PL233248B1 - Działo magnetyczne - Google Patents

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest nowy typ działa magnetycznego, wykorzystującego nowatorską konstrukcję rdzenia magnetycznego, który umożliwia rozpędzanie pocisków do prędkości kosmicznych, co jest jego zaletą. Pociskiem jest uzwojenie zbudowane z elementów Cu41, Cu42 wraz z pierścieniami zasilającymi, wykonanymi z miedzi. W dziale magnetycznym zastosowano unikalną topologię oddziaływujących elementów, w której prąd płynący przez uzwojenie pocisku oddziałuje z polem magnetycznym rdzenia magnetycznego, zbudowanego z elektromagnesów połączonych ze sobą za pomocą elementu (St1). Pojedynczy elektromagnes rdzenia magnetycznego zbudowany jest z rdzenia wykonanego z ferromagnetyka o dużej przenikalności magnetycznej (R1 do R12) i nawiniętego na nim uzwojenia przewodem miedzianym w izolacji. Elektromagnesy mocowane są do elementu (St1), wykonanego z ferromagnetyka o dużej przenikalności magnetycznej za pomocą połączenia trapezowego. Zasilanie poszczególnych uzwojeń elektromagnesów rdzenia magnetycznego prowadzi do wytworzenia jednoimiennych biegunów magnetycznych od strony ich łączenia bez szczeliny powietrznej z elementem (St1) za pomocą połączenia trapezowego. Działo magnetyczne będące przedmiotem zgłoszenia patentowego posiada również unikalne zasilanie uzwojenia pocisku przez rury (Cu21 i Cu22) wykonane z przewodnika np. miedzi, w których szczelinie umieszczony jest pocisk, będący w istocie uzwojeniem w kształcie solenoidu.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest działo magnetyczne.

Obecny stan techniki to konstrukcje szynowe „Railgun” bądź działa opisane przez Gaussa wykorzystujące uzwojenia w kształcie cewek, które odpowiednio zasilane tworzą gradient pola magnetycznego, do którego wciągany jest przelatujący w ich wnętrzu pocisk wykonany z ferromagnetyka miękkiego.

Przykładem realizacji modelu działa opisanego przez Gaussa jest patent CN203966408U, w którym do impulsowego zasilana uzwojenia w kształcie cewki wykorzystano baterię kondensatorów ładowanych za pomocą układu prostownika zasilanego z komercyjnej sieci elektrycznej. Pocisk według patentu CN203966408U wykonany jest z ferromagnetyka miękkiego, który jest wciągany w gradient pola magnetycznego generowanego przez cewkę podłączoną do baterii kondensatorów.

Znany jest również patent WO2015195064A1, który ujawnia budowę kontrolowanego reaktora elektrycznego o poprzecznej polaryzacji magnetycznej. Jest on wykonany z uzwojenia w kształcie cewki, wewnątrz której znajduje się rdzeń zbudowany z pierścieni ułożonych osiowo i oddzielonych o d siebie szczeliną z materiałów niemagnetycznych, na których to pierścieniach nawinięto uzwojenia i których to elementem jest magnes trwały bądź szczelina powietrzna - w takim przypadku rdzeń tworzą elementy ferromagnetyczne w kształcie litery „C”.

W niniejszym zgłoszeniu zastosowano pocisk w formie pierścienia, który nie ma swojego odpowiednika w obecnie istniejących rozwiązaniach. Nadto, w niniejszym zgłoszeniu patentowym zastosowano unikalny rdzeń magnetyczny, zbudowany z elektromagnesów łączonych ze sobą jednoimiennymi biegunami magnetycznymi za pomocą elementu (St1) - dzięki temu wektor indukcji magnetycznej wewnątrz rdzenia jest ortogonalny do jego hiperpowierzchni brzegowych.

W tym samym czasie co niniejsze zgłoszenie złożono wniosek o przyznanie patentu na działo magnetyczne Z autorstwa D.S. Sobolewskiego, które uwzględniono w niniejszym wniosku. W szczególności, w niniejszym wniosku, nie dodano żadnego zastrzeżenia patentowego dotyczącego pocisku działa magnetycznego, ponieważ budowa pocisku jest identyczna z tą przedstawioną w zgłoszeniu patentowym pt. „Działo magnetyczne Z”.

