JPH0835795A - Electromagnetic rail gun with external coil - Google Patents

Electromagnetic rail gun with external coil

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Publication number
JPH0835795A
JPH0835795A JP6170996A JP17099694A JPH0835795A JP H0835795 A JPH0835795 A JP H0835795A JP 6170996 A JP6170996 A JP 6170996A JP 17099694 A JP17099694 A JP 17099694A JP H0835795 A JPH0835795 A JP H0835795A
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JP
Japan
Prior art keywords
rail
armature
switch
rails
external coil
Prior art date
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Pending
Application number
JP6170996A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiyuki Aso
良之 阿曽
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Japan Steel Works Ltd
Original Assignee
Japan Steel Works Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0835795A publication Critical patent/JPH0835795A/en
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Abstract

PURPOSE:To perform automatic fire without needing rapid charging equipment and to launch an airframe at a high speed by a method wherein energy is transferred from a capacitor to an external coil, an armature is accelerated by energy accumulated at an external coil, and during the acceleration of the armature, the capacitor is charged. CONSTITUTION:After an interrail short-circuit switch 20 is turned ON, external coils 5 and 6 are excited by energy accumulated at a capacitor 12, and the energy is accumulated thereat, an armature 4 and an airframe M1 are fed between rails 2 and 3. Thereafter, when a discharge switch 13 is turned OFF, a charge switch 11 is turned ON, and a crowbar switch 14 is turned ON to release the rails 2 and 3 from a rail short-circuit plate 21, a high voltage is applied on an insulation layer 41, and the insulation layer 41 is insulated and ruptured. A current flows, the armature 4 is accelerated, and the armature 4, i.e., the airframe M1, is launched at a high speed. Further, in this case, before the armature 4 is flied out through a space between the rails 2 and 3, a subsequent armature 4 is fed and automatic fire is executed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、外部コイル付き電磁
レールガンに関し、更に詳しくは、電機子を好適に連射
することが出来る外部コイル付き電磁レールガンに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetic railgun with an external coil, and more particularly to an electromagnetic railgun with an external coil capable of continuously firing an armature.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は、特開平4−64895号公報に
記載の外部コイル付き電磁レールガンの説明図である。
この外部コイル付き電磁レールガン200において、直
流電源10と充電スイッチ11とコンデンサ12とは直
列に接続され、充電回路を構成している。前記コンデン
サ12の一端は、放電スイッチ13を介して、第1のレ
ール2の一端に接続されている。その第1のレール2と
平行に、第2のレール3が設置されている。それらレー
ル2,3の間には、レール2,3に接触し且つ摺動可能
な電機子4が介設されている。その電機子4は、飛翔体
Mと一体化されている。金属体5,6は、外部コイルを
構成している。すなわち、接続線7,7,…により金属
体5a,6a,5b,6b,5c,6c,5d,6dの
順で接続され、3回巻きの外部コイルを構成している。
前記レール3の一端は、接続線8により前記金属体5a
の一端に接続されている。さらに、前記金属体6cの一
端は前記コンデンサ12の他端に接続されている。
2. Description of the Related Art FIG. 5 is an explanatory view of an electromagnetic rail gun with an external coil described in Japanese Patent Laid-Open No. 4-64895.
In this electromagnetic rail gun 200 with an external coil, the DC power supply 10, the charging switch 11, and the capacitor 12 are connected in series to form a charging circuit. One end of the capacitor 12 is connected to one end of the first rail 2 via the discharge switch 13. A second rail 3 is installed parallel to the first rail 2. An armature 4 which is in contact with and slidable on the rails 2 and 3 is interposed between the rails 2 and 3. The armature 4 is integrated with the flying body M. The metal bodies 5 and 6 form an external coil. That is, the connecting wires 7, 7, ... Are connected in the order of the metal bodies 5a, 6a, 5b, 6b, 5c, 6c, 5d, 6d to form a three-turn external coil.
One end of the rail 3 is connected to the metal body 5a by a connecting wire 8.
Is connected to one end. Further, one end of the metal body 6c is connected to the other end of the capacitor 12.

【0003】コンデンサ12が充電された状態で充電ス
イッチ11をオフし且つ放電スイッチ13をオンする
と、コンデンサ12に充電されたエネルギーによりレー
ル2,電機子4,レール3,外部コイル(金属体5,
6)に電流Iが流れ、レール2,3を流れる電流および
外部コイル(金属体5,6)を流れる電流による磁界と
前記電機子4を流れる電流との間に働く電磁力(ローレ
ンツ力)により前記電機子4が加速力を受け、電機子4
と飛翔体Mとが前記レール2,3上を摺動しながら加速
され、打ち出される。
When the charge switch 11 is turned off and the discharge switch 13 is turned on while the capacitor 12 is charged, the energy charged in the capacitor 12 causes the rail 2, armature 4, rail 3, external coil (metal body 5,
6), a current I flows, and due to an electromagnetic force (Lorentz force) that acts between the magnetic field generated by the current flowing through the rails 2 and 3 and the current flowing through the external coils (metal bodies 5, 6) and the current flowing through the armature 4. When the armature 4 receives the acceleration force, the armature 4
And the flying body M are accelerated and launched while sliding on the rails 2 and 3.

【0004】図6は、上記外部コイル付き電磁レールガ
ン200を連射型に改良した外部コイル付き電磁レール
ガン300の構成図である。例えばエアーガン式の初期
加速装置340により、弾倉に装填した電機子4’と飛
翔体M’とを一定時間毎にレール2,3間に打ち込む。
電機子4’と飛翔体M’とが通過センサ335で検知さ
れると、スイッチ制御装置330は、放電スイッチ13
をオンする。そこで、コンデンサ12に充電されたエネ
ルギーによりレール2,電機子4,レール3,外部コイ
ル(金属体5,6)に電流Iが流れ、電機子4と飛翔体
Mとが加速される。スイッチ制御装置330は、次の電
機子4’と飛翔体M’とが打ち込まれる前に、放電スイ
ッチ13をオフし且つ充電スイッチ11をオンして、コ
ンデンサ12を充電しておく。これにより、一定時間毎
に飛翔体Mを連射することが出来る。
FIG. 6 is a block diagram of an electromagnetic railgun 300 with an external coil, which is an improved type of the electromagnetic railgun 200 with an external coil that is a continuous fire type. For example, the armature 4 ′ and the flying body M ′ loaded in the magazine are driven between the rails 2 and 3 at regular intervals by an air gun type initial accelerator 340.
When the armature 4 ′ and the flying body M ′ are detected by the passage sensor 335, the switch control device 330 causes the discharge switch 13 to operate.
Turn on. Therefore, the current I flows through the rail 2, the armature 4, the rail 3, and the external coils (metal bodies 5, 6) by the energy charged in the capacitor 12, and the armature 4 and the flying body M are accelerated. The switch control device 330 turns off the discharge switch 13 and turns on the charge switch 11 to charge the capacitor 12 before the next armature 4 ′ and the flying body M ′ are driven. As a result, the flying object M can be fired at regular intervals.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の外部コイル
付き電磁レールガン200は、連射機能を備えていない
ため、飛翔体Mを連射できない問題点がある。一方、上
記従来の外部コイル付き電磁レールガン300は、連射
機能を備えているが、飛翔体Mを1回発射する毎にコン
デンサ12の充電を行うため、発射間隔を短くするため
には急速充電設備が必要となる問題点がある。また、飛
翔体Mの1回の発射毎に電流Iが“0”から立ち上がる
が、外部コイル(金属体5,6)のインダクタンスによ
り電流Iの立ち上がりが遅くなるため、電機子4を一気
に加速できず、飛翔体Mを十分高速に打ち出せなかった
り、レール2,3の溶融損傷が大きくなったりする問題
点がある。さらに、電機子4’および飛翔体M’の打ち
込みのタイミングに合わせて放電スイッチ13をオンし
なければならず、構成が複雑になる問題点がある。
Since the conventional electromagnetic railgun 200 with an external coil does not have a continuous shooting function, there is a problem that the projectile M cannot be continuously shot. On the other hand, the conventional electromagnetic railgun 300 with an external coil has a continuous shooting function, but since the capacitor 12 is charged every time the projectile M is fired, a rapid charging facility is used to shorten the firing interval. There is a problem that is required. Further, the current I rises from "0" each time the flying body M is fired, but the inductance of the external coils (metal bodies 5, 6) delays the rise of the current I, so that the armature 4 can be accelerated at once. As a result, there is a problem that the flying body M cannot be launched at a sufficiently high speed, or the melting damage of the rails 2 and 3 becomes large. Furthermore, the discharge switch 13 must be turned on at the timing of driving the armature 4'and the flying body M ', which causes a problem that the configuration becomes complicated.

