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电磁导轨加速装置的制作方法

  • 国知局
  • 2024-08-01 05:45:15

本发明涉及一种电磁导轨加速装置。

背景技术:

1、现有的电磁导轨加速装置,一般是包括平行设置的a导轨和b导轨,a导轨和b导轨分别采用导电材料制成,a导轨和b导轨之间设有电磁加速通道。电磁导轨加速装置是利用物理学中运动电荷或载流导体在磁场中受到洛伦兹力来加速弹射物体的,具体为先用直流电给电容器充电,电容中电能通过线圈释放,并让a导轨和b导轨通过被加速的弹射物体接通电路,然后在电磁加速通道中磁场的作用下,弹射物体被加速后射出。目前电磁导轨加速装置遇到的难以解决的技术问题是两个导轨烧蚀严重,其原因就是需要通过两个导轨向弹射物体提供电流,而在此过程中,必然会有大电流通过弹射物体与两个导轨之间的贴合面,而弹射物体又处于高速运动的状态,由此造成电拉弧现象严重,同时也让两个导轨与弹射物体的贴合面上出现严重的烧蚀,进而导致电磁导轨加速装置无法正常使用。

2、此外,现有的电磁导轨加速装置,由于需要利用被加速的弹射物体建立起连接a导轨和b导轨之间的电路,由于激发磁场的电流不能出现在被加速的弹射物体的后方,导致电磁加速通道(3)内的磁场强度在被加速物体的前、后位置之间存在着较大的分布偏差,这种前、后不一致的磁场强度分布会严重影响被发射物体的加速效率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种可减少或避免对二个相互平行的电磁导轨的烧蚀,通过让电磁加速通道内磁场强度的分布更均匀、使被发射物体能够利用较短的轨道获得更大的动能,可将其用于惯性约束核聚变、无人机发射和微型卫星发射等技术领域的电磁导轨加速装置。

2、本发明的电磁导轨加速装置,包括平行设置的a导轨和b导轨,a导轨和b导轨之间设有电磁加速通道,电磁加速通道内具有磁场,电磁加速通道内设有电枢,所述电枢与电枢电源电连接,当电枢上有来自电枢电源的电流流过时,会让电枢受到电磁加速通道内的磁场作用,推动电枢沿着电磁加速通道运动。

3、优选的,所述电枢包括电枢线圈,电枢线圈的二个接线头与电枢电源电连接,电枢线圈的一部分套装有用于隔离外界磁场的磁屏蔽外套,当电枢的电枢线圈中通有电流时,电枢上没有磁屏蔽外套的部分受到电磁加速通道内的磁场作用,电磁加速通道内的磁场推动电枢沿着电磁加速通道运动。

4、优选的,所述电枢的二个接线端通过电气控制装置与电枢电源相连,电气控制装置与电枢电源设置在电枢上。

5、优选的,所述电枢电源为电池和/或电容和/或超导储能装置。

6、优选的,所述电枢为导电材料制成的导电块,电枢的一端通过受电器与正极供电滑轨滑动相连,电枢的另一端通过受电器与负极供电滑轨滑动相连,正极供电滑轨与负极供电滑轨沿着电磁加速通道走向设置,正极供电滑轨和负极供电滑轨分别与电枢电源对应的电极电连接。

7、优选的,所述电枢包括多个板状或片状的导电分块,多个导电分块的板状或片状表面沿着垂直于电磁加速通道内磁场的方向设置,每个导电分块的一端分别通过一个受电器与正极供电滑轨滑动相连,每个导电分块的另一端分别通过一个受电器与负极供电滑轨滑动相连。

8、优选的,所述a导轨和/或b导轨上分别具有沿着电磁加速通道方向流动的电流,a导轨和/或b导轨上流过的电流在电磁加速通道内产生垂直于电磁加速通道走向的磁场,所述a导轨和b导轨设置在可抽真空的真空套管内,真空套管的前端出口处设有前快开密封电动阀门,真空套管的后部进口处设有后密封电动阀门,真空套管通过抽真空气道与真空罐相通,真空罐内的真空腔与抽真空泵的抽气口相通,真空套管的前端为电枢的射出口。

9、优选的,所述电枢中用于导电的材料为超导材料,电枢在被冷却至临界温度以下后、再被送入电磁加速通道内,在电枢升温至临界温度以之前被磁场推动发射出电磁加速通道。

10、优选的,所述a导轨包括多个a导轨段,多个a导轨段串联构成直线型的a导轨;

11、所述b导轨包括多个b导轨段,多个b导轨段串联构成直线型的b导轨。

12、优选的,所述a导轨和/或b导轨上分别具有沿着电磁加速通道方向流动的电流,a导轨和/或b导轨上流过的电流方在电磁加速通道内产生垂直于电磁加速通道走向的磁场,所述a导轨包括多个a导轨段,多个a导轨段串联构成直线型的a导轨;

13、所述b导轨包括多个b导轨段,多个b导轨段串联构成直线型的b导轨。

14、本发明的电磁导轨加速装置,其包括平行设置的a导轨和b导轨,a导轨和b导轨之间设有电磁加速通道,电磁加速通道内具有磁场,电磁加速通道内设有电枢,所述电枢与电枢电源电连接,当电枢上有来自电枢电源的电流流过时,会让电枢受到电磁加速通道内的磁场作用,推动电枢沿着电磁加速通道运动。电枢可从电磁加速通道的后侧被装进电磁加速通道,电枢可从电磁加速通道的前端离开。由于不再需要利用被加速的弹射物体建立起连接a导轨和b导轨之间的电路,用于激发磁场的电流会出现在被加速的弹射物体的后方,让电磁加速通道内的磁场强度在被加速物体的前、后位置基本一致,也就是在被加速的弹射物体的后方的电磁加速通道内也有磁场,由此让电磁加速通道内的磁场强度在被加速物体的前、后位置基本一致,这种前、后一致的磁场强度分布可以更有效的对被发射物体施力,进而提高对被发射物体的加速效果。因此,本发明的电磁导轨加速装置具有可减少或避免对二个相互平行的电磁导轨的烧蚀,通过让电磁加速通道内磁场强度的分布更均匀、使被发射物体能够利用较短的轨道获得更大的动能的特点,通过适当的设备匹配布置,可以将本发明的电磁导轨加速装置用于惯性约束核聚变、无人机发射和微型卫星发射等技术领域。

