CN1421670A

CN1421670A - 一种军用电磁能超高速发射炮

Info

Publication number: CN1421670A
Application number: CN 03100085
Authority: CN
Inventors: 张宝林
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-01-09
Filing date: 2003-01-09
Publication date: 2003-06-04

Abstract

一种以电磁能超高速发射炮。该炮主要由电磁能发射器、磁能弹丸，炮管及瞄准和制导系统、电流整流及控制系统、高频开关电源、供弹系统、炮管上的弹丸发射磁能增速系统、电力或发电设备、弹丸电磁能发射导电导轨、T型磁聚能器、冷却系统、空气缓冲系统、炮底座及支架等组成；本电磁能发射炮改变了历来炮靠火药和机械发射系统发射弹丸的功能，由于采用了磁力和电磁能合一发射弹丸的原理，极大地加速了弹丸的飞行速度和发射速率，可在很短的时间内直接击中目标。

Description

一种军用电磁能超高速发射炮

技术领域

本发明涉及一种军用电磁能超高速发射的炮。

背景技术

现有的炮均靠机械撞击发射装置使炮弹发射火药迅速爆炸产生推力使弹丸高速飞行。尽管目前世界范围内对炮的发射装置或发射火药进行了许多改进，但靠火药发射弹丸炮至今仍受到安全运输、安全发射、弹丸发射速度、发射速率等影响其军用实战效率；而且炮的弹丸因需使用发射火药及弹药筒部分，其用于军事的携带量和后勤保障受到限制，不适应现代化战争战场高技术和高能量消耗的需求。

现有的国外电磁能发射炮的研究一直停留在单独靠轨道电磁路发射弹丸的研制，因需向轨道电路提供强大的瞬间电流是几个核电站的瞬间输出量总和才能发射较小质量的弹丸，距军事实用相差甚远。

发明内容

本发明的原理是：吸取现有国际电磁炮研究缺陷的教训，开创了分别从炮及炮管与弹丸均同时产生磁能、动能设计，使炮和炮管及发射电能导轨同时通入电流产生磁能和动能，炮及炮管产生的磁能同弹丸固有的永磁磁能相互作用和金属在电能导轨上产生的动能的相互作用结果，使弹丸得到加速和超高速发射；由于采用了三种合力同时作用于弹丸使本电磁炮所需发射瞬间电能将极大减少，可由普通电能供给，适合现代化战场的军事需求。

本发明的目的是：设计一种以磁电合一的电磁能为发射动力的电磁能炮。完全改变现代炮靠火药、机械发射装置等发射弹丸的结构。该炮是利用瞬间间断变化的高能电流使安装于炮发射装置内和炮管上的内外双螺旋闭合线圈产生一束高强度电磁力，该磁力与设在弹丸内永磁铁固有的磁力磁极相同；同时在炮的发射仓内设有供弹丸电能发射导电轨道和高强度T型磁场，弹丸在强电流和强磁场作用下将产生很大的加速动力；当发射装置和炮管增速系统产生的电磁力与弹丸固有的相同磁力合力在瞬间作用距离很小时，相反的两束合力将对弹丸产生一股很强的推力，同时弹丸在电能发射导电轨道也将获得高强度推力，三股合力将推动弹丸高速飞行。

其具体设计方案是：该炮主要由电能、磁能发射系统，磁能弹丸、炮的绝缘系统、炮管及瞄准系统和激光或雷达引导系统；电路整流及控制系统、高频开关电源、供弹系统、炮管上的磁能增速系统、半弧型导电导轨及T型高强度磁聚能器、导磁孔、冷却系统、空气压差缓冲系统、发电设备或外部电源系统、各连接导线、液压调节和支撑系统、炮底座和支撑平台、牵引系统、发射仓退磁电路等组成。

1、炮管内设有膛线、炮管径向对应有弹丸磁能、电能发射仓；发射仓后部设有磁能发射系统，即在锥型软磁铁芯上绕有若干双螺旋闭合线圈及磁聚能器触头；炮管其径向对应有弹丸磁力、磁能发射仓，其后设计有弹丸电磁能发射半弧型导电金属双导轨，在导轨下部设有若干T型磁聚能器，磁聚能器保护外壳；在半弧型导电导轨上方的炮管上开有若干导磁孔；在发射仓前部炮管内设有若干螺旋闭合线圈的磁能增速系统及冷却空腔；弹丸发射仓、弹丸发射磁聚能器软磁铁芯触头、炮管磁能增速螺旋闭合线圈、弹丸电磁能发射半弧型导轨、T型磁聚能器顶平面处于同一轴线上；弹丸发射磁聚能器软磁铁芯触头顶端处在发射仓内；在弹丸发射仓、炮管、半弧型导电金属双导轨内外均设有绝缘层；在发射仓适当的位置设有可灵活撤卸的弹闸、弹闸簧、弹闸簧推片和退弹丸仓口、推弹机械装置；在磁聚能器的后部设计有可拆卸的后盖。

2、T型磁聚能器由T型软磁铁芯、软磁铁芯上绕若干双螺旋闭合线圈、冷却空腔、绝缘层、输入输出连线等组成；若干T型磁聚能器对应安装在炮管半弧型导轨平面上，与半弧型导轨处于同一轴线上。