【0006】そこで、この発明の第1の目的は、連射が
可能であり且つ急速充電設備を必要とせず且つ電機子を
一気に加速でき且つレールの溶融損傷が小さくなるよう
に改良した外部コイル付き電磁レールガンを提供するこ
とにある。また、この発明の第2の目的は、電機子およ
び飛翔体をレール間に打ち込むだけで連射が可能になる
ように改良した外部コイル付き電磁レールガンを提供す
ることにある。
Therefore, a first object of the present invention is to improve the electromagnetic function with an external coil, which is capable of continuous firing, does not require quick charging equipment, can accelerate the armature at a stroke, and reduces melting damage of the rail. To provide a railgun. A second object of the present invention is to provide an electromagnetic railgun with an external coil which is improved so that continuous shooting is possible only by driving an armature and a flying object between the rails.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】第1の観点では、この発
明は、第1のレール(2)と、第2のレール(3)と、
それら第1のレール(2)および第2のレール(3)に
接触し且つ摺動可能な電機子(4)と、前記レール
(2,3)間に磁場を与える外部コイル(5,6)とを
有し、前記第1のレール(2)と前記電機子(4)と前
記第2のレール(3)の直列回路に電流を流し、且つ、
前記外部コイル(5,6)に電流を流し、前記レール
(2,3)に流れる電流による磁界および前記外部コイ
ル(5,6)に流れる電流による磁界と前記電機子
(4)に流れる電流との間に働く電磁力により前記レー
ル(2,3)上を摺動させながら前記電機子(4)を加
速する外部コイル付き電磁レールガンにおいて、直流電
源(10)と充電スイッチ(11)とコンデンサ(1
2)とを直列に接続した充電回路、前記コンデンサ(1
2)と放電スイッチ(13)と前記外部コイル(5,
6)と前記第1のレール(2)および第2のレール
(3)に接触してレール間を短絡するレール間短絡スイ
ッチ(21)とを直列に接続した励磁回路、前記コンデ
ンサ(12)と放電スイッチ(13)の直列回路に並列
に接続されたクローバースイッチ(14)、および、前
記充電スイッチ(11)と前記放電スイッチ(13)と
前記クローバースイッチ(14)と前記レール間短絡ス
イッチ(21)とを制御するスイッチ制御回路(30)
を具備し、前記スイッチ制御回路(30)は、前記充電
スイッチ(11)および前記クローバースイッチ(1
4)をオフし且つ前記放電スイッチ(13)および前記
レール間短絡スイッチ(21)をオンして前記コンデン
サ(12)に蓄積したエネルギーにより前記外部コイル
(5,6)を励磁する励磁ステップと、前記クローバー
スイッチ(14)をオンし且つ前記レール間短絡スイッ
チ(21)をオフして前記外部コイル(5,6)に蓄積
されたエネルギーにより前記電機子(4)に電流を流し
前記電機子(4)を加速する加速ステップと、この加速
ステップと並行に前記充電スイッチ(11)をオンし且
つ前記放電スイッチ(13)をオフして前記コンデンサ
(12)を充電する充電ステップと、前記外部コイル
(5,6)に蓄積されたエネルギーが少なくなったとこ
ろで前記励磁ステップに戻って当該励磁ステップ以下を
繰返す制御ステップとを有する動作を行うことを特徴と
する外部コイル付き電磁レールガン(100)を提供す
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In a first aspect, the invention comprises a first rail (2), a second rail (3),
An external coil (5, 6) for applying a magnetic field between the armature (4) which is in contact with and slidable with the first rail (2) and the second rail (3) and the rail (2, 3). And applying a current to the series circuit of the first rail (2), the armature (4) and the second rail (3), and
A current flows through the external coils (5, 6), a magnetic field generated by the current flowing through the rails (2, 3), a magnetic field generated by the current flowing through the external coils (5, 6), and a current flowing through the armature (4). In an electromagnetic rail gun with an external coil for accelerating the armature (4) while sliding on the rails (2, 3) by an electromagnetic force acting between, a DC power supply (10), a charging switch (11), a capacitor ( 1
2) is connected in series with a charging circuit, the capacitor (1
2), the discharge switch (13) and the external coil (5, 5)
6) and an inter-rail short-circuit switch (21) that contacts the first rail (2) and the second rail (3) and short-circuits between the rails, and an exciting circuit, the capacitor (12), A crowbar switch (14) connected in parallel to a series circuit of a discharge switch (13), and the charge switch (11), the discharge switch (13), the crowbar switch (14), and the rail-to-rail short-circuit switch (21). ) And a switch control circuit (30) for controlling
The switch control circuit (30) includes the charging switch (11) and the clover switch (1).
4) is turned off and the discharge switch (13) and the rail-to-rail short-circuit switch (21) are turned on to energize the external coil (5, 6) by the energy stored in the capacitor (12); The clover switch (14) is turned on and the rail-to-rail short-circuit switch (21) is turned off to cause a current to flow through the armature (4) by the energy stored in the external coils (5, 6). 4) an accelerating step for accelerating, a charging step for charging the capacitor (12) by turning on the charging switch (11) and turning off the discharging switch (13) in parallel with the accelerating step, and the external coil. When the energy stored in (5, 6) becomes small, the control step returns to the excitation step and repeats the excitation step and the subsequent steps. Performing the operation with to provide an electromagnetic rail gun (100) with an external coil, wherein.

【0008】第2の観点では、この発明は、第1のレー
ル(2)と、第2のレール(3)と、それら第1のレー
ル(2)および第2のレール(3)に接触し且つ摺動可
能な電機子(4)と、前記レール(2,3)間に磁場を
与える外部コイル(5,6)とを有し、前記第1のレー
ル(2)と前記電機子(4)と前記第2のレール(3)
の直列回路に電流を流し、且つ、前記外部コイル(5,
6)に電流を流し、前記レール(2,3)に流れる電流
による磁界および前記外部コイル(5,6)に流れる電
流による磁界と前記電機子(4)に流れる電流との間に
働く電磁力により前記レール(2,3)上を摺動させな
がら前記電機子(4)を加速する外部コイル付き電磁レ
ールガンにおいて、前記第1のレール(2)および前記
第2のレール(3)と接触する電機子(4)の接触部の
少なくとも一方に、前記レール(2,3)間が通電され
ていない時に前記レール(2,3)間に加わる電圧によ
り絶縁破壊されうる絶縁層(41)を設けると共に、前
記絶縁層(41)を設けた電機子(4)を前記レール
(2,3)間に供給し、当該電機子(4)の絶縁層(4
1)が絶縁破壊されて電流が流れ加速され始めてから当
該電機子(4)が前記レール(2,3)間より飛び出す
前に、次の前記絶縁層(41)を設けた電機子(4)を
前記レール(2,3)間に供給する電機子連続供給手段
を設けたことを特徴とする外部コイル付き電磁レールガ
ン(100)を提供する。
In a second aspect, the invention provides a first rail (2), a second rail (3) and a contact with the first rail (2) and the second rail (3). And a slidable armature (4) and an external coil (5, 6) for applying a magnetic field between the rails (2, 3), the first rail (2) and the armature (4) ) And the second rail (3)
Current through the series circuit of the external coil (5,
6), an electromagnetic force acting between the magnetic field generated by the current flowing through the rails (2, 3) and the magnetic field generated by the current flowing through the external coils (5, 6) and the current flowing through the armature (4). In an electromagnetic rail gun with an external coil for accelerating the armature (4) while sliding on the rails (2, 3) by means of contacting with the first rail (2) and the second rail (3) At least one of the contact portions of the armature (4) is provided with an insulating layer (41) that can be dielectrically broken down by a voltage applied between the rails (2, 3) when the rails (2, 3) are not energized. At the same time, the armature (4) provided with the insulating layer (41) is supplied between the rails (2, 3), and the insulating layer (4) of the armature (4) is supplied.
An armature (4) provided with the next insulating layer (41) after the dielectric breakdown of (1) and current starts to flow and before the armature (4) jumps out between the rails (2, 3). There is provided an electromagnetic rail gun (100) with an external coil, which is provided with an armature continuous supply means for supplying between the rails (2, 3).

