CN204649069U - 发射磁性弹丸的电磁装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供发射磁性弹丸的电磁装置。本实用新型涉及电磁技术，具体是一种利用电磁力发射磁性弹丸的装置。本实用新型给出的装置，采取磁场间的相互排斥力作为弹丸的推进力，有助于延长弹丸的加速距离、降低电路的复杂性。所采用的技术方案要点是：弹丸由永磁性材料构成且已充磁；弹丸磁场的指向，与直螺线管通电后所产生磁场的指向是相反的；弹丸初始装载的位置，位于直螺线管内，接近于弹丸在直螺线管磁场内受力的对称点，偏向于直螺线管与弹丸发射方向相同的一端；发射时，由馈电系统向直螺线管通入直流电流，直螺线管内产生磁场，该磁场与弹丸磁场产生相互排斥的作用力，从而推动弹丸向发射方向运动。

Description

发射磁性弹丸的电磁装置

技术领域

本实用新型涉及电磁技术，具体是一种利用电磁力发射弹丸的装置。

背景技术

电磁发射是一种新型的技术，具有广阔的应用前景；例如，可制作成电磁枪。一种电磁枪的构成是这样的：枪管由直螺线管组成，通过在直螺线管中馈入大电流而产生强磁场，对放置于直螺线管后端的铁质弹丸产生强烈的吸引力，使得弹丸沿着直螺线管的径向高速运动，从而达到发射的目的。但这种构造的电磁枪，存在某些缺陷。其中的一个缺陷，就是需要在弹丸运动越过直螺线管中点时，立即关断馈入直螺线管的电流。由于电流强度较大，以及直螺线管本身对电流剧烈变化的迟滞效应，使得这种关断难以立即完成，且相应电路的设计实现比较复杂。如果完成关断的时机过于滞后，就会对已经越过直螺线管中点的弹丸产生向后的吸引力，从而降低弹丸飞行的速度；如果完成关断的时机过于提前，又会缩短对弹丸进行有效加速的距离，从而也会影响弹丸的飞行速度。

实用新型内容

本实用新型提供发射磁性弹丸的电磁装置，使其能够克服现有技术的缺陷，使得弹丸在被直螺线管加速的过程中，不会受到来自直螺线管的、与其飞行方向相反的作用力。

本实用新型采用如下技术方案：

发射磁性弹丸的电磁装置，包括直螺线管、弹丸和馈电系统，其特征是：

弹丸由永磁性材料构成，该永磁性材料已充磁，形成弹丸磁场，弹丸磁场的两个磁极分别指向弹丸的两端；

弹丸放置在直螺线管内部的空腔中；

直螺线管通入直流电流，形成直螺线管磁场，该磁场在直螺线管内部的空腔中的指向，与弹丸磁场的指向相反；

弹丸放置在直螺线管内部的空腔中的初始位置，介于初始位置起点和初始位置终点之间，初始位置起点是直螺线管与弹丸发射方向相同一端的端点，初始位置终点是弹丸在直螺线管磁场内所受磁场作用力的合力为零的点；

发射时，由馈电系统向直螺线管通入直流电流，所形成的直螺线管磁场与弹丸磁场形成相互排斥的作用力，该作用力推动弹丸向发射方向移动。

所述的发射磁性弹丸的电磁装置，其特征是：

所述的直螺线管，是：

具有非磁性材料制作的身管以便于放置弹丸，直螺线管的绕线缠绕于该身管之外，直螺线管的径向轴线与该身管的径向轴线一致。

所述的发射磁性弹丸的电磁装置，其特征是：

所述的初始位置终点是弹丸在直螺线管磁场内所受磁场作用力的合力为零的点，是：

弹丸在该点位置处所受到的来自于直螺线管磁场的吸引力与排斥力相互对称而抵消、从而合力为零。

所述的发射磁性弹丸的电磁装置，其特征是：

所述的初始位置终点是弹丸在直螺线管磁场内所受磁场作用力的合力为零的点，是：

对于均匀绕线的直螺线管，该点即为直螺线管径向长度的中间点。

所述的发射磁性弹丸的电磁装置，其特征是：

所述的弹丸由永磁性材料构成，是：

弹丸除了具有永磁性材料制作的部件，还具有非永磁性材料制作的部件。

本实用新型所具有的有益效果在于：克服了采用直螺线管与弹丸之间的吸引力而加速弹丸的缺陷；采用直螺线管与弹丸之间的排斥力而加速弹丸，使得弹丸在被直螺线管加速的过程中，所受直螺线管磁场作用力的合力一直与弹丸飞行方向相同，从而有助于提高弹丸的飞行速度，也有助于降低直螺线管馈电系统的复杂度。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是弹丸示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明。