3、电源由发电设备或外接电源、电流整流器、高频开关电源、电源保险开关、发射控制器、外接电源插座、电量显示器、制导设备电源等组成。

4、弹丸由三部分组成：外部由非铁磁金属外壳、磁性隔绝层组成，中部和底部由永磁铁组成，内部由绝缘层、炸药、控制器和引爆器、预制破片、激光或雷达引导器等组成。

5、炮的冷却系统由高压循环油泵、低温冷却风扇、回流高压油管、调节阀门、储油箱、绝缘油、炮管及各螺旋线圈冷却循环槽孔、电源控制器等组成；高速冷却油的循环将带走个电磁炮发射时磁聚能器线圈发出的热量，使线圈尽快降温使后续发射正常进行。

6、炮的空气缓冲系统由空气压缩机、高压风管、空气压力缓冲器、缓冲器活塞腔、活塞连杆、缓冲器活塞、气压调节阀、储气缸、压差排气阀、电源控制器等组成；炮管底部与空气压差式主缓冲器连杆相连，连杆与缓冲器活塞相连；当本炮发射时产生的后座力将分别通过炮管传给主空气缓冲器连杆，连杆压迫活塞向后运动，通过压差排空气阀将缓冲器活塞腔内的压力空气逐渐排出，实现对炮的缓冲作用；当缓冲器内的空气排完后，储气缸中的高压空气将自动补给使炮恢复原发射状态。

7、炮安装和牵引系统由牵引车底盘、可自动调节旋转的炮支撑盘、支撑盘导轮、支撑盘导轨、液压支撑器、支撑器活塞、活塞杆、旋转接头、液压支撑器导轮、液压支撑器导轮槽、炮后部缓冲器可高低转动支撑架、牵引车转向架、车轮、轴、牵引挂勾、底盘折叠式支撑盘等组成。

8、炮的液压调节系统由液压泵、液压控制器、各液压调节器及连结管道等组成。

9、电磁炮的引导系统由激光或雷达引导由炮瞄雷达和激光指示器及安装在炮弹内的引导器等组成。

本电磁能、电能发射炮可供单兵使用和炮兵在地面使用，也可安装在军舰、飞机上使用。电磁能发射炮由于取消了传统的机械发射装置系统，使炮的发射故障极大地减少，同时使发射弹丸速率增大，速度增高；又由于减少了传统的弹丸发射药及发射药装载金属结构部分，使战场士兵携带弹丸量增加，减轻了后勤供给压力，提高了军队在未来战场的生存能力。本电磁发射炮发射的弹丸能达到超高速，在激光或雷达引导下可在很短时间内直接击中运动目标，将可能改变空中飞行物体作战优势的谋略；同时因发射速率快，发射弹丸量大，在发射上部能形成高密集弹丸和破片区域，可有效反击导弹等高速运动的物体，对保护我重要工业、军事设施、雷达、机场、军队集结等都有重要意义。

附图说明

图1是本发明提出的具体一种军用电磁能超高速发射炮的主视图；

图2是本发明提出的具体一种军用电磁能超高速发射炮的俯视图；

图3是本发明提出的具体电一种军用电磁能超高速发射炮的弹丸主视图；

图4是本发明提出的具体一种军用电磁能超高速发射炮的电路控制示意图。

具体实施方式

本发明的结构由以下实施例及其附图给出。

本电磁能、电能发射炮机理是：当弹丸经供弹仓压入炮发射仓后，启动发射电路，由固定电源或发电机提供的电流先通过整流控制装置整流后，一路经高频开关电源和电流控制装置的作用后，将分别向炮的磁能发射仓磁聚能器和炮管内螺旋闭合线圈提供线圈所需的高频单向感应电流，另一路经电源整流后向电磁能发射导电金属双轨道、T型高强度磁能发生器提供流单向电流。经高频瞬间电流的作用分别在发射磁聚能器和炮管前部产生一股高强磁能力，该股高强磁力与弹丸内部的固有永磁力磁极相同，当弹丸与发射磁聚能器作用距离很小时，相同的磁力将给弹丸一个极大的推力使其加速；同时经整流和电流控制装置作用与发射磁聚能器同步向弹丸电磁能发射金属半弧型轨道和T型磁聚能器提供的电能将产生的高强度磁力也将对弹丸产生一股很强的推力使弹丸加速；当弹丸加速通过设于炮管前部的磁能加速器时，因磁能加速器产生的磁极同弹丸固有的磁极相同，磁能加速器将给弹丸提供加速动力。磁与磁力、电磁力、反向磁力三部分合力共同作用结果将推动弹丸超高速飞行。由于在本电磁炮的设计中增加了磁动力发射和磁能弹丸结构，使电能转化利用效率极大提高，突破了现研究的电磁炮需极大电能才能发射弹丸的构思与设想。

