RU2027971C1 - Rail conduction electromagnetic accelerator of solids - Google Patents
Rail conduction electromagnetic accelerator of solids Download PDFInfo
- Publication number
- RU2027971C1 RU2027971C1 SU4535945A RU2027971C1 RU 2027971 C1 RU2027971 C1 RU 2027971C1 SU 4535945 A SU4535945 A SU 4535945A RU 2027971 C1 RU2027971 C1 RU 2027971C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- accelerator
- power supply
- solids
- external
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к прямому преобразованию электрической энергии в механическую (кинетическую энергию метаемого тела), в частности к реализации способа электромагнитного разгона твердых тел в рельсовых ускорителях кондукционного типа. The invention relates to the direct conversion of electrical energy into mechanical energy (kinetic energy of a propelled body), in particular, to the implementation of a method for electromagnetic acceleration of solids in conductive rail accelerators.
Известен рельсовый кондукционный электромагнитный ускоритель твердых тел, содержащий помещенные в силовой корпус электроизоляционные стенки и электрический контур, образованный парой продольно расположенных параллельных электродов, закороченных токовым якорем и подключенных с выходной части ускорителя к системе электропитания [1]. Known rail conductive electromagnetic solid state accelerator containing insulated walls placed in the power housing and an electrical circuit formed by a pair of longitudinally spaced parallel electrodes shorted by a current armature and connected from the output of the accelerator to the power supply system [1].
Прототипом настоящего изобретения является рельсовый кондукционный электромагнитный ускоритель твердых тел, содержащий помещенные в силовой корпус электроизоляционные стенки и два индуктивно связанных электрических контура, образованных внутренней и внешней парами продольно расположенных параллельных электродов, подключенных к независимым системам электропитания, причем внешняя пара электродов закорочена в выходной части ускорителя и подключена к системе электропитания [2]. A prototype of the present invention is a rail conductive electromagnetic solid-state accelerator comprising electrical insulating walls and two inductively coupled electrical circuits formed in the power housing formed by internal and external pairs of longitudinally arranged parallel electrodes connected to independent power supply systems, the external pair of electrodes being shorted in the output part of the accelerator and connected to the power supply system [2].
Недостатком данного устройства является то, что штатный эффективный режим протекания тока в канале ускорителя является абсолютно неустойчивым. При этом возможность увеличения длительности его существования сопряжена с более высоким уровнем внутриканального электрического напряжения при фиксированном ускорении или меньшей величиной электромагнитной силы при заданной величине магнитного поля в пространстве за якорем, определяемой технической прочностью конструкции. The disadvantage of this device is that the regular effective current flow in the accelerator channel is absolutely unstable. At the same time, the possibility of increasing the duration of its existence is associated with a higher level of in-channel electrical voltage at a fixed acceleration or lower magnitude of the electromagnetic force for a given value of the magnetic field in the space behind the armature, determined by the technical strength of the structure.
Целью изобретения является увеличение скорости метания твердых тел. The aim of the invention is to increase the speed of throwing solids.
Указанная цель достигается тем, что в рельсовом кондукционном электромагнитном ускорителе твердых тел, содержащем помещенные в силовой корпус электроизоляционные стенки и два индуктивно связанных электрических контура, образованных внутренней и внешней парами продольно расположенных параллельных электродов, подключенных к независимым системам электропитания, причем внешняя пара электродов закорочена в выходной части ускорителя и подключена к системе электропитания, подключение электродов внутренней пары электродов к системе электропитания выполнено с выходной части ускорителя, а параметры системы электропитания и геометрические характеристики контура выбраны из условия:
0 < < , где Lв', Lн' - погонные индуктивности соответственно внутреннего и внешнего контуров;
Iв, Iн - электрические токи в контурах;
hв, hн - расстояние между электродами каждого контура.This goal is achieved by the fact that in a rail conductive electromagnetic solid state accelerator containing electrical insulating walls placed in the power housing and two inductively coupled electrical circuits formed by internal and external pairs of longitudinally arranged parallel electrodes connected to independent power supply systems, the external electrode pair being shorted in the output part of the accelerator and is connected to the power supply system, connecting the electrodes of the inner pair of electrodes to the system power supply is made from the output part of the accelerator, and the parameters of the power supply system and the geometric characteristics of the circuit are selected from the condition:
0 < < where L in ', L n ' - linear inductance of the internal and external circuits, respectively;
I in , I n - electric currents in the circuits;
h in , h n - the distance between the electrodes of each circuit.