15、下面结合附图对本发明电磁导轨加速装置作进一步说明。

技术特征:

1.电磁导轨加速装置,包括平行设置的a导轨(1)和b导轨(2),a导轨(1)和b导轨(2)之间设有电磁加速通道(3),电磁加速通道(3)内具有磁场,电磁加速通道(3)内设有电枢(8),所述电枢(8)与电枢电源(15)电连接,当电枢(8)上有来自电枢电源(15)的电流流过时,电枢(8)受到电磁加速通道(3)内的磁场作用,推动电枢(8)沿着电磁加速通道(3)运动。

2.根据权利要求1所述的电磁导轨加速装置,其特征在于:所述电枢(8)包括电枢线圈,电枢线圈的二个接线头与电枢电源(15)电连接,电枢线圈的一部分套装有用于隔离外界磁场的磁屏蔽外套(5),当电枢(8)的电枢线圈中通有电流时,电枢(8)上没有磁屏蔽外套(5)的部分受到电磁加速通道(3)内的磁场作用,推动电枢(8)沿着电磁加速通道(3)运动。

3.根据权利要求2所述的电磁导轨加速装置,其特征在于:所述电枢(8)的二个接线端通过电气控制装置(14)与电枢电源(15)相连,电气控制装置(14)与电枢电源(15)设置在电枢(8)上。

4.根据权利要求3所述的电磁导轨加速装置,其特征在于:所述电枢电源(15)为电池和/或电容和/或超导储能装置。

5.根据权利要求1所述的电磁导轨加速装置,其特征在于:所述电枢(8)为导电材料制成的导电块,电枢(8)的一端通过受电器与正极供电滑轨(7)滑动相连,电枢(8)的另一端通过受电器与负极供电滑轨(6)滑动相连,正极供电滑轨(7)与负极供电滑轨(6)沿着电磁加速通道(3)走向设置,正极供电滑轨(7)和负极供电滑轨(6)分别与电枢电源(15)对应的电极电连接。

6.根据权利要求5所述的电磁导轨加速装置,其特征在于:所述电枢(8)包括多个板状或片状的导电分块,多个导电分块的板状或片状表面沿着垂直于电磁加速通道(3)内磁场的方向设置,每个导电分块的一端分别通过一个受电器与正极供电滑轨(7)滑动相连,每个导电分块的另一端分别通过一个受电器与负极供电滑轨(6)滑动相连。

7.根据权利要求1至6中任何一项所述的电磁导轨加速装置,其特征在于:所述a导轨(1)和/或b导轨(2)上分别具有沿着电磁加速通道(3)方向流动的电流,a导轨(1)和/或b导轨(2)上流过的电流在电磁加速通道(3)内产生垂直于电磁加速通道(3)走向的磁场,所述a导轨(1)和b导轨(2)设置在可抽真空的真空套管(10)内,真空套管(10)的前端出口处设有前快开密封电动阀门(16),真空套管(10)的后部进口处设有后密封电动阀门(17),真空套管(10)通过抽真空气道(11)与真空罐(12)相通,真空罐(12)内的真空腔与抽真空泵(13)的抽气口相通,真空套管(10)的前端为电枢(8)的射出口。

8.根据权利要求7所述的电磁导轨加速装置,其特征在于:所述电枢(8)中用于导电的材料为超导材料,电枢(8)在被冷却至临界温度以下后、再被送入电磁加速通道(3)内,在电枢(8)升温至临界温度以之前被磁场推动发射出电磁加速通道(3)。

9.根据权利要求8所述的电磁轨道加速装置,其特征在于:所述a导轨(1)包括多个a导轨段,多个a导轨段串联构成直线型的a导轨(1);

10.根据权利要求1至7中任何一项所述的电磁轨道加速装置,其特征在于:所述a导轨(1)和/或b导轨(2)上分别具有沿着电磁加速通道(3)方向流动的电流,a导轨(1)和/或b导轨(2)上流过的电流方在电磁加速通道(3)内产生垂直于电磁加速通道(3)走向的磁场,所述a导轨(1)包括多个a导轨段,多个a导轨段串联构成直线型的a导轨(1);

技术总结电磁导轨加速装置,包括平行设置的A导轨(1)和B导轨(2),A导轨(1)和B导轨(2)之间设有电磁加速通道(3),电磁加速通道(3)内具有磁场,电磁加速通道(3)内设有电枢(8),所述电枢(8)与电枢电源(15)电连接,当电枢(8)上有来自电枢电源(15)的电流流过时,会让电枢(8)受到电磁加速通道(3)内的磁场作用,推动电枢(8)沿着电磁加速通道(3)运动。其目的在于提供一种可减少或避免对二个相互平行的电磁导轨的烧蚀,通过让电磁加速通道内磁场强度的分布更均匀、使被发射物体能够利用较短的轨道获得更大的动能,可将其用于惯性约束核聚变、无人机发射和微型卫星发射等技术领域的电磁导轨加速装置。技术研发人员:孟金来受保护的技术使用者:孟金来技术研发日:技术公布日:2024/5/29

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