【0009】第3の観点では、この発明は、第1のレー
ル(2)と、第2のレール(3)と、それら第1のレー
ル(2)および第2のレール(3)に接触し且つ摺動可
能な電機子(4)と、前記レール(2,3)間に磁場を
与える外部コイル(5,6)とを有し、前記第1のレー
ル(2)と前記電機子(4)と前記第2のレール(3)
の直列回路に電流を流し、且つ、前記外部コイル(5,
6)に電流を流し、前記レール(2,3)に流れる電流
による磁界および前記外部コイル(5,6)に流れる電
流による磁界と前記電機子(4)に流れる電流との間に
働く電磁力により前記レール(2,3)上を摺動させな
がら前記電機子(4)を加速する外部コイル付き電磁レ
ールガンにおいて、直流電源(10)と充電スイッチ
(11)とコンデンサ(12)とを直列に接続した充電
回路、前記コンデンサ(12)と放電スイッチ(13)
と前記外部コイル(5,6)と前記第1のレール(2)
および第2のレール(3)に接触してレール間を短絡す
るレール間短絡スイッチ(21)とを直列に接続した励
磁回路、前記コンデンサ(12)と放電スイッチ(1
3)の直列回路に並列に接続されたクローバースイッチ
(14)、および、前記充電スイッチ(11)と前記放
電スイッチ(13)と前記クローバースイッチ(14)
と前記レール間短絡スイッチ(21)とを制御するスイ
ッチ制御回路(30)を具備し、前記スイッチ制御回路
(30)は、前記充電スイッチ(11)および前記クロ
ーバースイッチ(14)をオフし且つ前記放電スイッチ
(13)および前記レール間短絡スイッチ(21)をオ
ンして前記コンデンサ(12)に充電したエネルギーに
より前記外部コイル(5,6)を励磁する励磁ステップ
と、前記クローバースイッチ(14)をオンし且つ前記
レール間短絡スイッチ(21)をオフして前記外部コイ
ル(5,6)に蓄積されたエネルギーにより前記電機子
(4)に電流を流し前記電機子(4)を加速する加速ス
テップと、この加速ステップと並行に前記充電スイッチ
(11)をオンし且つ前記放電スイッチ(13)をオフ
して前記コンデンサ(12)を充電する充電ステップ
と、前記外部コイル(5,6)に蓄積されたエネルギー
が少なくなったところで前記励磁ステップに戻って当該
励磁ステップ以下を繰返す制御ステップとを有する動作
を行うものであり、前記第1のレール(2)および前記
第2のレール(3)と接触する電機子(4)の接触部の
少なくとも一方に、前記レール(2,3)間が通電され
ていない時に前記レール(2,3)間に加わる電圧によ
り絶縁破壊されうる絶縁層(41)を設けると共に、前
記加速ステップの間に、前記絶縁層(41)を設けた電
機子(4)を前記レール(2,3)間に供給し、当該電
機子(4)の絶縁層(41)が絶縁破壊されて電流が流
れ加速され始めてから当該電機子(4)が前記レール
(2,3)間より飛び出す前に、次の前記絶縁層(4
1)を設けた電機子(4)を前記レール(2,3)間に
供給する電機子連続供給手段を設けたことを特徴とする
外部コイル付き電磁レールガン(100)を提供する。
In a third aspect, the present invention comprises a first rail (2), a second rail (3) and a contact with the first rail (2) and the second rail (3). And a slidable armature (4) and an external coil (5, 6) for applying a magnetic field between the rails (2, 3), the first rail (2) and the armature (4) ) And the second rail (3)
Current through the series circuit of the external coil (5,
6), an electromagnetic force acting between the magnetic field generated by the current flowing through the rails (2, 3) and the magnetic field generated by the current flowing through the external coils (5, 6) and the current flowing through the armature (4). In an electromagnetic railgun with an external coil that accelerates the armature (4) while sliding on the rails (2, 3) by means of a DC power supply (10), a charging switch (11) and a capacitor (12) in series. Connected charging circuit, said capacitor (12) and discharge switch (13)
And the external coils (5, 6) and the first rail (2)
And an exciter circuit in which a rail-to-rail short-circuit switch (21) that contacts the second rail (3) to short-circuit between the rails is connected in series, the capacitor (12) and the discharge switch (1).
3) A crowbar switch (14) connected in parallel to the series circuit, and the charge switch (11), the discharge switch (13) and the crowbar switch (14).
And a switch control circuit (30) for controlling the rail short-circuit switch (21), the switch control circuit (30) turning off the charging switch (11) and the clover switch (14) and The discharge step (13) and the rail short-circuit switch (21) are turned on to excite the external coil (5, 6) with the energy charged in the capacitor (12), and the clover switch (14) is turned on. An accelerating step of turning on and turning off the rail-to-rail short-circuiting switch (21) to cause a current to flow through the armature (4) by the energy stored in the external coils (5, 6) to accelerate the armature (4). In parallel with this acceleration step, the charge switch (11) is turned on and the discharge switch (13) is turned off to turn on the capacitor. (12) is charged, and when the energy stored in the external coil (5, 6) is reduced, the operation returns to the excitation step and the control step of repeating the excitation step and subsequent steps is performed. Yes, when at least one of the contact portions of the armature (4) that comes into contact with the first rail (2) and the second rail (3) is not energized between the rails (2, 3), An insulating layer (41) that can be destroyed by a voltage applied between the rails (2, 3) is provided, and an armature (4) provided with the insulating layer (41) is provided between the rails (2) during the acceleration step. , 3), and before the armature (4) jumps out from between the rails (2, 3) after the insulating layer (41) of the armature (4) is dielectrically broken down and a current starts to accelerate. To the next An insulating layer (4
Provided is an electromagnetic railgun (100) with an external coil, which is provided with an armature continuous supply means for supplying an armature (4) provided with (1) between the rails (2, 3).

