RU2348886C2 - Система для запуска артиллерийского снаряда с использованием сверхпроводника и способ осуществления запуска - Google Patents
Система для запуска артиллерийского снаряда с использованием сверхпроводника и способ осуществления запуска Download PDFInfo
- Publication number
- RU2348886C2 RU2348886C2 RU2006144656/02A RU2006144656A RU2348886C2 RU 2348886 C2 RU2348886 C2 RU 2348886C2 RU 2006144656/02 A RU2006144656/02 A RU 2006144656/02A RU 2006144656 A RU2006144656 A RU 2006144656A RU 2348886 C2 RU2348886 C2 RU 2348886C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- artillery shell
- electromagnets
- plates
- superconducting
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Abstract
Изобретение, относящееся к области военной техники. Технический результат - достижение высокой начальной скорости полета артиллерийского снаряда порядка 103 м·с-1 и выше. Система содержит шахту запуска, к внутренней стеке которой прикреплены электромагниты с сердечниками из ферромагнитного материала в форме буквы «О» с прорезью, нормально расположенные по отношению в оси симметрии шахты. Артиллерийский снаряд выполнен с прикрепленными к его внешней боковой поверхности сверхпроводящими при комнатной температуре пластинами и прикрепленными к ним вплотную с одной их плоской стороны магнитными экранами. Каждая пластина имеет размеры порядка нескольких сантиметров в ширину и длину и нормально расположена по отношению к оси симметрии артиллерийского снаряда, а магнитные экраны прикреплены к пластинам со стороны, находящейся впереди по ходу движения при запуске артиллерийского снаряда, и выполнены из листов ферромагнитного материала. Пластины и магнитные экраны закреплены крепежом из слабомагнитного материала в несколько рядов с параллельным расположением в каждом ряду. Электромагниты расположены в шахте запуска в несколько рядов с одинаковым расположением соседних магнитных полюсов и образуют ряды желобов для движения сверхпроводящих пластин с магнитным экраном артиллерийского снаряда вдоль оси симметрии желоба в прорезях электромагнитов. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение.
Изобретение относится к области технической физики. Изобретение относится к движителям, использующим нескомпенсированную силу, действующую на сверхпроводник со стороны магнитного поля, возникающую вследствие применения магнитного экрана, прикрепленного к сверхпроводящей пластине с одной ее плоской стороны.
Уровень техники. Аналоги не обнаружены.
Раскрытие изобретения.
Цель настоящего изобретения - достижение высокой начальной скорости полета артиллерийского снаряда порядка 103 м·с-1 и выше.
Разработана система для запуска артиллерийского снаряда с использованием сверхпроводника, содержащая шахту запуска, к внутренней стенке которой прикреплены электромагниты с сердечниками из ферромагнитного материала в форме буквы «О» с прорезью, нормально расположенные по отношению к оси симметрии шахты, а артиллерийский снаряд выполнен с прикрепленным к его внешней боковой поверхности сверхпроводящими при комнатной температуре пластинами и прикрепленными к ним вплотную с одной их плоской стороны магнитными экранами, при этом каждая пластина имеет размеры порядка нескольких сантиметров в ширину и длину и нормально расположена по отношению к оси симметрии артиллерийского снаряда, а магнитные экраны прикреплены к пластинам со стороны, находящейся впереди по ходу движения при запуске артиллерийского снаряда, и выполнены из листов ферромагнитного материала, причем пластины и магнитные экраны закреплены крепежом из слабомагнитного материала в несколько рядов с параллельным расположением в каждом ряду и отстоят друг от друга на расстоянии, превышающем в несколько раз или на порядок толщину магнитного экрана, а электромагниты расположены в шахте запуска в несколько рядов с одинаковым расположением соседних магнитных полюсов, параллельны между собой в ряду и отстоят друг от друга на расстоянии, меньшем или одного порядка с толщиной сердечника электромагнита, при этом электромагниты образуют ряды желобов для движения сверхпроводящих пластин с магнитным экраном артиллерийского снаряда вдоль оси симметрии желоба в прорезях электромагнитов. В качестве магнитного экрана может быть использован также лист из намагниченного вдоль плоскости листа материала постоянного магнита с осями намагничивания отдельных фрагментов листа, параллельных между собой и одинаково направленных в направлении магнитного поля желоба. Возможно расположение второго дополнительного магнитного экрана, аналогичного первому, со стороны магнитного экрана на расстоянии, в несколько раз или на порядок меньшем, чем расстояние между сверхпроводящими пластинами. Между сверхпроводящей пластиной и магнитным экраном может быть расстояние меньше или одного порядка с толщиной листа магнитного экрана. Желобы могут быть образованы прикрепленными к внутренней стенке шахты электромагнитами с сердечниками из ферромагнитного материала в форме полосы, изогнутой по дуге окружности поперечного сечения артиллерийского снаряда, причем электромагниты отстоят друг от друга на расстоянии, меньшем или одного порядка с толщиной сердечника электромагнита, и параллельны между собой в ряду с одинаковыми соседними магнитными полюсами, а ряды отстоят друг от друга с промежутком, причем в каждом промежутке магнитные полюса соседних рядов противоположны.
