Электромагнитный ускоритель

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ
Нолезная модель относится к области электротехники, а более конкретно - к электромагнитным ускорителям тел.
Известнен коаксиальный электромагнитный ускоритель (Зарубежное военное обозрение, 1986. .№ 5. С. 19-24), принцин действия которых основан на взаимодействии электромагнитного поля, создаваемого стационарными катушками, со снарядом. Снаряд представляет собой полый цилиндр, где также имеются катушки, запитываемые током через коллекторные щетки.
Недостатком этого устройства являются быстрый износ nteTOK и возможность работы только до скоростей порядка 1 км/с.
Этих недостатков лишен индукционный электромагнитный ускоритель (В.Т. Чемерис, А.Д. Нодольцев, Ю.Н. Васьковский, В.Н. Петровский. Нрименение индуктивного накопителя энергии для ускорения проводяыщх тел. Электричество. 1985. №1. С. 53-54), выбранный в качестве прототипа. 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 электровзрьшную нроволку. При замыкании ключа изза 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.
F 41 F 1/02
Недостаточно быстрое нарастание тока в ускоряющем соленоиде, обусловленноеотносительномедленнымсрабатыванием
электровзрывной проволки (время срабатывания зависит от тепловой инерции проволки и от времени существования электрической дуги, образованной в результате взрыва проволки), определяет относительно невысокую эффективность работы ускорителя (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).
Задача настоящей полезной модели - повысить эффективность работы электромагнитного ускорителя за счет увеличения кинетической энергии ускоряемого тела за время разгона.
Технический результат достигается тем, что в электромагнитном ускорителе, содержащем 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.
Предлагаемый электромагнитный ускоритель представлен на чертеже. Ускоряемое проводящее тело 1 находится в стволе 2, в нижней части которого расположен импульсный ускоряющий соленоид 3. На торце соленоида 3 установлена пластин 4, выполненная из диэлектрического материала, например из фторопласта. На пластине 4 закреплена своими концами электровзрывная проволка 5. Индуктивный накопитель 6 с помощью ключа 7 подсоединяется к ускоряющему соленоиду 3. Индуктивный накопитель 6 зашунтирован электровзрывной проволкой 5.
Работа электромагнитного ускорителя осуществляется следующим образом.
Шунтирование индуктивного накопителя 6 электровзрывной проволкой 5 обусловлено условиями аккумулирования энергии в накопителе 6. До замыкания ключа 7, в электровзрывной проволке 5 течет ток i , равный току //, накопителя 6. При замыкании ключа 7 в
соленоиде 3 начинает течь ток / (о  я-р) создается импульсное
магнитное поле, которое индуцирует вихревые токи в ускоряемом теле 1. Под действием электромагнитной силы взаимодействия вихревых токов с импульсным магнитным полем соленоида 3 тело 1 начинает ускоряться в стволе 2. Одновременно с этим, поле соленоида 3 взаимодействует с током /р, протекающим в электровзрывной проволке
5. В результате этого на электровзрывную проволку 5 действует электромагнитная сила (в плоскости перпендикулярной чертежу). Под действием этой силы происходит механическое разрущение проволки 5 и весь ток накопителя 6 замьпсается через ускоряющий соленоид 3 (iff /(,). Разрушение проволки 5 осуществляется также в результате
электрического взрыва (под действием вьщеляющегося в проволке 5 тепла).
Таким образом, в заявляемом ускорителе электровзрывная проволка 5 разрущается не только под тепловым действием токов, протекающих в ней, как это имеет место в прототипе, но и под действием выще указанных электромагнитных сил. Сказанное ведет к уменьщению времени «срабатывания (разрушения) проволки 5, а значит к уменьщению времени нарастания тока в ускоряющем соленоиде 3.
Технико-экономическиепреимуществапредлагаемого
определяющим уровень техники в данной области, заключается в следующем:
1.В результате уменьшения времени разрыва шунтирующей проволки, уменьшается время нарастания тока в ускоряющем соленоиде, что ведет к тому, что ускоряемое тело за время разгона успевает получить больщую кинетическую энергию нежели в прототипе;
2.Электромагнитная сила «выдувает электрическую дугу, возникающую при разрыве шунтирующей проволки. Что также ведет к увеличению эффективности работы ускорителя.