УСКОРИТЕЛЬ ТЕЛ

Полезная модель относится к области электротехники, а более конкретно - к подводным ускорителям тел.
Известен индукционный ускоритель тел (В.Т.Чемерис, А.Д.Подольцев, Ю.Н.Васьковский, В.П.Петровский. Применение индуктивного накопителя энергии для ускорения проводящих тел. Электричество. 1985. №1. С.53-54). Цилиндрическое проводящее ускоряемое тело расположено внутри цилиндрического ускоряющего соленоида, к которому через ключ подсоединен индуктивный накопитель. Индуктивный накопитель зашунтирован электровзрывной проволкой. Когда ключ разомкнут, ток индуктивного накопителя замыкается через электровзрывную проволку. При замыкании ключа из-за переходных процессов ток через электровзрывную проволку увеличивается и последняя срабатывает - взрывается. Теперь весь ток индуктивного накопителя замыкается через ускоряющий соленоид, магнитное поле которого индуцирует вихревые токи в ускоряемом проводящем теле. Взаимодействие этих токов с импульсным магнитным полем ускоряющего соленоида приводит к возникновению электромагнитной силы, осуществляющей разгон проводящего тела.
Недостаточно быстрое нарастание тока в ускоряющем соленоиде, обусловленное относительно медленным срабатыванием электровзрывной проволки. Время срабатывания зависит от тепловой инерции проволки и от времени существования электрической дуги, образованной в результате взрыва проволки, и определяет относительно невысокую эффективность работы ускорителя, т.к. при относительно медленном нарастании тока в ускоряющем соленоиде, ускоряемое тело успевает выйти из зоны действия магнитного поля соленоида, не получив необходимой для заданной скорости разгона кинетической энергии.
Известен ускоритель тел (RU №32935, Н02К 41/025, F41F 1/02, 27.09.2003), выбранный в качестве прототипа, содержащий ускоряемое проводящее тело, расположенное в стволе, в нижней части которого расположен ускоряющий импульсный соленоид, выводы которого подключены к цепи из последовательно соединенных ключа и индуктивного накопителя, зашунтированного электровзрывной проволкой, на торце импульсного соленоида установлена пластина из диэлектрического материала, к которой прикреплена своими концами электровзрывная проволка.
Прототип характеризуется относительно низкой эффективностью работы, т.к. по мере удаления ускоряемого тела от импульсного соленоида ускоряющая сила уменьшается согласно квадратичной зависимости.
Задача настоящей полезной модели - повысить эффективность работы ускорителя тел за счет использования энергии ударной волны, возникающей при искровом разряде в жидкости.
Технический результат достигается тем, что в ускорителе тел, содержащем ускоряемое тело, расположенное в стволе, в торцевой части которого закреплена электровзрывная проволка, концы электровзрывной проволки присоединены к рабочим концам электродов, другие концы через диэлектрические шайбы, жестко закрепленные в отверстиях боковой поверхности ствола, выходят наружу, и один из них своим наружным концом с помощью провода соединен с первым выходом конденсаторной батареи, вход которой соединен с зарядным устройством, второй выход конденсаторной батареи соединен с силовым входом коммутатора, силовой выход коммутатора соединен с наружным концом второго электрода, управляющий вход коммутатора соединен с первым выходом пускового блока, второй выход которого соединен с электромагнитным замком торцевой крышки ствола.
Предлагаемый ускоритель тел представлен на чертеже. Ускоряемое тело 1 расположено в стволе 2, в торцевой части которого закреплена электровзрывная проволка 3, изготовленная, например, из меди. Концы электровзрывной проволки 3 присоединены к рабочим концам 4 электродов 5, другие концы через диэлектрические шайбы 6, выполненные, например, из фторопласта-4, жестко закрепленные в отверстиях боковой поверхности ствола 2, выходят наружу. Один из них своим наружным концом 7 соединен с первым выходом 8 конденсаторной батареи 9, вход 10 которой соединен с зарядным устройством 11. Второй выход 12 конденсаторной батареи 9 соединен с силовым входом 13 коммутатора 14. В роли коммутатора 14 может использоваться вакуумный разрядник типа РВУ-43(S3). Силовой выход 15 коммутатора 14 соединен с наружным концом 16 второго электрода 5. Управляющий вход 17 коммутатора 14 соединен с первым выходом 18 пускового блока 19, второй выход 20 которого соединен с электромагнитным замком 21 торцевой крышки 22 ствола 2. Электромагнитный замок 21 может быть выполнен на базе электромагнита серии КМТ-3А.
Работа ускорителя тел осуществляется следующим образом. Конденсаторная батарея 9 заряжается от зарядного устройства 11. Затем пусковой блок 19 вырабатывает два сигнала, один по проводам идет на электромагнитный замок 21, который открывает торцевую крышку 22 ствола 2, последний заполняется забортной водой, другой сигнал с задержкой по времени идет на управляющий вход 17 коммутатора 14, в результате последний срабатывает и конденсаторная батарея 9 разряжается на электровзрывную проволку 3, которая мгновенно испаряется, инициируя искровой разряд в воде. Искровой разряд сопровождается возникновением ударной волны, которая воздействует на ускоряемое тело 1. В результате ускоряемое тело 1 начинает движение по стволу 2.
В связи с тем, что вода практически несжимаема, сила, обусловленная ударной волной и действующая на ускоряемое тело 1, практически постоянна по величине на всем протяжении ствола 2. Сказанное приводит к повышению эффективности работы ускорителя тел.