【0010】[0010]

【作用】上記第1の観点による外部コイル付き電磁レー
ルガン(100)では、レール間短絡スイッチ(21)
をオンして電機子(4)に電流を流さないようにした上
で、コンデンサ(12)に蓄積したエネルギーにより外
部コイル(5,6)を励磁する。そして、外部コイル
(5,6)が十分励磁された時に、クローバースイッチ
(14)をオンすると共にレール間短絡スイッチ(2
1)をオフして電機子(4)に電流を流し、電機子
(4)を一気に加速する。同時に、放電スイッチ(1
3)をオフし、充電スイッチ(11)をオンし、コンデ
ンサ(12)を充電する。そこで、適当な電機子連続供
給手段により電機子(4)をレール(2,3)間に一定
時間間隔で供給すると共に、クローバースイッチ(1
4)およびレール間短絡スイッチ(21)をオン・オフ
制御すれば、連射が可能となる。そして、この連射と並
行してコンデンサ(12)を充電するから、急速充電設
備が不要となる。また、外部コイル(5,6)が十分励
磁された時に電機子(4)に電流を流すから、電機子
(4)を一気に加速できる。さらに、電機子(4)を一
気に加速できるから、電流値を比較的小さくでき,通電
時間も短縮できるから、レールの溶融損傷が小さくな
る。
In the electromagnetic rail gun (100) with an external coil according to the first aspect, the inter-rail short-circuit switch (21) is provided.
Is turned on to prevent current from flowing through the armature (4), and then the external coils (5, 6) are excited by the energy stored in the capacitor (12). When the external coils (5, 6) are sufficiently excited, the clover switch (14) is turned on and the inter-rail short-circuit switch (2) is turned on.
1) is turned off and a current is passed through the armature (4) to accelerate the armature (4) at once. At the same time, the discharge switch (1
3) is turned off, the charging switch (11) is turned on, and the capacitor (12) is charged. Therefore, the armature (4) is supplied between the rails (2, 3) at regular time intervals by an appropriate armature continuous supply means, and the clover switch (1
4) and the rail-to-rail short-circuit switch (21) are controlled to be turned on and off to enable continuous shooting. Then, since the capacitor (12) is charged in parallel with this continuous shooting, the quick charging equipment is not required. In addition, since the current flows through the armature (4) when the external coils (5, 6) are sufficiently excited, the armature (4) can be accelerated at a stroke. Further, since the armature (4) can be accelerated at a stroke, the current value can be made relatively small and the energization time can be shortened, so that melting damage of the rail is reduced.

【0011】なお、レール間短絡スイッチ(21)を、
電機子(4)を構成する導体より電気抵抗を小さくした
導体で形成すれば、レール間短絡スイッチ(21)がオ
ンの時には電機子(4)に流れる電流が全くなくなるか
小さくなるので、無駄なエネルギーの消費がなくなり、
好ましい。
The rail short-circuit switch (21) is
If the armature (4) is formed of a conductor having an electric resistance smaller than that of the conductor constituting the armature (4), the current flowing through the armature (4) will be completely or completely reduced when the inter-rail short-circuit switch (21) is turned on. Energy consumption is gone,
preferable.

【0012】上記第2の観点による外部コイル付き電磁
レールガン(100)では、レール(2,3)と接触す
る電機子(4)の接触部に、レール(2,3)間が通電
されていない時のレール(2,3)間に加わる電圧によ
り絶縁破壊されうる絶縁層(41)を設けた。この絶縁
層(41)を設けた電機子(4)をレール(2,3)間
に供給し、レール(2,3)間を通電しないで電圧を印
加すると、その電圧により絶縁層(41)が絶縁破壊さ
れ、電流が流れて、電機子(4)が加速される。この時
から前記電機子(4)がレール(2,3)間より飛び出
す前に、次の前記絶縁層(41)を設けた電機子(4)
をレール(2,3)間に供給する。すると、加速中の電
機子(4)がレール(2,3)間に在るあいだは、次の
電機子(4)の絶縁層(41)が絶縁破壊されないた
め、次の電機子(4)は止まっている。ところが、加速
中の電機子(4)がレール(2,3)間から飛び出す
と、次の電機子(4)の絶縁層(41)が絶縁破壊され
るため、電流が流れ、加速されることになる。かくし
て、電機子(4)をレール(2,3)間に打ち込むだけ
で連射が可能になる。
In the electromagnetic railgun (100) with an external coil according to the second aspect, the contact portion of the armature (4) that contacts the rails (2, 3) is not energized between the rails (2, 3). An insulating layer (41) that can be dielectrically broken down by a voltage applied between the rails (2, 3) at that time is provided. When the armature (4) provided with the insulating layer (41) is supplied between the rails (2, 3) and a voltage is applied without energizing between the rails (2, 3), the insulating layer (41) is caused by the voltage. Is broken down, a current flows, and the armature (4) is accelerated. From this time, before the armature (4) jumps out between the rails (2, 3), an armature (4) provided with the following insulating layer (41).
Is supplied between the rails (2, 3). Then, while the accelerating armature (4) is between the rails (2, 3), the insulation layer (41) of the next armature (4) is not dielectrically broken down, so the next armature (4) Is stopped. However, when the accelerating armature (4) jumps out from between the rails (2, 3), the insulation layer (41) of the next armature (4) is dielectrically broken down, so that a current flows and is accelerated. become. Thus, by firing the armature (4) between the rails (2, 3), continuous shooting is possible.

【0013】上記第3の観点による外部コイル付き電磁
レールガン(100)は、上記第1の観点および上記第
2の観点による外部コイル付き電磁レールガンの両方の
構成を備えているため、電機子(4)をレール(2,
3)間に打ち込むだけで連射が可能になると共に、急速
充電設備が不要となり、電機子(4)を一気に加速で
き、レールの溶融損傷が小さくなる。
Since the electromagnetic railgun (100) with an external coil according to the third aspect has both the configurations of the electromagnetic railgun with an external coil according to the first aspect and the second aspect, the armature (4) is provided. ) To the rail (2
3) Rapid firing is possible by only driving in between, rapid charging equipment is not required, the armature (4) can be accelerated at once, and melting damage to the rail is reduced.

【0014】[0014]

【実施例】以下、図に示す実施例によりこの発明をさら
に詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。図1は、この発明の外部コイル付き
電磁レールガンの一実施例の要部斜視図である。この外
部コイル付き電磁レールガン100において、直流電源
10と充電スイッチ11とコンデンサ12とは直列に接
続され、充電回路を構成している。前記コンデンサ12
の一端は、放電スイッチ13を介して、第1のレール2
の一端に接続されている。その第1のレール2と平行
に、第2のレール3が設置されている。前記レール2,
3は、例えばタングステンなどの比較的溶融しにくい耐
熱導電性材料からなっている。
The present invention will be described in more detail with reference to the embodiments shown in the drawings. The present invention is not limited to this. FIG. 1 is a perspective view of an essential part of an embodiment of an electromagnetic rail gun with an external coil according to the present invention. In this electromagnetic rail gun 100 with an external coil, a DC power supply 10, a charging switch 11 and a capacitor 12 are connected in series to form a charging circuit. The capacitor 12
One end of the first rail 2 via the discharge switch 13.
Is connected to one end. A second rail 3 is installed parallel to the first rail 2. The rail 2,
3 is made of a heat-resistant conductive material such as tungsten which is relatively hard to melt.

【0015】レール2,3の間には、レール2,3に接
触し且つ摺動可能な電機子4が電機子連続供給装置40
から供給される。その電機子4は、飛翔体Mと一体化さ
れると共に、レール2,3間が通電されていない時のレ
ール2,3間に加わる電圧により絶縁破壊されうる絶縁
層41が設けられている。前記電機子4は、前記レール
2,3よりも比較的溶融しやすい導電性材料からなって
おり、例えば半導体,アルミニウム,亜鉛,鉛,錫など
である。前記飛翔体Mは、例えばポリカーボネイトなど
の寸法安定性の良いプラスチック材料からなっている。
前記絶縁層41は、例えばプラスチック被膜やプラスチ
ックテープからなっている。前記電機子連続供給装置4
0は、スプリングなどの押上げ装置(40a)で押し上
げられてきた電機子4を、押込みロッド40bによりレ
ール(2,3)間に押し込むものである。
An armature 4 which is in contact with and slidable on the rails 2 and 3 is provided between the rails 2 and 3.
Supplied from The armature 4 is integrated with the flying body M, and is provided with an insulating layer 41 that can be dielectrically broken down by a voltage applied between the rails 2 and 3 when the rails 2 and 3 are not energized. The armature 4 is made of a conductive material that is more easily melted than the rails 2 and 3, and is, for example, semiconductor, aluminum, zinc, lead, tin or the like. The flying body M is made of a plastic material having good dimensional stability such as polycarbonate.
The insulating layer 41 is made of, for example, a plastic film or a plastic tape. The armature continuous supply device 4
0 is for pushing the armature 4 pushed up by a pushing device (40a) such as a spring between the rails (2, 3) by the pushing rod 40b.