Разработан способ запуска артиллерийского снаряда с системой для запуска артиллерийского снаряда с использованием сверхпроводника, включающий ориентацию сверхпроводящих пластин артиллерийского снаряда параллельно магнитным полям в желобах и нормально к осям симметрии желобов для движения сверхпроводящих пластин вдоль оси симметрии желобов при их взаимодействии с магнитными полями желобов и возникновения со стороны плоской поверхности сверхпроводящих пластин, не защищенной магнитным экраном, некомпенсированной силы, воздействующей на нее со стороны неоднородного магнитного поля, проникающего на незначительную глубину в толщу сверхпроводящей пластины, и направленной от незащищенной магнитным экраном плоской поверхности сверхпроводящей пластины в сторону ослабления магнитного поля, то есть в сторону магнитного экрана для ускорения сверхпроводящих пластин с магнитными экранами и связанного с ними артиллерийского снаряда в этом направлении, причем в процессе запуска артиллерийского снаряда для его ускорения кратковременно включают ток в обмотках электромагнитов при его заданных значениях.
Причем возможно регулировать ускорение артиллерийского снаряда электрической схемой с измерителем ускорения артиллерийского снаряда, которая увеличивает электрический ток через обмотки электромагнитов, если ускорение меньше заданной величины, и уменьшает электрический ток через обмотку электромагнитов, если ускорение, больше заданной величины.
Изобретение поясняется фиг.1-4.
На фиг.1 показана пластина из сверхпроводника, обозначенная как 1, и прикрепленный к ней с одной ее плоской поверхности магнитный экран, обозначенный как 2.
На фиг.2 показано, как ориентируется в изображенных тонкими линиями силовых линиях магнитного поля электромагнита с сердечником в форме буквы «О» с прорезью (зазором) пластина из сверхпроводника 1 с магнитным экраном 2 для обеспечения нескомпенсированной силы , действующей на свободную от магнитного экрана плоскую поверхность сверхпроводника в направлении магнитного экрана.
На фиг.3 показано, как ориентируется в изображенных тонкими линиями силовых линиях магнитного поля электромагнита с сердечником в форме полосы пластина из сверхпроводника 1 с магнитным экраном 2 для обеспечения нескомпенсированной силы , действующей на свободную от магнитного экрана плоскую поверхность сверхпроводника в направлении магнитного экрана.
На фиг.4 показано, как регулируется ускорение системы для запуска артиллерийского снаряда на сверхпроводнике электрической схемой, где 3 - измеритель на ускорение артиллерийского снаряда, развиваемого вверх, минус ускорение свободного падения; 4 - шунт, он же датчик обратной связи; 5 - электронный усилитель; 6 - элемент сравнения; 7 - обмотка электромагнита; 8 - значение ускорения, развиваемого артиллерийским снарядом вверх, минус ускорение свободного падения.