Działo magnetyczne, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że rdzeń magnetyczny jest wykonany z elektromagnesów zbudowanych z uzwojeń nawiniętych przewodem miedzianym w izolacji na rdzeniach wykonanych z ferromagnetyka o dużej przenikalności magnetycznej łączonych z elementem wykonanym z ferromagnetyka o dużej przenikalności magnetycznej bez szczeliny powietrznej, który to element łączony jest u podstawy działa magnetycznego bez szczeliny powietrznej z elementem w kształcie walca wykonanym z ferromagnetyka o dużej przenikalności magnetycznej, który to element łączony jest u podstawy działa magnetycznego bez szczeliny powietrznej z elementem wykonanym z ferromagnetyka o dużej przenikalności magnetycznej, do którego powierzchni zewnętrznej przymocowano rurę wykonaną z izolatora elektrycznego, na której osadzono rurę wykonaną z przewodnika elektrycznego, w których to rdzeniach osadzono wewnątrz izolator w kształcie rury, w której wnętrzu osadzono mrę wykonaną z przewodnika elektrycznego.

Działo magnetyczne, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że rury zasilające, wykonane są z przewodnika elektrycznego.

Działo magnetyczne, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że rury zasilające, wykonane są z miedzi.

Przedmiotem wynalazku jest nowy typ działa magnetycznego miotającego pociski w kształcie cienkich pierścieni.

Znaczące zmniejszenie masy pocisku przy zachowaniu działającej na niego wartości siły prowadzi do zwielokrotnienia jego prędkości, co jest istotne w przypadku niszczenia rakiet, poruszających się z dużymi prędkościami, wyposażonych w komputery pokładowe kontrolujące ich przelot.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania jest uwidoczniony na rysunkach, na których przedstawiam:

Fig. 1 Rzut działa magnetycznego z zaznaczonymi przekrojami A-A i E przedstawionymi odpowiednio na rysunkach fig. 2 i fig. 4,

Fig. 2 Przekrój A-A działa magnetycznego zaznaczony na rysunku fig. 1 wraz z zaznaczonym przekrojem D,

Fig. 3 Przekrój D działa magnetycznego zaznaczony na rysunku fig. 2,

Fig. 4 Przekrój E działa magnetycznego zaznaczony na rysunku fig. 1,

PL 233 248 B1

Fig. 5 Rzut działa magnetycznego z zaznaczonymi przekrojami B-B i H przedstawionymi odpowiednio na rysunkach fig. 6 i fig. 7,

Fig. 6 Przekrój B-B działa magnetycznego zaznaczony na rysunku fig. 5,

Fig. 7 Przekrój H działa magnetycznego zaznaczony na rysunku fig. 5,

Fig. 8 Rysunek poglądowy przedstawiający rzuty elementów Iz1, Cu22, Cu21, Iz2.

W dziale magnetycznym zastosowano unikalną topologię oddziaływujących elementów, w której prąd płynący przez uzwojenie pocisku oddziałuje z polem magnetycznym rdzenia magnetycznego zbudowanego z elektromagnesów połączonych ze sobą za pomocą elementu St1, co pokazano na rysunkach Fig. 1-4.

Pojedynczy elektromagnes rdzenia magnetycznego zbudowany jest z rdzenia wykonanego z ferromagnetyka o dużej przenikalności magnetycznej R1 do R12 i nawiniętego na nim uzwojenia przewodem miedzianym w izolacji: odpowiednio Cu1 do Cu12 - Fig. 1-4 i Fig. 5-7.

Elektromagnesy mocowane są do elementu St1 wykonanego z ferromagnetyka o dużej przenikalności magnetycznej za pomocą połączenia trapezowego - Fig. 1-4 i Fig. 5-7.

Zasilanie poszczególnych uzwojeń elektromagnesów Cu1, ..., Cu12 rdzenia magnetycznego prowadzi do wytworzenia jednoimiennych biegunów magnetycznych od strony ich łączenia bez szczeliny powietrznej z elementem St1 za pomocą połączenia trapezowego.

Działo magnetyczne będące przedmiotem zgłoszenia patentowego posiada również unikalne zasilanie uzwojenia pocisku przez rury Cu21 i Cu22 wykonane z przewodnika elektrycznego np. miedzi, w których szczelinie umieszczony jest pocisk będący w istocie uzwojeniem w kształcie solenoidu.

Zewnętrzna powierzchnia pocisku ślizga się po wewnętrznej powierzchni rury Cu22 w ykonanej z miedzi pokrytej np. grafenem w celu wyeliminowania iskrzeń oraz wzmocnienia powierzchni elementu Cu22 - Fig. 1-4 i Fig. 5-7.

Wewnętrzna powierzchnia pocisku ślizga się po zewnętrznej powierzchni rury Cu21 wykonanej z miedzi pokrytej grafenem.

