CN212512693U - 电磁发射装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电磁发射装置，电磁发射装置包括：发射轨道；发射线圈，包括一级线圈和二级线圈，一级线圈设置于发射轨道的端部，二级线圈设置于发射轨道的两侧；第一光电门，设置于发射轨道的两侧，第一光电门位于一级线圈和二级线圈之间；电容，包括第一电容和第二电容，第一电容与一级线圈串联，第二电容与二级线圈串联；动力元件，与电容并联，与开关串联，通过开关控制动力原件的开启和关闭。通过动力元件给电容加压供电，通过控制电容内部储存的能量释放来加速发射物，二级线圈位于发射轨道的两侧，实现对发射物的侧翼的加速，能够发射带侧翼的发射物，电磁发射相对与化学能发射发热较少，同时普遍采用线圈发射使得能量利用率高。

Description

电磁发射装置

技术领域

本实用新型涉及电磁发射技术领域，尤其涉及一种电磁发射装置。

背景技术

电磁发射技术是一种全新的发射技术，将电磁能转化为动能，进而使被发射物获得高的加速度以及高速的新型发射技术。而且电磁发射技术所需的时间非常短，一般为几毫秒到十几毫秒，相比传统的化学能和机械能发射技术，电磁发射技术拥有着发射速度快、可控性好、性能优良、发射效率高等一系列优点。电磁发射技术有多种发射装置，根据不同的发射装置可以分为导轨型、线圈型和重接型。

目前，电磁发射装置的发射物通常为不带侧翼的发射物，此外，目前的其它的发射装置能量利用率低，产热较多。

因此，有必要开发一种电磁发射装置，能够发射带侧翼的发射物，在轨道中产生较少的热量，提高能量利用率。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此本实用新型提出了一种电磁发射装置。

有鉴于此，本实用新型提出了一种电磁发射装置，所述电磁发射装置包括：

发射轨道；

发射线圈，包括一级线圈和二级线圈，所述一级线圈设置于所述发射轨道的端部，所述二级线圈设置于所述发射轨道的两侧；

第一光电门，设置于所述发射轨道的两侧，所述第一光电门位于所述一级线圈和所述二级线圈之间；

电容，包括第一电容和第二电容，所述第一电容与所述一级线圈串联，所述第二电容与所述二级线圈串联；

动力元件，与所述电容并联，与开关串联，通过开关控制所述动力原件的开启和关闭。

进一步地，所述电磁发射装置还包括：

三级线圈，设置于所述发射轨道的两侧，所述三级线圈位于远离所述一级线圈的一端；

第二光电门，设置于所述发射轨道的两侧，所述第二光电门位于所述第二线圈和所属第三线圈之间；

第三电容，与所述三级线圈串联，所述第三电容与所述动力元件并联。

进一步地，所述电磁发射装置还包括：

显示元件，所述显示元件分别连接在所述第一电容、所述第二电容和所述第三电容的两级，所述显示元件还连接至和所述动力元件的两端。

进一步地，所述二级线圈包括四个第一线圈组，四个所述第一线圈组对称设置在所述发射轨道的两侧，同侧的两个所述第一线圈组上下设置，所述三级线圈包括四个第二线圈组，四个所述第二线圈组对称设置在所述发射轨道的两侧，同侧的两个所述第二线圈组上下设置。

进一步地，所述第一线圈组和所述第二线圈组为0.8mm至1.2mm的铜线缠绕在外径为8mm至12mm，内径为6mm至10mm，总长为38cm至42cm的圆柱筒上，总匝数为150匝至170匝。

进一步地，所述第一光电门到所述第二线圈中心的距离与所述第二光电门到所述第三线圈中心的距离相等，等于待发射物的侧翼长度。

进一步地，所述待发射物设置于所述发射轨道内，所述待发射物包括弹丸、尾部和所述侧翼，所述尾部设置于所述一级线圈内。

进一步地，所述动力单元包括电源和升压模块，所述升压模块与所述电容并联。

进一步地，所述一级线圈为0.8mm至1.2mm的铜线缠绕在外径为8mm至12mm，内径为6mm至10mm，总长为28cm至32cm的圆柱筒上，总匝数为150匝至170匝。

本实用新型提供的技术方案可以包括以下有益效果：

通过动力元件给电容加压供电，通过控制电容内部储存的能量释放来加速发射物，二级线圈位于发射轨道的两侧，实现对发射物的侧翼的加速，能够发射带侧翼的发射物，电磁发射相对与化学能发射发热较少，同时普遍采用线圈发射使得能量利用率高。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本实用新型一个实施例的电磁发射装置的主图；

图2示出了根据本实用新型一个实施例的电磁发射装置的左视图；

图3示出了根据本实用新型一个实施例的电磁发射装置的俯视图；

图4示出了根据本实用新型一个实施例的待发射物的示意图；

图5示出了根据本实用新型一个实施例的电磁发射装置的电路图。

其中，图1至图5中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1一级线圈，2二级线圈，3三级线圈，4第二光电门，5第一光电门，6发射轨道，7尾部，8侧翼，9弹丸，10第一电容，11第二电容，12第三电容，13升压模块，14电源，15开关，16第一可控硅，17第二可控硅，18第三可控硅，19第一二极管，20第二二极管，21发射开关，22保护电阻。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