На обмотку электромагнита подается с элемента сравнения разность напряжений Δu между заданным напряжением uзад и напряжением с электронного усилителя uэу.
Оценка возможности предлагаемого устройства и способа запуска артиллерийского снаряда состоит в оценке силы , действующей на сверхпроводник, помещенный в магнитное поле.
Сила, действующая на вещество, помещенное в магнитное поле, определяется следующим образом [1] в CGSM:
χ - величина объемной магнитной восприимчивости вещества;
ν - объем вещества;
Н - величина магнитного поля;
x - направление.
Поскольку магнитное поле выталкивается из сверхпроводника и поскольку глубина проникновения магнитного поля в сверхпроводник составляет 10-5÷10-6 см [2], следовательно на этой глубине возникает сравнительно высокий градиент магнитного поля ∂Н/∂x со стороны сверхпроводника, не защищенной магнитным экраном, обеспечивающий сравнительно высокую силу , действующую на поверхность сверхпроводника, свободную от магнитного экрана. При этом сверхпроводник как идеальный диамагнетик выталкивается из области более сильного магнитного поля в сторону ослабления магнитного поля.
Параметры артиллерийского снаряда с системой ускорения на сверхпроводнике определяются из (1) следующим естественным образом в CGSM по формуле для определения ускорения артиллерийского снаряда:
где М - масса артиллерийского снаряда;
а - ускорение артиллерийского снаряда;
χ - величина объемной магнитной восприимчивости сверхпроводника;
Н - величина магнитного поля;
S' - площадь сверхпроводящей пластины;
S - площадь поперечного сечения артиллерийского снаряда;
N - число сверхпроводящих пластин.
Длина шахты для запуска артиллерийского снаряда рассчитывается следующим образом:
где L - длина шахты для запуска артиллерийского снаряда;
V - величина скорости артиллерийского снаряда на выходе из шахты;
а - величина ускорения артиллерийского снаряда в шахте.
Поскольку величина магнитного поля в желобе из электромагнитов может быть разная [3], выберем три варианта: H=103 Э, H=104 Э и H=105 Э. Тогда для сверхпроводящих пластин размером S'=5 см · 5 см, при N=102 и S=102 см2 или, что то же самое, при N=104 и S=104 см2, при χ=-1CGSM, при грузоподъемности артиллерийского снаряда M/S=102 г·см-2=103 кг·м-2 необходимо:
В действительности длина шахты для запуска артиллерийского снаряда будет в несколько раз больше расчетной, так как в области проникновения магнитного поля в сверхпроводник абсолютная величина магнитной восприимчивости сверхпроводника уменьшается и величина магнитного поля уменьшается, и это обстоятельство вносит свои коррективы в оценочную формулу (2). Но путем регулирования величины магнитного поля Н в желобе из электромагнитов или путем увеличения количества сверхпроводящих пластин N или путем снижения грузоподъемности M/S можно добиться приемлемого значения параметра L.
Шахта для запуска артиллерийского снаряда с содержащимися в ней желобами из электромагнитов может быть от вертикального до горизонтального расположения.
Шахта для запуска артиллерийского снаряда может быть снабжена направляющими рельсами, а корпус артиллерийского снаряда - соответствующими полозьями или колесами, входящими в рельсы при движении артиллерийского снаряда в шахте, для исключения вибрации и уменьшения трения при ускорении для запуска артиллерийского снаряда в шахте.
Можно использовать предлагаемое изобретение для запуска реактивных самолетов, это способствует сокращению длины взлетной полосы, что весьма существенно при запуске самолетов с кораблей-авианосцев.
Краткое описание чертежей: Фиг.1. Один из фрагментов системы для запуска артиллерийского снаряда на сверхпроводнике.
Фиг.2. Способ запуска артиллерийского снаряда на сверхпроводнике в магнитном поле электромагнитов с сердечником в форме буквы «О» с прорезью (с зазором).
Фиг.3. Способ запуска артиллерийского снаряда на сверхпроводнике в магнитном поле электромагнитов с сердечником в форме полосы.