如图1所示，直螺线管100在由馈电系统900通入直流电流时，会使得直螺线管100产生磁场；根据安培定则，可以确定直螺线管100所产生的磁场的方向；假定直螺线管100通电后所产生的磁场，其N极处于直螺线管的左端，并假定预订的发射方向为指向左侧。弹丸200是由永磁性材料所制作的，且已充磁；弹丸200的磁极分别位于弹丸200的两端，且N极位于弹丸200的右端。假定直螺线管100是均匀绕线的，其径向中间位置300处具有对弹丸相互对称的吸引力和排斥力；如果弹丸200位于此处，则所受作用力的合力为零而不会发生运动。因此，弹丸200的初始位置400，选择位于直螺线管100的径向中间位置300的左侧；即，偏离直螺线管100的长度中间点而更靠近于直螺线管100指向预订发射方向的一侧。按照这样的方案，当通入直流电流时，弹丸200所受的作用力，表现为向左的排斥力；且在弹丸200向左运动的过程中，该排斥力不会改变方向。在这种排斥力的作用下，弹丸200向左侧运动并在运动的过程中获得加速。

如图1所示，为了便于弹丸装载等原因，弹丸可装载于专门的身管500内。身管500应穿过直螺线管100，身管500的径向轴线应与直螺线管100的径向轴线一致。身管500应使用诸如塑料等非磁性材料来制作，以免妨碍螺线管磁场与弹丸磁场之间的相互作用。

弹丸除了具有用于产生磁场的永磁性材料制作的部件，还可以具有其它材料制作的部件，以改善弹丸的外形、强度等。如图2所示，弹体600由永磁体材料制成，其形状可以为圆柱形，提供弹丸自身的磁场；弹头700为铜质、锡质、或橡胶材料，其形状可以为圆锥形，提供所需的打击性能；弹尾800为塑料制成，可通过空心减轻重量、扰流等措施，来提供飞行的稳定性。弹头700、弹体600以及弹尾800，可以依次粘接在一起，从而构成完整的弹丸。

上述实施例，只是按照本实用新型的技术方案所进行的具体实施方式的一种，在本实用新型技术方案范围内进行的通常性变化和替换都应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (5)

1. 发射磁性弹丸的电磁装置，包括直螺线管、弹丸和馈电系统，其特征是：

弹丸由永磁性材料构成，该永磁性材料已充磁，形成弹丸磁场，弹丸磁场的两个磁极分别指向弹丸的两端；

弹丸放置在直螺线管内部的空腔中；

直螺线管通入直流电流，形成直螺线管磁场，该磁场在直螺线管内部的空腔中的指向，与弹丸磁场的指向相反；

弹丸放置在直螺线管内部的空腔中的初始位置，介于初始位置起点和初始位置终点之间，初始位置起点是直螺线管与弹丸发射方向相同一端的端点，初始位置终点是弹丸在直螺线管磁场内所受磁场作用力的合力为零的点；

发射时，由馈电系统向直螺线管通入直流电流，所形成的直螺线管磁场与弹丸磁场形成相互排斥的作用力，该作用力推动弹丸向发射方向移动。

2. 根据权利要求1所述的发射磁性弹丸的电磁装置，其特征是：

所述的直螺线管，是：

具有非磁性材料制作的身管以便于放置弹丸，直螺线管的绕线缠绕于该身管之外，直螺线管的径向轴线与该身管的径向轴线一致。

3. 根据权利要求1所述的发射磁性弹丸的电磁装置，其特征是：

所述的初始位置终点是弹丸在直螺线管磁场内所受磁场作用力的合力为零的点，是：

弹丸在该点位置处所受到的来自于直螺线管磁场的吸引力与排斥力相互对称而抵消、从而合力为零。

4. 根据权利要求1所述的发射磁性弹丸的电磁装置，其特征是：

所述的初始位置终点是弹丸在直螺线管磁场内所受磁场作用力的合力为零的点，是：

对于均匀绕线的直螺线管，该点即为直螺线管径向长度的中间点。

5. 根据权利要求1所述的发射磁性弹丸的电磁装置，其特征是：

所述的弹丸由永磁性材料构成，是：

弹丸除了具有永磁性材料制作的部件，还具有非永磁性材料制作的部件。