连接的接口。框架下装16骨架上有安装定子11的接口，定子11成一字型均匀分布在凹槽161两侧，紧固方式采用螺栓连接，定子11还通过支撑条7支撑，卡贴5固定，稳定可靠。动子滑轨13安装于凹槽161底安装面，安装面还安装位置传感器18，动子12和两侧定子11之间留有一定间隙，动子滑轨13安装完成后，动子12能顺畅地从动子滑轨13的一端滑动到另一端，滑动至动子滑轨13另一端后，以同样方式滑动返回至起始点，过程中不发生明显卡滞。滑车滑轨10及动子滑轨13安装完成后，滑车3和动子12整体可以能顺畅地从对应导轨的一端滑动到另一端，滑动至对应导轨另一端后，以同样方式滑动返回至起始点，过程中不发生明显卡滞。皮带轮组17安装于框架下装16下方，穿过凹槽161固定到动子12上，动子12动作带动皮带轮。框架下装16两侧可以提供定子11的驱动附件6及电路板的安装空间，通过门8进行封闭，门8与框架下装16通过O型密封圈14进行密封，有效保护驱动附件6。

炮弹9上方接口和炮弹导轨2对接，尾部接口同滑车3对接完成后，对分布在框架下装16的凹槽161两侧的定子11绕组通电，通电后产生磁场，由于动子12为永磁体，受到洛伦兹力后加速向前运动，滑车3和动子12为固定连接，所以滑车3跟动子12整体运动，滑车3便推动炮弹9在炮弹导轨22内加速向前运动，直至炮弹发射出去。由于皮带轮组17的皮带和动子12连接，每当动子通过位置传感器18时，通过位置传感器18实时反馈，给对应的定子11通电，这样能有效节约电能。

Claims (9)

1.一种用于炮弹发射的导轨式电磁发射装置，其特征在于：包括框架上装、框架下装、滑车、炮弹导轨、滑车滑轨、动子滑轨、动子以及定子；所述框架上装与框架下装为长方形框架结构，框架上装的下表面与框架下装的上表面紧固连接，成为一个整体；

所述炮弹导轨安装于框架上装内部，长度与框架上装相适应；

所述滑车滑轨安装于框架上装的上平面上，长度与框架下装相适应；

所述滑车安装于滑车滑轨中，滑车可在滑车滑轨中沿框架上装的上表面进行直线运动；

所述框架下装内设有凹槽，所述动子滑轨安装于框架下装底部设置的凹槽底部，长度与框架下装相适应；所述定子为绕组，并且为多个，呈一字型分布于凹槽两侧；

所述动子为永磁体，固定连接于滑车下方，并伸入框架下装的凹槽中设置的动子滑轨内，所述定子与凹槽两侧安装的定子留有间隙，使定子随着滑车在凹槽中运动时不与定子发生接触；

进行炮弹发射时，将炮弹尾部与滑车进行对接安装，炮弹上方与炮弹导轨对接安装，随后对分布安装于框架下装所设置的凹槽内的定子进行通电产生磁场，动子受磁场作用带动滑车以及滑车上安装的炮弹加速向前运动，直至炮弹从炮弹导轨中射出。

2.如权利要求1所述的用于炮弹发射的导轨式电磁发射装置，其特征在于：还包括拉紧装置，所述拉紧装置为多个，通过螺栓固定安装于框架下装的外侧，并与框架上装的外侧连接。

3.如权利要求1所述的用于炮弹发射的导轨式电磁发射装置，其特征在于：还包括支撑条，所述支撑条数量与定子相对应，支撑条的一端嵌入定子侧面下部，一端固定安装于框架下装设置的凹槽侧壁处，对定子进行支撑固定。

4.如权利要求1所述的用于炮弹发射的导轨式电磁发射装置，其特征在于：还包括卡贴，所述卡贴数量与定子相对应，卡贴的一端嵌入定子侧面上端，一端固定安装于框架下装设置的凹槽侧壁处，对定子进行支撑固定。

5.如权利要求4所述的用于炮弹发射的导轨式电磁发射装置，其特征在于：所述门与框体下架之间设置有O型密封圈。

6.如权利要求1所述的用于炮弹发射的导轨式电磁发射装置，其特征在于：还包括皮带轮组，所述皮带轮组安装于框架下装下方，穿过框架下装设置的凹槽固定于动子上，动子作动时带动皮带轮。

7.如权利要求1所述的用于炮弹发射的导轨式电磁发射装置，其特征在于：还包括位置传感器，所述位置传感器为多个，均布于框架下装设置的凹槽底部。

8.如权利要求1所述的用于炮弹发射的导轨式电磁发射装置，其特征在于：还包括门，所述门为方形板状，宽度与框架下装相适应，数量为多个，并排横布于框架下装的外部两侧，将框架下装的外部两侧进行包裹，对内部结构与零部件进行保护。

9.如权利要求1所述的用于炮弹发射的导轨式电磁发射装置，其特征在于：还包括支脚，所述支脚为多个，成对均匀布置安装于框架下装的外底面两侧。

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