Фиг.4. Способ регулирования ускорения системы для запуска артиллерийского снаряда на сверхпроводнике с помощью электрической схемы.
Осуществление изобретения: Средство, реализующее данное устройство и способ еще не создано. Но из приведенных в описании изобретения расчетов следует возможность его осуществления.
Литература
1. П.Селвуд, Магнетохимия, Москва, изд. ИЛ, 1958 г., с.13.
2. Малая Советская Энциклопедия, Государственное научное издательство «Советская энциклопедия», издание третье, т.8, с.254-255.
3. С.В.Вонсовский, Магнетизм, Москва, изд. «Наука», 1971, с.419.
Claims (7)
1. Система для запуска артиллерийского снаряда с использованием сверхпроводника, содержащая шахту запуска, к внутренней стенке которой прикреплены электромагниты с сердечниками из ферромагнитного материала в форме буквы «О» с прорезью, нормально расположенные по отношению в оси симметрии шахты, а артиллерийский снаряд выполнен с прикрепленными к его внешней боковой поверхности сверхпроводящими при комнатной температуре пластинами и прикрепленными к ним вплотную или на расстоянии с одной их плоской стороны магнитными экранами, при этом каждая пластина имеет размеры порядка нескольких сантиметров в ширину и длину и нормально расположена по отношению к оси симметрии артиллерийского снаряда, а магнитные экраны прикреплены к пластинам со стороны, находящейся впереди по ходу движения при запуске артиллерийского снаряда, и выполнены из листов ферромагнитного материала, причем пластины и магнитные экраны закреплены крепежом из слабомагнитного материала в несколько рядов с параллельным расположением в каждом ряду и отстоят друг от друга на расстоянии, превышающем в несколько раз или на порядок толщину магнитного экрана, а электромагниты расположены в шахте запуска в несколько рядов с одинаковым расположением соседних магнитных полюсов, параллельны между собой в ряду и отстоят друг от друга на расстоянии меньшем или одного порядка с толщиной сердечника электромагнита, при этом электромагниты образуют ряды желобов для движения сверхпроводящих пластин с магнитным экраном артиллерийского снаряда вдоль оси симметрии желоба в прорезях электромагнитов.
2. Система по п.1, в которой в качестве магнитного экрана использован лист из намагниченного вдоль плоскости листа материала постоянного магнита с осями намагничивания отдельных фрагментов листа параллельных между собой и одинаково направленных в направлении магнитного поля желоба.
3. Система по п.1, в которой со стороны магнитного экрана на расстоянии в несколько раз или на порядок меньшем, чем расстояние между сверхпроводящими пластинами, расположен второй дополнительный магнитный экран, аналогичный первому.
4. Система по п.1, в которой расстояние между сверхпроводящей пластиной и магнитным экраном меньше или одного порядка с толщиной листа магнитного экрана.
5. Система по п.1, в которой желоба образованы прикрепленными к внутренней стенке шахты электромагнитами с сердечниками из ферромагнитного материала в форме полосы, изогнутой по дуге окружности поперечного сечения артиллерийского снаряда, причем электромагниты отстоят друг от друга на расстоянии меньшем или одного порядка с толщиной сердечника электромагнита и параллельны между собой в ряду с одинаковыми соседними магнитными полюсами, а ряды отстоят друг от друга с промежутком, причем в каждом промежутке магнитные полюса соседних рядов противоположны.