【0016】金属体5,6は、外部コイルを構成してい
る。すなわち、接続線7,7,…により金属体5a,6
a,5b,6b,5c,6c,5d,6dの順で接続さ
れ、3回巻きの外部コイルを構成している。前記レール
3の一端は、接続線8により前記金属体5aの一端に接
続されている。さらに、前記金属体6cの一端は前記コ
ンデンサ12の他端に接続されている。前記金属体5,
6は、例えばアルミニウムであり、液体窒素などの冷却
手段で冷却して電気抵抗を下げた状態で用いるのが好ま
しい。
The metal bodies 5 and 6 form an external coil. That is, the connecting wires 7, 7, ...
a, 5b, 6b, 5c, 6c, 5d, 6d are connected in this order to form a three-turn external coil. One end of the rail 3 is connected to one end of the metal body 5a by a connecting wire 8. Further, one end of the metal body 6c is connected to the other end of the capacitor 12. The metal body 5,
6 is, for example, aluminum, and it is preferable to use it in a state where it is cooled by a cooling means such as liquid nitrogen to reduce the electric resistance.

【0017】前記レール2,3の一端には、レール間短
絡板21が接触している。このレール間短絡板21は、
前記電機子4より抵抗値の低い材料からなっており、例
えば銅である。これも、液体窒素などの冷却手段で冷却
して電気抵抗を下げた状態で用いるのが好ましい。前記
コンデンサ12と放電スイッチ13とレール間短絡スイ
ッチ21と外部コイル5,6とで、励磁回路を構成して
いる。前記コンデンサ12と放電スイッチ13の直列回
路には、クローバースイッチ14が並列に接続されてい
る。
An inter-rail short-circuit plate 21 is in contact with one ends of the rails 2 and 3. This inter-rail short-circuit plate 21 is
It is made of a material having a resistance value lower than that of the armature 4, and is, for example, copper. This is also preferably used in a state where the electric resistance is lowered by cooling with a cooling means such as liquid nitrogen. The capacitor 12, the discharge switch 13, the rail short-circuit switch 21, and the external coils 5 and 6 form an exciting circuit. A crowbar switch 14 is connected in parallel to the series circuit of the capacitor 12 and the discharge switch 13.

【0018】図2は、制御系を加えた上記外部コイル付
き電磁レールガン100の要部説明図である。20は、
レール間短絡スイッチ駆動部であり、前記レール間短絡
板21を前記レール2,3の一端に押し付けるスプリン
グ22と、前記レール間短絡板21に取り付けられた磁
性体板21aを吸引して前記レール間短絡板21を前記
レール2,3の一端から離す電磁石23と、その電磁石
に通電する駆動電源24および駆動スイッチ25から構
成されている。30は、外部コイル(5,6)を流れる
電流Iを電流検出器31で検出し、前記充電スイッチ1
1,放電スイッチ13,クローバースイッチ14および
駆動スイッチ25をオンオフ制御するスイッチ制御装置
である。
FIG. 2 is an explanatory view of the main part of the electromagnetic rail gun 100 with an external coil, to which a control system is added. 20 is
The rail-to-rail short-circuit switch driving unit is configured to attract the spring 22 for pressing the rail-to-rail short-circuit plate 21 against one end of the rails 2 and 3 and the magnetic plate 21a attached to the rail-to-rail short-circuit plate 21 to draw a space between the rails. It is composed of an electromagnet 23 that separates the short-circuit plate 21 from one end of the rails 2, 3, a drive power supply 24 and a drive switch 25 that energize the electromagnet. The current detector 31 detects the current I flowing through the external coils (5, 6), and the charge switch 1
1, a discharge control device 13, a crowbar switch 14, and a drive switch 25.

【0019】図3は、上記外部コイル付き電磁レールガ
ン100の動作のタイムチャートである。時刻taから
説明するが、この時刻taの直前では、コンデンサ12
が充電され終わっているものとし、且つ、レール2,3
間には電機子4および飛翔体M1が供給されていないも
のとする。時刻taでは、充電スイッチ11をオフし、
放電スイッチ13をオンし、クローバースイッチ14を
オフし、レール間短絡板21によりレール2,3間を短
絡する(駆動スイッチ25をオフする)。すると、コン
デンサ12に蓄積されていたエネルギーにより電流Iが
流れ、外部コイル5,6が励磁され、外部コイル5,6
にエネルギーが蓄積される。電機子連続供給装置40
は、時刻taの直後に、最初の電機子4および飛翔体M
1をレール2,3間に供給する。このとき、電流Iは、
レール間短絡板21を流れ、電機子4には流れないか
ら、電機子4および飛翔体M1は加速されず、エネルギ
ーの損失はない(発射休止状態)。図4に示すように、
外部コイル(5,6)のインダクタンスのために、電流
Iは、時刻taから遅れた時刻tbに最大値Ixとな
る。スイッチ制御装置30は、電流検知器31により電
流Iを監視しており、電流Iが最大値Ixになった時刻
tb(電流Iの微分値が“0”になった時点)を検出す
る。
FIG. 3 is a time chart of the operation of the electromagnetic rail gun 100 with an external coil. The description starts from time ta, but immediately before this time ta, the capacitor 12
Has been charged, and rails 2 and 3
It is assumed that the armature 4 and the flying body M1 are not supplied between them. At time ta, the charging switch 11 is turned off,
The discharge switch 13 is turned on, the clover switch 14 is turned off, and the rails 2 and 3 are short-circuited by the rail short-circuit plate 21 (the drive switch 25 is turned off). Then, the current I flows due to the energy accumulated in the capacitor 12, the external coils 5 and 6 are excited, and the external coils 5 and 6 are excited.
Energy is stored in. Armature continuous supply device 40
Immediately after the time ta, the first armature 4 and the flying body M
1 is supplied between the rails 2 and 3. At this time, the current I is
Since it flows through the inter-rail short-circuit plate 21 and does not flow into the armature 4, the armature 4 and the flying body M1 are not accelerated, and there is no energy loss (firing halt state). As shown in FIG.
Due to the inductance of the external coils (5, 6), the current I reaches the maximum value Ix at the time tb delayed from the time ta. The switch controller 30 monitors the current I by the current detector 31, and detects the time tb when the current I reaches the maximum value Ix (the time when the differential value of the current I reaches “0”).