实施例

图1示出了根据本实用新型一个实施例的电磁发射装置的主图；图2示出了根据本实用新型一个实施例的电磁发射装置的左视图；图3示出了根据本实用新型一个实施例的电磁发射装置的俯视图。

如图1至图4所示，本实施例提供了一种电磁发射装置，电磁发射装置包括：

发射轨道6；

发射线圈，包括一级线圈1和二级线圈2，一级线圈1设置于发射轨道6的端部，二级线圈2设置于发射轨道6的两侧；

第一光电门5，设置于发射轨道6的两侧，第一光电门5位于一级线圈1和二级线圈2之间；

电容，包括第一电容10和第二电容11，第一电容10与一级线圈1串联，第二电容11与二级线圈2串联；

动力元件，与电容并联，与开关15串联，通过开关15控制动力原件的开启和关闭。

其中，动力单元包括电源14和升压模块13，升压模块13与电容并联。

需要说明的是，电容与升压模块13并联，通过开关15控制电源14为升压模块13供电，进而通过升压模块13为电容充电，通过控制电容将内部储存的能量释放出来加速待发射物。

图4示出了根据本实用新型一个实施例的待发射物的示意图。

如图4所示，待发射物设置于所述发射轨道6内，所述待发射物由弹丸9、尾部7和所述侧翼8组成，尾部7设置于所述一级线圈1内。

本实施例中，尾部7和侧翼8为铁磁性金属制成，同时，尾部7呈圆柱形，有利于减小空气阻力。

采用光电门控制线圈放电，以此达到最大的加速效果，二级线圈2位于发射轨道6的两侧，通过与第一光电门5配合，能够实现对带侧翼8的待发射物的发射，电磁发射相对与化学能发射发热较少，同时普遍采用线圈发射使得能量利用率高。

进一步地，电磁发射装置还包括：

三级线圈3，设置于发射轨道6的两侧，三级线圈3位于远离一级线圈1的一端；

第二光电门4，设置于发射轨道6的两侧，第二光电门4位于第二线圈和所属第三线圈之间；

第三电容12，与三级线圈3串联，第三电容12与动力元件并联。

第三电容12也与升压模块13并联，通过开关15控制电源14为升压模块13供电，进而通过升压模块13为第三电容12充电，通过控制第三电容12将内部储存的能量释放出来进一步加速待发射物，提高发射速度。

其中，电磁发射装置还包括：

显示元件，显示元件分别连接在第一电容10、第二电容11和第三电容12的两级，显示元件还连接至和动力元件的两端。

本实施例中，显示元件为数显电压表，用于获取第一电容10、第二电容11、第三电容12和电源14两端的电压，电压可以用以显示发射的威力，电压越大，炮弹发射后威力越大。

进一步地，二级线圈2包括四个第一线圈组，四个第一线圈组对称设置在发射轨道的两侧，同侧的两个第一线圈组上下设置，三级线圈3包括四个第二线圈组，四个第二线圈组对称设置在发射轨道6的两侧，同侧的两个第二线圈组上下设置。

作为本实施例的电磁加速部件，四个第一线圈组和四个第二线圈组对称叠放在发射轨道6的两侧，能够明显提高待发射物的加速效果。

进一步地，第一光电门5到二级线圈2中心的距离与第二光电门4到三级线圈3中心的距离相等，等于待发射物的侧翼8长度。

也就是说当待发射物的侧翼8的尾端离开第一光电门5时，侧翼8的前端位于二级线圈2的中心位置，同理，当待发射物的侧翼8的尾端离开第二光电门4时，侧翼8的前端位于三级线圈3的中心位置。

具体地，电源14通过升压模块13冲压完毕后，按下发射开关15，一级线圈1电路导通，第一电容10释放能量对一级线圈1充电产生磁场，加速待发射物的尾部7，推动待发射物前进。当待发射物的侧翼8触发光电门时，二级线圈2电路导通，第二电容11释放能量对二级线圈2充电产生磁场，开始二级加速，当侧翼8的尾端离开第一光电门5时，二级线圈2电路断开，第二电容11放电结束，二级线圈2的磁场消失，二级加速结束，待发射物做惯性运动直到到达二级光电门开始三级加速，重复二级加速的过程。

需要说明的是，二级线圈2和三级线圈3之间的中心距为三个至七个二级线圈2的外径之和，经过测试发现在此范围内的二级线圈2和三极线圈3之间的距离，能够提高二级加速的效率。

进一步地，第一线圈组和第二线圈组为0.8mm至1.2mm的铜线缠绕在外径为8mm至12mm，内径为6mm至10mm，总长为38mm至42mm的圆柱筒上，总匝数为150匝至170匝。

其中，一级线圈1为0.8mm至1.2mm的铜线缠绕在外径为8mm至12mm，内径为6mm至10mm，总长为28mm至32mm的圆柱筒上，总匝数为150匝至170匝。