6. Способ осуществления запуска артиллерийского снаряда с использованием системы для запуска артиллерийского снаряда по любому из пп.1-5, включающий ориентацию сверхпроводящих пластин артиллерийского снаряда параллельно магнитным полям в желобах и нормально к осям симметрии желобов для движения сверхпроводящих пластин вдоль оси симметрии желобов при их взаимодействии с магнитными полями желобов и возникновения со стороны плоской поверхности сверхпроводящих пластин, не защищенной магнитным экраном, нескомпенсированной силы, воздействующей на нее со стороны неоднородного магнитного поля, проникающего на незначительную глубину в толщу сверхпроводящей пластины, и направленной от незащищенной магнитным экраном плоской поверхности сверхпроводящей пластины в сторону ослабления магнитного поля, то есть в сторону магнитного экрана для ускорения сверхпроводящих пластин с магнитными экранами и связанного с ними артиллерийского снаряда в этом направлении, причем в процессе запуска артиллерийского снаряда для его ускорения кратковременно включают ток в обмотках электромагнитов при его заданных значениях.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что ускорение артиллерийского снаряда регулируют электрической схемой с измерителем ускорения артиллерийского снаряда, при этом увеличивают электрический ток через обмотки электромагнитов, если ускорение артиллерийского снаряда меньше заданной величины, и уменьшают электрический ток через обмотки электромагнитов, если ускорение больше заданной величины.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006144656/02A RU2348886C2 (ru) | 2006-12-06 | 2006-12-06 | Система для запуска артиллерийского снаряда с использованием сверхпроводника и способ осуществления запуска |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006144656/02A RU2348886C2 (ru) | 2006-12-06 | 2006-12-06 | Система для запуска артиллерийского снаряда с использованием сверхпроводника и способ осуществления запуска |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006144656A RU2006144656A (ru) | 2008-06-20 |
RU2348886C2 true RU2348886C2 (ru) | 2009-03-10 |
Family
ID=40528872
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006144656/02A RU2348886C2 (ru) | 2006-12-06 | 2006-12-06 | Система для запуска артиллерийского снаряда с использованием сверхпроводника и способ осуществления запуска |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2348886C2 (ru) |
-
2006
- 2006-12-06 RU RU2006144656/02A patent/RU2348886C2/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006144656A (ru) | 2008-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101874204B1 (ko) | 드론 착륙 시스템 | |
US4432333A (en) | Electromagnetic projectile accelerator | |
US9581409B2 (en) | Acceleration of objects to high velocity by electromagnetic forces | |
US8112982B2 (en) | Charged particle thrust engine | |
US10633121B2 (en) | Magnetic shield system for spacecraft, space station and planetary habitation units | |
US10744531B2 (en) | Multi-core, multi-dimension electromagnet | |
JPWO2018150883A1 (ja) | 捕獲システム、宇宙航行体及び板状体 | |
RU2348886C2 (ru) | Система для запуска артиллерийского снаряда с использованием сверхпроводника и способ осуществления запуска | |
US20170028870A1 (en) | Rotational coupling using magnetically generated lift and control of magnetically lifted vehicles | |
RU2360847C2 (ru) | Система для запуска космического аппарата на сверхпроводнике и способ его осуществления | |
US20220416633A1 (en) | Transport device | |
RU2360812C2 (ru) | Система для ускорения вагона поезда метро на сверхпроводнике и способ его осуществления | |
US20190199245A1 (en) | Complex electric fields and static electric fields to effect motion with conduction currents and magnetic materials | |
US11724832B2 (en) | Magnetic shield system for spacecraft | |
US10084395B2 (en) | Complex electric fields and static electric fields to effect motion with conduction currents | |
KR101973288B1 (ko) | 드론 이착륙 시스템 | |
US5719469A (en) | Spherical magnet having a gap with a periodically varying field for a wiggler radiation source | |
Sakai | Prompt particle acceleration and plasma jet formation during current loop coalescence in solar flares | |
Fruchtman et al. | Variational principle for optimal accelerated neutralized flow | |
RU2504683C1 (ru) | Способ управления вектором тяги реактивного двигателя летательного аппарата | |
US3138129A (en) | Hydrodynamic electromagnetic propulsion | |
RU2026244C1 (ru) | Магнитогидродинамический генератор для гиперзвукового летательного аппарата | |
Adachi et al. | Sampling of regolith from asteroids utilizing magnetic force | |
KR101380792B1 (ko) | 전자기력 가속장치 | |
RU2699230C1 (ru) | Электрический реактор, управляемый подмагничиванием |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121207 |