【0020】時刻tbでは、充電スイッチ11をオン
し、放電スイッチ13をオフし、クローバースイッチ1
4をオンし、レール間短絡板21からレール2,3を開
放する(駆動スイッチ25をオンする)。すると、外部
コイル5,6に蓄積されたエネルギーにより電流Iが流
れ続けようとするが、電機子4は絶縁層41を有してい
るため、電流Iが流れられず、絶縁層41に大きな電圧
がかかる。このため、絶縁層41が絶縁破壊される。こ
の瞬間、電流Iが電機子4に流れ込み、レール2,3間
の磁界および外部コイル5,6の磁界との間の電磁力で
電機子4は一気に加速され、飛翔体M1が高速(例えば
約5km/秒)で打ち出される。電機子連続供給装置4
0は、前記飛翔体M1が加速され始めてからレール2,
3間より飛び出す前に、次の電機子4および飛翔体M2
をレール2,3間に供給する。前記飛翔体M1がレール
2,3間に在る間は、レール2,3間の電圧は小さく、
次の電機子4の絶縁層41は絶縁破壊されないが、前記
飛翔体M1がレール2,3間より飛び出すと、レール
2,3間の電圧が大きくなり、次の電機子4の絶縁層4
1が絶縁破壊される。このため、電流Iが電機子4に流
れ込み、電機子4は一気に加速され、飛翔体M2が高速
で打ち出される。この繰り返しにより、飛翔体M1〜M
nが連射されることになる(連射状態)。前記飛翔体M
1〜Mnの連射中、直流電源10により充電スイッチ1
1を介してコンデンサ12が充電され、コンデンサ12
にエネルギーが蓄積される。図4に示すように、飛翔体
M1〜Mnの連射によりエネルギーを消費するため、電
流Iは、時刻tbから徐々に小さくなり、時刻tcに所
定値α・Ix(0<α<1)となる。スイッチ制御装置
30は、電流検知器31により電流Iを監視しており、
電流Iが所定値α・Ixになった時刻tc(電流Iの微
分値が“0”になった時点の電流値のα倍の電流値が計
測された時点)を検出する。時刻tcでは、電機子連続
供給装置40は、次の電機子4および飛翔体Mをレール
2,3間に供給するのを停止する。このため、レール
2,3間は、空になる。この状態は、前記時刻taと同
じ状態である。そこで、前記時刻ta以降の動作が反復
されることになる。
At time tb, the charge switch 11 is turned on, the discharge switch 13 is turned off, and the clover switch 1 is turned on.
4 is turned on, and the rails 2 and 3 are released from the inter-rail short-circuit plate 21 (the drive switch 25 is turned on). Then, the current I tries to continue to flow due to the energy accumulated in the external coils 5 and 6, but since the armature 4 has the insulating layer 41, the current I does not flow and a large voltage is applied to the insulating layer 41. Takes. Therefore, the insulating layer 41 is dielectrically broken down. At this moment, the electric current I flows into the armature 4, and the armature 4 is accelerated at once by the electromagnetic force between the magnetic field between the rails 2 and 3 and the magnetic field of the external coils 5 and 6, and the flying body M1 moves at high speed (for example, about It is launched at 5 km / sec. Armature continuous supply device 4
0 is rail 2, after the flying body M1 starts to be accelerated.
Before jumping out from between 3, the next armature 4 and flying object M2
Is supplied between the rails 2 and 3. While the flying body M1 is between the rails 2 and 3, the voltage between the rails 2 and 3 is small,
The insulating layer 41 of the next armature 4 is not subject to dielectric breakdown, but when the flying body M1 jumps out from between the rails 2 and 3, the voltage between the rails 2 and 3 becomes large, and the insulating layer 4 of the next armature 4 becomes large.
1 is dielectrically destroyed. Therefore, the current I flows into the armature 4, the armature 4 is accelerated at once, and the flying body M2 is launched at high speed. By repeating this, the flying objects M1 to M
n will be fired continuously (continuous fire state). The flying body M
During continuous firing of 1 to Mn, the charging switch 1 is operated by the DC power source 10.
The capacitor 12 is charged via 1 and the capacitor 12
Energy is stored in. As shown in FIG. 4, energy is consumed by the continuous shooting of the flying objects M1 to Mn, so that the current I gradually decreases from time tb and reaches a predetermined value α · Ix (0 <α <1) at time tc. . The switch control device 30 monitors the current I by the current detector 31,
The time tc when the current I reaches the predetermined value α · Ix (the time when a current value α times the current value when the differential value of the current I becomes “0” is measured) is detected. At time tc, the armature continuous supply device 40 stops supplying the next armature 4 and the flying vehicle M between the rails 2 and 3. Therefore, the rails 2 and 3 are empty. This state is the same as that at the time ta. Therefore, the operation after the time ta is repeated.

【0021】以上の外部コイル付き電磁レールガン10
0によれば、正確なタイミング調整をしなくても、電機
子4をレール2,3間に供給するだけで連射が可能にな
る。従って、故障しにくく、実用的である。また、連射
中にコンデンサ12を充電するため、急速充電設備が不
要となる。さらに、電流Iがレール間短絡板21を設け
たため、電機子4および飛翔体Mを強い電磁力で一気に
加速でき、飛翔体Mを十分高速に打ち出せるようにな
る。また、電機子4が通電される時間が短縮されるか
ら、レール2,3の溶融損傷を小さくできる。なお、外
部コイル5,6に加えて、エネルギー蓄積用のコイルを
設けてもよい。
The above electromagnetic rail gun 10 with an external coil
According to 0, it is possible to perform continuous shooting by supplying the armature 4 between the rails 2 and 3 without performing accurate timing adjustment. Therefore, it is hard to break down and is practical. In addition, since the capacitor 12 is charged during continuous shooting, quick charging equipment is not required. Further, since the current I provides the inter-rail short-circuit plate 21, the armature 4 and the flying body M can be accelerated at once by a strong electromagnetic force, and the flying body M can be launched at a sufficiently high speed. Moreover, since the time for which the armature 4 is energized is shortened, melting damage of the rails 2 and 3 can be reduced. In addition to the external coils 5 and 6, a coil for energy storage may be provided.

【0022】[0022]

【発明の効果】この発明の外部コイル付き電磁レールガ
ンによれば、コンデンサから外部コイルにエネルギーを
移し、外部コイルに蓄積したエネルギーで電機子を加速
し、その間にコンデンサを充電するので、急速充電設備
がなくても、連射可能となる。また、外部コイルに流れ
る電流が十分立ち上がってから電機子に電流を流すの
で、外部コイルのインダクタンスが大きい場合でも、電
機子を強い電磁力で一気に加速できることとなり、飛翔
体を高速に打ち出すことが出来る。また、電機子が通電
される時間が短縮されるから、レールの溶融損傷も小さ
くなる。さらに、正確なタイミング調整機構がなくて
も、電機子をレール間に供給するだけで連射が可能にな
り、構成を簡単化できる。
According to the electromagnetic railgun with an external coil of the present invention, energy is transferred from the capacitor to the external coil, the armature is accelerated by the energy stored in the external coil, and the capacitor is charged during that time. It is possible to fire continuously even without. Further, since the current flows through the armature after the current flowing through the outer coil has sufficiently risen, even if the inductance of the outer coil is large, the armature can be accelerated at once by a strong electromagnetic force, and the projectile can be launched at high speed. . Also, since the time for which the armature is energized is shortened, melting damage of the rail is also reduced. Further, even if there is no accurate timing adjustment mechanism, it is possible to continuously fire by simply supplying the armature between the rails, and the configuration can be simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の外部コイル付き電磁レールガンの一
実施例を示す要部斜視図である。
FIG. 1 is a main part perspective view showing an embodiment of an electromagnetic rail gun with an external coil according to the present invention.

【図2】図1の外部コイル付き電磁レールガンに制御系
を加えた要部説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view of a main part in which a control system is added to the electromagnetic rail gun with an external coil shown in FIG.

【図3】図1の外部コイル付き電磁レールガンの動作の
タイムチャートである。
FIG. 3 is a time chart of the operation of the electromagnetic railgun with an external coil shown in FIG.

【図4】図1の外部コイル付き電磁レールガンに流れる
電流の変化のグラフである。
FIG. 4 is a graph showing changes in current flowing through the electromagnetic rail gun with the external coil shown in FIG. 1.

【図5】従来の外部コイル付き電磁レールガンの一例を
示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory view showing an example of a conventional electromagnetic rail gun with an external coil.