W innym przykładzie realizacji elementy uzwojenia pocisku Cu41, Cu42 wykonane są z przewodnika elektrycznego.

Rury Cu21 i Cu22 podłączone są do różnoimiennych biegunów zasilacza impulsowego, który podczas załączenia dostarcza potrzebnej energii do zasilenia uzwojenia pocisku.

Rura miedziana Cu22 osadzona jest na rdzeniu magnetycznym za pośrednictwem izolatora elektrycznego Iz1.

W innym przykładzie realizacji rury Cu21 i Cu22 wykonane są z materiału o małej rezystywności.

Rdzeń magnetyczny zbudowany jest z elektromagnesów połączonych ze sobą za pomocą elementu St1, co pokazano na rysunku Fig. 1-4.

Pojedynczy elektromagnes rdzenia magnetycznego zbudowany jest z rdzenia wykonanego z ferromagnetyka o dużej przenikalności magnetycznej R1 do R12 i nawiniętego na nim uzwojenia przewodem miedzianym w izolacji: odpowiednio Cu1 do Cu12 - Fig. 1-4 i Fig. 5-7.

Elektromagnesy mocowane są do elementu St1 wykonanego z ferromagnetyka o dużej przenikalności magnetycznej za pomocą np. połączenia trapezowego, którego nie zaznaczono na rysunkach - Fig. 1-4 i Fig. 5-7.

Element St1 łączony jest (np. za pomocą śrub) bez szczeliny powietrznej z elementem St3 w kształcie walca wykonanym z ferromagnetyka miękkiego o dużej przenikalności magnetycznej i rezystancji, który jest łączony bez szczeliny powietrznej z elementem St2 wykonanym z ferromagnetyka miękkiego o dużej przenikalności magnetycznej i rezystancji - Fig. 1 i Fig. 7.

W jednej z możliwych realizacji działa magnetycznego elementy St1 oraz R1 do R12 mogą być wykonane z blachy transformatorowej łączonej ze sobą bez połączenia elektrycznego.

Na części St2 w kształcie walca umieszczana jest rura Iz2 wykonana z izolatora np. z materiałów ceramicznych a na izolatorze Iz2 rura Cu21 wykonana z miedzi i wzmocniona od zewnątrz np. grafenem.

W innym przykładzie realizacji rura Cu21 wykonana jest z przewodnika o małej rezystywności.

W tej wersji działa magnetycznego pociski ładuje się od strony wylotowej. Pocisk musi być przemieszczony na początek rdzenia magnetycznego, gdzie jest blokowany pierścieniem ceramicznym działo jest dłuższe niż rdzeń magnetyczny.

Na rysunku fig. 8 przedstawiono rzuty elementów Iz1, Cu22, Cu21 i Iz2 w celach poglądowych, aby pokazać ich położenie względem siebie.

Działo magnetyczne znajdzie zastosowanie w przemyśle obronnym Polski.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Działo magnetyczne, znamienne tym, że rdzeń magnetyczny jest wykonany z elektromagnesów zbudowanych z uzwojeń (Cul,..., Cu12) nawiniętych przewodem miedzianym w izolacji na rdzeniach (R1, ..., R12) wykonanych z ferromagnetyka o dużej przenikalności magnetycznej łączonych z elementem (St1) wykonanym z ferromagnetyka o dużej przenikalności magnetycznej bez szczeliny powietrznej, który to element łączony jest u podstawy działa magnetycznego bez szczeliny powietrznej z elementem (St3) w kształcie walca wykonanym z ferromagnetyka o dużej przenikalności magnetycznej, który to element łączony jest u podstawydziała magnetycznego bez szczeliny powietrznej z elementem (St2) wykonanym z ferromagnetyka o dużej przenikalności magnetycznej, do którego powierzchni zewnętrznej elementu (St2) przymocowano rurę wykonaną z izolatora elektrycznego (Iz2), na której osadzono rurę wykonaną z przewodnika elektrycznego (Cu21), w których to rdzeniach (R1, ..., R12) osadzono wewnątrz izolator (Iz1) w kształcie rury, w której wnętrzu osadzono rurę wykonaną z przewodnika elektrycznego (Cu22).
2. 2. Działo magnetyczne według zastrz. 1, znamienne tym, że rury (Cu21) i (Cu22), wykonane są z przewodnika elektrycznego.
3. 3. Działo magnetyczne według zastrz. 1, znamienne tym, że rury (Cu21) i (Cu22), wykonane są z miedzi.