电磁能发射炮发射弹丸后在发射仓及炮管内形成的剩磁由设于炮内的退磁电路瞬间除去，炮的退磁电路由控制电路向双螺旋线圈提供较小的反向电路消除，以保证下次发射正常进行。

Claims

1、一种军用电磁能超高速发射炮，该炮主要由电能、磁能发射系统，磁能弹丸、炮的绝缘系统、炮管及瞄准系统和激光或雷达引导系统；电路整流及控制系统、高频开关电源、供弹系统、炮管上的磁能增速系统、半弧型导电导轨及T型高强度磁聚能器、导磁孔、冷却系统、空气压差缓冲系统、发电设备或外部电源系统、各连接导线、液压调节和支撑系统、炮底座和支撑平台、牵引系统、发射仓退磁电路等组成，其特征是，炮管(1)内设有膛线(2)、炮管(1)径向对应有弹丸磁能、电能发射仓(3)；发射仓(3)后部设有磁能发射系统，即在锥型软磁铁芯(4)上绕有若干双螺旋闭合线圈(5)及磁聚能器触头(6)、输入输出线(22)；炮管(1)其径向对应有弹丸磁力、磁能发射仓(3)，其后设计有弹丸电磁能发射半弧型导电金属双导轨(7)，在半弧型导电导轨上方的炮管上开有若干导磁孔(8)；在发射仓前部炮管内设有若干螺旋闭合线圈(9)的磁能增速系统及冷却空腔(10)；弹丸发射仓(3)、弹丸发射磁聚能器(11)锥型软磁铁芯(4)、炮管磁能增速螺旋闭合线圈(9)、弹丸电磁能发射半弧型导电金属导轨(8)、T型磁聚能器(12)顶平面处于同一轴线上；弹丸发射磁聚能器软磁铁芯触头(6)顶端处在发射仓内(3)；在弹丸发射仓(3)、炮管(1)、半弧型导电金属双导轨(7)内外均设有绝缘层(82)；在发射仓(3)适当的位置设有弹闸(13)、弹闸簧(14)、弹闸簧推片(15)和退弹丸仓口(16)及相应的机械装置；在磁聚能器后部设计有可拆卸的后盖(84)。

2、根据权利要求1所述的一种军用电磁能超高速发射炮，其特征是，T型磁聚能器(12)由T型软磁铁芯(17)、T型软磁铁芯(17)上绕若干双螺旋闭合线圈(18)、冷却空腔(19)、绝缘层(20)、磁聚能器保护外壳(21)、输入输出连线(22)等组成；若干T型磁聚能器(12)对应安装在炮管半弧型导电金属导轨(7)平面上，与半弧型导电金属导轨(7)处于同一轴线上。

3、根据权利要求1所述的一种军用电磁能超高速发射炮，其特征是，电源由发电设备(23)或外接电源(24)、电流整流器(25)、高频开关电源(26)、电源保险开关(27)、发射控制器(28)、外接电源插座(29)、电量显示器(30)、制导设备电源(31)等组成。

4、根据权利要求1所述的一种军用电磁能超高速发射炮，其特征是，弹丸(32)由三部分组成：外部由非铁磁金属外壳(33)、磁性隔绝层(34)组成，中部和底部由永磁铁(35)组成，内部由绝缘层(36)、炸药(37)、控制器(38)和引爆器(39)、预制破片(40)、激光或雷达引导器(41)等组成。

5、根据权利要求1所述的一种军用电磁能超高速发射炮，其特征是，炮的冷却系统由高压循环油泵(42)、低温冷却风扇(43)、回流高压油管(44)、调节阀门(45)、储油箱(46)、绝缘油(47)、炮管(1)及各螺旋线圈冷却循环槽孔(48)、电源控制器(49)等组成；高速冷却油的循环将带走个电磁炮发射时磁聚能器线圈发出的热量，使线圈尽快降温使后续发射正常进行。

6、根据权利要求1所述的一种军用电磁能超高速发射炮，其特征是，炮的空气缓冲系统由空气压缩机(50)、高压风管(51)、空气压力缓器(52)、缓冲器活塞腔(53)、活塞连杆(54)、缓冲器活塞(55)、气压调节阀、(56)、储气缸(57)、压差排气阀(58)、电源控制器(59)等组成。

7、根据权利要求1所述的一种军用电磁能超高速发射炮，其特征是，炮安装和牵引系统由牵引车底盘(60)、可自动调节旋转的炮支撑盘(61)、支撑盘导轮(62)、支撑盘导轨(63)、液压支撑器(64)、支撑器活塞(65)、活塞杆(66)、旋转接头(67)、液压支撑器导轮(68)、液压支撑器导轮槽(69)、炮后部缓冲器可高低转动支撑架(70)、牵引车转向架(73)、车轮(74)、轴(75)、牵引挂勾(81)、底盘折叠式支撑盘(83)等组成。

8、根据权利要求1所述的一种军用电磁能超高速发射炮，其特征是，炮的液压调节系统由液压泵(76)、液压控制器(77)、各液压调节器和连结管道(78)等组成。

9、根据权利要求1所述的一种军用电磁能超高速发射炮，其特征是，电磁炮的引导系统由炮瞄雷达(79)和激光指示器(80)及安装在炮弹内的引导器(72)等组成。