【図6】従来の連射型の外部コイル付き電磁レールガン
の一例を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a conventional continuous-fire electromagnetic rail gun with an external coil.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 外部コイル付き電磁レールガン 2,3 レール 4 電機子 5,6 外部コイル(金属体) 10 直流電源 11 充電スイッチ 12 コンデンサ 13 放電スイッチ 14 クローバースイッチ 20 レール間短絡スイッチ駆動部 21 レール間短絡板 21a 磁性体板 22 スプリング 23 電磁石 24 駆動電源 25 駆動スイッチ 30 スイッチ制御装置 31 電流検出器 40 電機子連続供給装置 100 Electromagnetic rail gun with external coil 2,3 Rail 4 Armature 5,6 External coil (metal body) 10 DC power supply 11 Charge switch 12 Capacitor 13 Discharge switch 14 Clover switch 20 Rail short-circuit switch driver 21 Rail short-circuit board 21a Magnetic Body plate 22 Spring 23 Electromagnet 24 Drive power supply 25 Drive switch 30 Switch control device 31 Current detector 40 Armature continuous supply device

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1のレール(2)と、第2のレール
(3)と、それら第1のレール(2)および第2のレー
ル(3)に接触し且つ摺動可能な電機子(4)と、前記
レール(2,3)間に磁場を与える外部コイル(5,
6)とを有し、前記第1のレール(2)と前記電機子
(4)と前記第2のレール(3)の直列回路に電流を流
し、且つ、前記外部コイル(5,6)に電流を流し、前
記レール(2,3)に流れる電流による磁界および前記
外部コイル(5,6)に流れる電流による磁界と前記電
機子(4)に流れる電流との間に働く電磁力により前記
レール(2,3)上を摺動させながら前記電機子(4)
を加速する外部コイル付き電磁レールガンにおいて、 直流電源(10)と充電スイッチ(11)とコンデンサ
(12)とを直列に接続した充電回路、前記コンデンサ
(12)と放電スイッチ(13)と前記外部コイル
(5,6)と前記第1のレール(2)および第2のレー
ル(3)に接触してレール間を短絡するレール間短絡ス
イッチ(21)とを直列に接続した励磁回路、前記コン
デンサ(12)と放電スイッチ(13)の直列回路に並
列に接続されたクローバースイッチ(14)、および、
前記充電スイッチ(11)と前記放電スイッチ(13)
と前記クローバースイッチ(14)と前記レール間短絡
スイッチ(21)とを制御するスイッチ制御回路(3
0)を具備し、 前記スイッチ制御回路(30)は、前記充電スイッチ
(11)および前記クローバースイッチ(14)をオフ
し且つ前記放電スイッチ(13)および前記レール間短
絡スイッチ(21)をオンして前記コンデンサ(12)
に蓄積したエネルギーにより前記外部コイル(5,6)
を励磁する励磁ステップと、前記クローバースイッチ
(14)をオンし且つ前記レール間短絡スイッチ(2
1)をオフして前記外部コイル(5,6)に蓄積された
エネルギーにより前記電機子(4)に電流を流し前記電
機子(4)を加速する加速ステップと、この加速ステッ
プと並行に前記充電スイッチ(11)をオンし且つ前記
放電スイッチ(13)をオフして前記コンデンサ(1
2)を充電する充電ステップと、前記外部コイル(5,
6)に蓄積されたエネルギーが少なくなったところで前
記励磁ステップに戻って当該励磁ステップ以下を繰返す
制御ステップとを有する動作を行うことを特徴とする外
部コイル付き電磁レールガン(100)。
1. A first rail (2), a second rail (3), and an armature (contactable and slidable on the first rail (2) and the second rail (3). 4) and the external coil (5, 5) that applies a magnetic field between the rails (2, 3).
6), a current flows through a series circuit of the first rail (2), the armature (4) and the second rail (3), and the external coil (5, 6) An electric current is applied to the rail (2, 3) by an electromagnetic force acting between a magnetic field generated by the current flowing through the rails (2, 3) and a magnetic field generated by the current flowing through the external coils (5, 6) and a current flowing through the armature (4). The armature (4) while sliding on (2, 3)
In an electromagnetic railgun with an external coil for accelerating, a charging circuit in which a DC power supply (10), a charging switch (11) and a capacitor (12) are connected in series, the capacitor (12), a discharging switch (13) and the external coil An exciting circuit in which (5, 6) and an inter-rail short-circuit switch (21) that contacts the first rail (2) and the second rail (3) and short-circuits between the rails are connected in series, the capacitor ( 12) and a discharge switch (13) connected in parallel to a series circuit of a clover switch (14), and
The charge switch (11) and the discharge switch (13)
And a switch control circuit (3) for controlling the clover switch (14) and the inter-rail short-circuit switch (21).
0), the switch control circuit (30) turns off the charge switch (11) and the clover switch (14) and turns on the discharge switch (13) and the rail-to-rail short-circuit switch (21). The condenser (12)
The external coil (5, 6) by the energy stored in
An exciting step for exciting the switch, turning on the clover switch (14), and switching the rail short-circuit switch (2).
1) is turned off and a current is passed through the armature (4) by the energy stored in the external coils (5, 6) to accelerate the armature (4), and the acceleration step is performed in parallel with the acceleration step. The charge switch (11) is turned on and the discharge switch (13) is turned off to turn on the capacitor (1).
2) a charging step of charging the external coil (5,
An electromagnetic railgun (100) with an external coil, characterized by performing an operation having a control step of returning to the excitation step when the energy stored in 6) becomes small and repeating the excitation step and thereafter.
【請求項2】 第1のレール(2)と、第2のレール
(3)と、それら第1のレール(2)および第2のレー
ル(3)に接触し且つ摺動可能な電機子(4)と、前記
レール(2,3)間に磁場を与える外部コイル(5,
6)とを有し、前記第1のレール(2)と前記電機子
(4)と前記第2のレール(3)の直列回路に電流を流
し、且つ、前記外部コイル(5,6)に電流を流し、前
記レール(2,3)に流れる電流による磁界および前記
外部コイル(5,6)に流れる電流による磁界と前記電
機子(4)に流れる電流との間に働く電磁力により前記
レール(2,3)上を摺動させながら前記電機子(4)
を加速する外部コイル付き電磁レールガンにおいて、 前記第1のレール(2)および前記第2のレール(3)
と接触する電機子(4)の接触部の少なくとも一方に、
前記レール(2,3)間が通電されていない時に前記レ
ール(2,3)間に加わる電圧により絶縁破壊されうる
絶縁層(41)を設けると共に、 前記絶縁層(41)を設けた電機子(4)を前記レール
(2,3)間に供給し、当該電機子(4)の絶縁層(4
1)が絶縁破壊されて電流が流れ加速され始めてから当
該電機子(4)が前記レール(2,3)間より飛び出す
前に、次の前記絶縁層(41)を設けた電機子(4)を
前記レール(2,3)間に供給する電機子連続供給手段
を設けたことを特徴とする外部コイル付き電磁レールガ
ン(100)。
2. A first rail (2), a second rail (3), and an armature (contactable and slidable on the first rail (2) and the second rail (3). 4) and the external coil (5, 5) that applies a magnetic field between the rails (2, 3).
6), a current flows through a series circuit of the first rail (2), the armature (4) and the second rail (3), and the external coil (5, 6) An electric current is applied to the rail (2, 3) by an electromagnetic force acting between a magnetic field generated by the current flowing through the rails (2, 3) and a magnetic field generated by the current flowing through the external coils (5, 6) and a current flowing through the armature (4). The armature (4) while sliding on (2, 3)
In an electromagnetic railgun with an external coil for accelerating energy, the first rail (2) and the second rail (3)
At least one of the contact portions of the armature (4) that comes into contact with
An armature provided with an insulating layer (41) that can be dielectrically broken down by a voltage applied between the rails (2, 3) when the rails (2, 3) are not energized. (4) is supplied between the rails (2, 3), and the insulating layer (4) of the armature (4) is supplied.
An armature (4) provided with the next insulating layer (41) after the dielectric breakdown of (1) and current starts to flow and before the armature (4) jumps out between the rails (2, 3). An electromagnetic rail gun (100) with an external coil, which is provided with an armature continuous supply means for supplying between the rails (2, 3).