本实施例中，第一线圈组和第二线圈组均为0.8mm的铜线缠绕在外径为10mm，内径为8mm，总长度为40cm的圆柱筒上，总匝数为160匝，一级线圈1为0.8mm的铜线缠绕在外径为10mm，内径为8mm，总长度为30cm的圆柱筒上，总匝数为160匝。

以上为本实施例的机械装置部分的简述，电路部分的连接在以下进行叙述。

图5示出了根据本实用新型一个实施例的电磁发射装置的电路图。

如图5所示，电源14通过开关15与升压模块13相连，为电磁发射装置提供动力，开关15为装置总开关，控制电源14对升压模块13电压的输入。第一电容10与升压模块13并联，与一级线圈1串联，第二电容11与升压模块13并联，与二级线圈2串联，第三电容12与升压模块13并联，与三级线圈3串联，成为本实施例电磁发射转职的储能部件，第一可控硅16的A、K两级分别与第一电容10和一级线圈1相连，第一可控硅16的G级与发射开关21相连，发射开关21连接保护电阻22，保护电阻22能够避免电路电流过大烧坏电路；第二可控硅17的A、K两级分别与第二电容11和二级线圈2相连，G级与第一光电门5相连，第三可控硅18的A、K两级分别与第三电容12和三级线圈3相连，G级与第二光电门4相连，控制第一电容10、第二电容11和第三电容12的放电，第一光电门5感应待发射物是否将要通过，控制第二可控硅17，进而控制第二电容11释放能量使二级线圈2产生磁场，同理，第二光电门4感应待发射物是否要通过，控制第三可控硅18，进而控制第三电容12释放能量使三级线圈3产生磁场，第一二极管19为整流二极管6A10在电容和升压模块13中间，单向导通，放置反向电流击穿电容，第二二极管20为fr607二极管连接线圈两级，单向导通，负责将放电后线圈内的电能释放。

需要说明的是，通过上述电路的连接控制本实施例的电磁发射装置的一二三级加速，实现待发射物的发射，如果需要进一步加速，也可以继续增加加速线圈，实现更多级的加速，但与本实用新型相同的更多级的加速也属于本实用新型的保护范围。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种电磁发射装置，其特征在于，所述电磁发射装置包括：

发射轨道；

发射线圈，包括一级线圈和二级线圈，所述一级线圈设置于所述发射轨道的端部，所述二级线圈设置于所述发射轨道的两侧；

第一光电门，设置于所述发射轨道的两侧，所述第一光电门位于所述一级线圈和所述二级线圈之间；

电容，包括第一电容和第二电容，所述第一电容与所述一级线圈串联，所述第二电容与所述二级线圈串联；

动力元件，与所述电容并联，与开关串联，通过开关控制所述动力元件的开启和关闭。

2.根据权利要求1所述的电磁发射装置，其特征在于，所述电磁发射装置还包括：

三级线圈，设置于所述发射轨道的两侧，所述三级线圈位于远离所述一级线圈的一端；

第二光电门，设置于所述发射轨道的两侧，所述第二光电门位于所述二级线圈和所述三级线圈之间；

第三电容，与所述三级线圈串联，所述第三电容与所述动力元件并联。

3.根据权利要求2所述的电磁发射装置，其特征在于，所述电磁发射装置还包括：

显示元件，所述显示元件分别连接在所述第一电容、所述第二电容和所述第三电容的两级，所述显示元件还连接至和所述动力元件的两端。

4.根据权利要求2所述的电磁发射装置，其特征在于，所述二级线圈包括四个第一线圈组，四个所述第一线圈组对称设置在所述发射轨道的两侧，同侧的两个所述第一线圈组上下设置，所述三级线圈包括四个第二线圈组，四个所述第二线圈组对称设置在所述发射轨道的两侧，同侧的两个所述第二线圈组上下设置。

5.根据权利要求4所述的电磁发射装置，其特征在于，所述第一线圈组和所述第二线圈组为0.8mm至1.2mm的铜线缠绕在外径为8mm至12mm，内径为6mm至10mm，总长为38cm至42cm的圆柱筒上，总匝数为150匝至170匝。

6.根据权利要求2所述的电磁发射装置，其特征在于，所述第一光电门到所述二级线圈中心的距离与所述第二光电门到所述三级线圈中心的距离相等，等于待发射物的侧翼长度。

7.根据权利要求6所述的电磁发射装置，其特征在于，所述待发射物设置于所述发射轨道内，所述待发射物包括弹丸、尾部和所述侧翼，所述尾部设置于所述一级线圈内。

8.根据权利要求1所述的电磁发射装置，其特征在于，所述动力元件包括电源和升压模块，所述升压模块与所述电容并联。

9.根据权利要求1所述的电磁发射装置，其特征在于，所述一级线圈为0.8mm至1.2mm的铜线缠绕在外径为8mm至12mm，内径为6mm至10mm，总长为28cm至32cm的圆柱筒上，总匝数为150匝至170匝。

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