На фиг. 1 показан рельсовый кондукционный электромагнитный ускоритель в поперечном сечении его выходной части в области закоротки-перемычки между электродами внешнего контура; на фиг. 2 - электрическая схема подключения контуров к системам электропитания. In FIG. 1 shows a rail conductive electromagnetic accelerator in the cross section of its output part in the short-circuit region between the electrodes of the external circuit; in FIG. 2 - electrical circuit for connecting circuits to power systems.
Рельсовый кондукционный электромагнитный ускоритель твердых тел содержит внутреннюю пару электродов 1, продольно расположенных параллельно друг другу и образующих с токовым якорем 2 внутренний электрический контур ускорителя. Rail conductive electromagnetic solid state accelerator contains an inner pair of
Электроды 1 внутренней пары электроизолированы друг от друга электроизоляционными стенками 3, а от электродов 4 внешней пары - электроизоляционными прокладками 5. Внешний контур ускорителя образуют электроды 4 и перемычка 6, закорачивающая электроды в выходной части ускорителя. Сборка электродов 1 и 4 и диэлектриков 3 и 5 при необходимости электроизолирована от силового корпуса 7, в который она помещена, диэлектрическими прокладками 8. Каждая пара электродов 1 и 4 подключена к независимой системе электропитания, при этом электроды 4 внешнего контура подключены к системе электропитания 9 с входной части ускорителя, а электроды 1 внутреннего контура - к своей системе электропитания 10 с выходной части ускорителя. Соседние электроды внешнего и внутреннего контуров, располагаемые по одну сторону от продольной оси ускорителя, подключены к одинаковому полюсу систем электропитания 9 и 10, что обеспечивает протекание по контурам электрических токов противоположного направления. The
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
После сборки пакета электродов 1 и 4, диэлектриков 3, 5, 8 и перемычки 6 его помещают в силовой корпус 7 и перемещением стенок корпуса 7 или иным способом создают предварительное напряжение конструкции. Затем в образовавшийся между электродами 1 внутреннего контура и боковыми стенками 3 канал помещают ускоряемое тело - якорь 2 или ускоряемое тело с якорем 2. After assembling the package of
Затем производят разряд запасенной в системах электропитания 9 и 10 электрической энергии соответственно во внешний и внутренний электрические контуры ускорителя. При взаимодействии тока Iв, протекающего через якорь 2, с поперечным магнитным полем Вн внешнего электрического контура возникает электромагнитная сила Fэм, ускоряющая якорь 2, а значит и метаемое тело.Then, the electric energy stored in the power supply systems 9 and 10 is discharged into the external and internal electric circuits of the accelerator, respectively. When the current I in flowing through the armature 2 interacts with the transverse magnetic field B n of the external electrical circuit, an electromagnetic force F em arises, accelerating the armature 2, and hence the missile body.
Подключение внутреннего контура к системе электропитания в выходной части ускорителя гарантирует исключение образования паразитных электрических дуг в следе токового якоря и снятие ограничения на время электромагнитного ускорения. В данном случае максимальная скорость вылета тела составит:
vmax = dτ, где τэф - время штатного ускорения;
Fэм max - максимальная электромагнитная сила;
τ - время электромагнитного ускорения.Connecting the internal circuit to the power supply system in the output part of the accelerator guarantees the elimination of spurious electric arcs in the trace of the current armature and the removal of the time limit for electromagnetic acceleration. In this case, the maximum departure speed of the body will be:
v max = dτ, where τ eff is the time of regular acceleration;
F em max - maximum electromagnetic force;
τ is the time of electromagnetic acceleration.
Для случая равноускоренного движения:
vmax = τэф > τo, где , τo - максимальная электромагнитная сила и время электромагнитного ускорения прототипа.For the case of uniformly accelerated movement:
v max = τ eff > τ o where , τ o - the maximum electromagnetic force and electromagnetic acceleration time of the prototype.