【請求項3】 第1のレール(2)と、第2のレール
(3)と、それら第1のレール(2)および第2のレー
ル(3)に接触し且つ摺動可能な電機子(4)と、前記
レール(2,3)間に磁場を与える外部コイル(5,
6)とを有し、前記第1のレール(2)と前記電機子
(4)と前記第2のレール(3)の直列回路に電流を流
し、且つ、前記外部コイル(5,6)に電流を流し、前
記レール(2,3)に流れる電流による磁界および前記
外部コイル(5,6)に流れる電流による磁界と前記電
機子(4)に流れる電流との間に働く電磁力により前記
レール(2,3)上を摺動させながら前記電機子(4)
を加速する外部コイル付き電磁レールガンにおいて、 直流電源(10)と充電スイッチ(11)とコンデンサ
(12)とを直列に接続した充電回路、前記コンデンサ
(12)と放電スイッチ(13)と前記外部コイル
(5,6)と前記第1のレール(2)および第2のレー
ル(3)に接触してレール間を短絡するレール間短絡ス
イッチ(21)とを直列に接続した励磁回路、前記コン
デンサ(12)と放電スイッチ(13)の直列回路に並
列に接続されたクローバースイッチ(14)、および、
前記充電スイッチ(11)と前記放電スイッチ(13)
と前記クローバースイッチ(14)と前記レール間短絡
スイッチ(21)とを制御するスイッチ制御回路(3
0)を具備し、 前記スイッチ制御回路(30)は、前記充電スイッチ
(11)および前記クローバースイッチ(14)をオフ
し且つ前記放電スイッチ(13)および前記レール間短
絡スイッチ(21)をオンして前記コンデンサ(12)
に蓄積したエネルギーにより前記外部コイル(5,6)
を励磁する励磁ステップと、前記クローバースイッチ
(14)をオンし且つ前記レール間短絡スイッチ(2
1)をオフして前記外部コイル(5,6)に蓄積された
エネルギーにより前記電機子(4)に電流を流し前記電
機子(4)を加速する加速ステップと、この加速ステッ
プと並行に前記充電スイッチ(11)をオンし且つ前記
放電スイッチ(13)をオフして前記コンデンサ(1
2)を充電する充電ステップと、前記外部コイル(5,
6)に蓄積されたエネルギーが少なくなったところで前
記励磁ステップに戻って当該励磁ステップ以下を繰返す
制御ステップとを有する動作を行うものであり、 前記第1のレール(2)および前記第2のレール(3)
と接触する電機子(4)の接触部の少なくとも一方に、
前記レール(2,3)間が通電されていない時に前記レ
ール(2,3)間に加わる電圧により絶縁破壊されうる
絶縁層(41)を設けると共に、 前記加速ステップの間に、前記絶縁層(41)を設けた
電機子(4)を前記レール(2,3)間に供給し、当該
電機子(4)の絶縁層(41)が絶縁破壊されて電流が
流れ加速され始めてから当該電機子(4)が前記レール
(2,3)間より飛び出す前に、次の前記絶縁層(4
1)を設けた電機子(4)を前記レール(2,3)間に
供給する電機子連続供給手段を設けたことを特徴とする
外部コイル付き電磁レールガン(100)。
3. A first rail (2), a second rail (3), and an armature (contactable and slidable on the first rail (2) and the second rail (3). 4) and the external coil (5, 5) that applies a magnetic field between the rails (2, 3).
6), a current flows through a series circuit of the first rail (2), the armature (4) and the second rail (3), and the external coil (5, 6) An electric current is applied to the rail (2, 3) by an electromagnetic force acting between a magnetic field generated by the current flowing through the rails (2, 3) and a magnetic field generated by the current flowing through the external coils (5, 6) and a current flowing through the armature (4). The armature (4) while sliding on (2, 3)
In an electromagnetic railgun with an external coil for accelerating, a charging circuit in which a DC power supply (10), a charging switch (11) and a capacitor (12) are connected in series, the capacitor (12), a discharging switch (13) and the external coil An exciting circuit in which (5, 6) and an inter-rail short-circuit switch (21) that contacts the first rail (2) and the second rail (3) and short-circuits between the rails are connected in series, the capacitor ( 12) and a discharge switch (13) connected in parallel to a series circuit of a clover switch (14), and
The charge switch (11) and the discharge switch (13)
And a switch control circuit (3) for controlling the clover switch (14) and the inter-rail short-circuit switch (21).
0), the switch control circuit (30) turns off the charge switch (11) and the clover switch (14) and turns on the discharge switch (13) and the rail-to-rail short-circuit switch (21). The condenser (12)
The external coil (5, 6) by the energy stored in
An exciting step for exciting the switch, turning on the clover switch (14), and switching the rail short-circuit switch (2).
1) is turned off and a current is passed through the armature (4) by the energy stored in the external coils (5, 6) to accelerate the armature (4), and the acceleration step is performed in parallel with the acceleration step. The charge switch (11) is turned on and the discharge switch (13) is turned off to turn on the capacitor (1).
2) a charging step of charging the external coil (5,
When the energy stored in 6) becomes small, the operation including the control step of returning to the excitation step and repeating the excitation step and the subsequent steps is performed, and the first rail (2) and the second rail (3)
At least one of the contact portions of the armature (4) that comes into contact with
An insulating layer (41) is provided that can be dielectrically broken down by a voltage applied between the rails (2, 3) when the rails (2, 3) are not energized, and the insulating layer (41) is provided during the acceleration step. The armature (4) provided with (41) is supplied between the rails (2, 3), and the insulation layer (41) of the armature (4) is dielectrically broken down, and a current flows and starts accelerating. Before (4) jumps out between the rails (2, 3), the next insulating layer (4
An electromagnetic railgun (100) with an external coil, comprising armature continuous supply means for supplying the armature (4) provided with 1) between the rails (2, 3).
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008106957A (en) * 2006-10-23 2008-05-08 Japan Steel Works Ltd:The Accelerating device
CN102957300A (en) * 2011-08-24 2013-03-06 中国科学院理化技术研究所 Electromagnetic pump
KR101950116B1 (en) * 2017-10-31 2019-02-19 권준 The structure of railgun's armature consists of 4-wheeled conductor
KR20190117909A (en) * 2018-04-09 2019-10-17 경상대학교산학협력단 Electomagnetic accelerator by using the trigered spakr gap
CN115420143A (en) * 2022-08-15 2022-12-02 燕山大学 Discontinuous multiple control method for improving speed precision of armature outlet
CN116086241A (en) * 2022-12-29 2023-05-09 中国航天空气动力技术研究院 Ballistic target based on electromagnetic ejection auxiliary driving primary gas gun

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008106957A (en) * 2006-10-23 2008-05-08 Japan Steel Works Ltd:The Accelerating device
JP4510793B2 (en) * 2006-10-23 2010-07-28 株式会社日本製鋼所 Accelerator
CN102957300A (en) * 2011-08-24 2013-03-06 中国科学院理化技术研究所 Electromagnetic pump
KR101950116B1 (en) * 2017-10-31 2019-02-19 권준 The structure of railgun's armature consists of 4-wheeled conductor
KR20190117909A (en) * 2018-04-09 2019-10-17 경상대학교산학협력단 Electomagnetic accelerator by using the trigered spakr gap
CN115420143A (en) * 2022-08-15 2022-12-02 燕山大学 Discontinuous multiple control method for improving speed precision of armature outlet
CN115420143B (en) * 2022-08-15 2024-04-09 燕山大学 Discontinuous and repeated control method for improving armature outlet speed precision
CN116086241A (en) * 2022-12-29 2023-05-09 中国航天空气动力技术研究院 Ballistic target based on electromagnetic ejection auxiliary driving primary gas gun

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