[发明专利]组合式异步感应电磁线圈发射器及其点火方法

说明书

本发明公开了组合式异步感应电磁线圈发射器及其点火方法，包括若干组多级线圈发射器、炮管和若干连接件，各组多级线圈发射器均包括一多级驱动线圈组和一对应的电枢，各段多级驱动线圈沿炮管轴向顺次绕制于炮管外，各电枢沿炮管轴向顺次置于炮管内，且相邻的电枢间通过连接件相连；未触发时，各电枢分别位于对应的多级驱动线圈组内；触发后，各段多级驱动线圈对其内的电枢提供沿炮管轴向且指向炮口的作用力。本发明可实现不同脉宽、幅值、波形的推进力，可避免电枢加速度断层，从而可使加速度更为平滑；同时，还可提高受力、发射速度和发射效率；更加适用于对推力精度要求更高的场合。

技术领域

本发明涉及导弹等大质量物体发射技术领域，尤其涉及组合式异步感应电磁线圈发射器及其点火方法。

背景技术

由于弹丸加速需要的磁场行波的速度越来越高，因此应当把整个线圈分成若干段。为了获得从一段到另一段相速增加的行波，应该增加激励电源的频率，或者增大驱动线圈的极距(半波长)。极距的大小由相数、单级驱动线圈长度和单级驱动线圈间的间距决定。极距越小，弹丸的加速度越平稳，加速力也更大。但是减小极距，磁行波速度也会同比例的减小，这样也会减小弹丸的加速效果。并且由于为了兼顾发射效率与发射速度，发射体长度一般为一个极距长，实际应用中，发射体长度也较短，因此过大的增加极距是不实际的，而沿炮管长度增加供电频率较为合适。可以每段使用一个频率，仅逐段增频即可。因此，异步感应线圈炮各段需要不同的激励频率。

由于不同负载的应力需求不同，依靠单独的多级同步感应线圈发射器得到的推进力幅值、脉宽、波形都十分有限，难以满足不同的受力载荷要求。

例如，加速特性对于一些敏感载荷(如导弹等)是非常重要的限制条件，加速力平滑有利于负载元器件的结构设计。而由于线圈发射器的原理是多级线圈逐级驱动，导致产生的电磁推力具有一定的波动性，难以满足一些负载抖动要求苛刻的情况。

综上，现有线圈发射器普遍存在如下问题：

(1)弹丸加速需要的磁场行波速度越来越高，不能兼顾发射效率与发射速度；

(2)大功率驱动线圈易于破坏；

(3)线圈发射器的电枢加速过程中的加速力不够平滑稳定；

(4)依靠单独一组同步感应线圈发射器难以实现不同脉宽、幅值、波形的推进力，工业及科学领域中的应用有限。

发明内容

本发明的目的是提供一种可使发射体加速度更平滑且可提高发射速度和发射效率的组合式异步感应电磁线圈发射器及其点火方法。

本发明组合式异步感应电磁线圈发射器，包括若干组多级线圈发射器、炮管和若干连接件，其中：

各组多级线圈发射器均包括一多级驱动线圈组和一对应的电枢，所述多级驱动线圈组包括两段不存在电连接的多级驱动线圈，各段多级驱动线圈通交流电；

各段多级驱动线圈沿炮管轴向顺次绕制于炮管外，其中，属于同组多级驱动线圈组的两段多级驱动线圈相邻；各电枢沿炮管轴向顺次置于炮管内，且相邻的电枢间通过连接件相连；

未触发时，各电枢分别位于对应的多级驱动线圈组中第一段多级驱动线圈内，第一段多级驱动线圈即各多级驱动线圈组中靠近炮管底部的一段多级驱动线圈；

触发后，各段多级驱动线圈对其内的电枢提供沿炮管轴向且指向炮口的作用力。

作为优选，各多级驱动线圈组中，靠近炮管炮口的一段多级驱动线圈的级数不小于另一段多级驱动线圈的级数。

进一步的，各段多级驱动线圈的级数均为6的倍数，且各段多级驱动线圈中各级驱动线圈采用先串联后并联的连接方式。

进一步的，各多级驱动线圈组中，靠近炮管炮口的一段多级驱动线圈的线圈参数均相同，远离炮管炮口的另一段多级驱动线圈的线圈参数均相同。