Claims (1)
где - погонные индуктивности соответственно внутреннего и внешнего контуров;
Iв, Iн - электрические токи в контурах;
hв, hн - расстояние между электродами каждого контура.A SOLID CONDUCTIVE ELECTROMAGNETIC ACCELERATOR OF SOLID BODIES, containing electrical insulating walls placed in the power housing and two inductively coupled electrical circuits formed by internal and external pairs of longitudinally spaced parallel electrodes connected to independent power supply systems, the external electrode pair being shorted to the output part of the accelerator and connected to the accelerator system power supply, characterized in that, in order to increase the speed of throwing solids, connecting the electrodes inside It couples the electrodes to the power supply system is configured to output part of the accelerator and power system parameters and geometric characteristics are selected from the contour conditions
Where - linear inductances of the internal and external circuits, respectively;
I in , I n - electric currents in the circuits;
h in , h n - the distance between the electrodes of each circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4535945 RU2027971C1 (en) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | Rail conduction electromagnetic accelerator of solids |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4535945 RU2027971C1 (en) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | Rail conduction electromagnetic accelerator of solids |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2027971C1 true RU2027971C1 (en) | 1995-01-27 |
Family
ID=21406947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4535945 RU2027971C1 (en) | 1990-10-22 | 1990-10-22 | Rail conduction electromagnetic accelerator of solids |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2027971C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2518162C1 (en) * | 2012-11-15 | 2014-06-10 | Олег Георгиевич Егоров | Electromagnetic unit for throwing of dielectric macro bodies |
RU2551474C1 (en) * | 2013-11-12 | 2015-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Pulsed rail accelerator |
RU2583451C1 (en) * | 2015-01-12 | 2016-05-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Rail accelerator of micron particles |
CN109489481A (en) * | 2018-12-29 | 2019-03-19 | 燕山大学 | A kind of electromagnetic launch system with vibration-damping function |
-
1990
- 1990-10-22 RU SU4535945 patent/RU2027971C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Homan G.G., Cummings C.E., Fowlen C.M., Hodgdon M.L. Superconducting angmented rail gun (SARG) development. IEEE Transaction on magnetics, MAG-22, 1986, N 6, pp.1527-1531. * |
Заявка Франции N 2576406, кл. F 42B 13/02, 1985. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2518162C1 (en) * | 2012-11-15 | 2014-06-10 | Олег Георгиевич Егоров | Electromagnetic unit for throwing of dielectric macro bodies |
RU2551474C1 (en) * | 2013-11-12 | 2015-05-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Pulsed rail accelerator |
RU2583451C1 (en) * | 2015-01-12 | 2016-05-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Rail accelerator of micron particles |
CN109489481A (en) * | 2018-12-29 | 2019-03-19 | 燕山大学 | A kind of electromagnetic launch system with vibration-damping function |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4682114A (en) | Power modulator provided with a transformer | |
RU2027971C1 (en) | Rail conduction electromagnetic accelerator of solids | |
US4412967A (en) | Multistage high voltage accelerator for intense charged particle beams | |
RU2065557C1 (en) | Electromagnetic solid-body rail accelerator | |
RU93019605A (en) | RAIL ELECTROMAGNETIC ACCELERATOR FOR SOLID BODIES | |
KR102046247B1 (en) | Electomagnetic accelerator using the trigered spakr gap | |
RU2066434C1 (en) | Rail electromagnetic accelerator for solids | |
RU93035306A (en) | TWO-STAGE ELECTROMAGNETIC ACCELERATOR FOR SOLID BODIES | |
RU2066825C1 (en) | Two-stage electromagnetic conduction solid accelerator | |
RU2066824C1 (en) | Two-stage electromagnetic solid accelerator | |
RU93035307A (en) | TWO-SPEED ELECTROMAGNETIC CONDUCTOR ACCELERATOR FOR SOLID BODIES | |
Matsuzawa et al. | Output voltage waveform improvement of the coaxial Marx‐type high‐voltage generator | |
JP2523852B2 (en) | High voltage pulse generator | |
RU2194326C2 (en) | Method for energy extraction from inductive storage and its transmission to load | |
RU93013545A (en) | RAIL ELECTROMAGNETIC ACCELERATOR FOR SOLID BODIES | |
SU519072A1 (en) | Linear induction accelerator | |
RU2154890C1 (en) | Rail accelerator | |
SU911648A2 (en) | Method of increasing electric strength of vacuum insulation | |
RU2154889C1 (en) | Rail accelerator | |
RU2643507C1 (en) | System of correcting flow trajectors of charged particles | |
HOLMBERG | Electromagnetic response of an explosive magnetic flux compression generator: Study of a solenoid with static armatures(Elektrisk respons hos spraengaemnesdriven generator: Studie av spole med statiska maessingskaernor) | |
SU911689A1 (en) | High-voltage pulse generator based on inductive accumulators of energy | |
SU947945A1 (en) | Heavy current high-voltage frequency generator of nanosecond-duration range | |
RU2043951C1 (en) | Electric pulse anti-icing device for flying vehicle | |
SU1653138A1 (en) | Current pulse generator |