[发明专利]超级节能全超导电磁炮

说明书

技术领域：本发明涉及一种超级节能全超导电磁炮。

背景技术：目前各国研究的电磁轨道炮、同轴线圈炮、重接炮、电热炮等超导电磁炮，均为半超导型电磁炮，该电磁炮用交流电流，没有利用超导技术特点，因此耗能特高，实战价值不大。

发明内容：充分利用超导技术特点，采用直流电，利用电磁感应强度公式，B＝NI，研究一个全超导型电磁炮，超级节能。并利用超导储能特点，研究超导炮弹。

技术方案：电磁炮的炮弹，中间安装一个钢芯，炮弹的前部装弹药，后部围着钢芯安装一个超导装置，这个装置的外面涂刷高温材料，装置的底部安装电源和液氮输送口，和线圈自锁短路装置。电磁炮的炮管由玻璃钢组成，炮管的后面安装一个硅钢片组成的圆柱体，圆柱体上安装一个超导装置，超导装置的前部，在圆柱体上套上一个弹簧，炮管间隔一定距离套上一个超导装置，超导装置的前部安装一个传感器，炮管的下面，超导装置的前面，炮管上开一个装弹口。

超导装置：用玻璃钢做一个真空夹层绝热封闭骨架容器，骨架上缠绕超导线材线圈，骨架容器上安装液氮输送管。

附图说明：图1、超级节能全超导电磁炮剖面图。

图2、超导装置剖面图。

图中，1-炮弹外壳；2-弹药；3-钢芯；4-超导装置；5-电源插口；6-液氮输送插扣；7-电源插头；8-液氮输送插头；9-自锁短路装置；10-炮管；11-硅钢片圆柱；12-弹簧；13-传感器；14-装弹口；15-真空夹层绝热封闭骨架容器；16-超导线材线圈；17-液氮输送管。

具体实施方法：电磁炮的炮弹由炮弹外壳①，弹药②，炮弹的中心安装一个钢芯③，炮弹的后面围着钢芯③安装一个超导装置④，超导装置④的外面涂刷高温材料。超导装置④的底部安装电源插口⑤和液氮输送插口⑥，电源插口⑤对着电源插头⑦，液氮输送插口⑥对着液氮输送插头⑧，并在超导装置④内安装线圈自锁短路装置。

电磁炮的炮管⑩由玻璃钢做成，炮管的后面安装一个硅钢片圆柱体圆柱体上安装一个超导装置④，超导装置④的前部，在圆柱体上套上弹簧炮管⑩间隔一定距离套上一个超导装置④，超导装置④的前面安装传感器炮管⑩的下部，超导装置④的前面，炮管⑩上开一个装弹口

超导装置④：用玻璃钢做一个真空夹层绝热封闭骨架容器骨架④上缠绕超导线材骨架容器④上安装液氮输送管

电磁炮炮弹的超导装置④的底部液氮输送插口⑥对着液氮输送插头⑧，超导装置④的真空夹层绝热封闭骨架容器内注入液氮，使骨架容器内的低温达到临界温度，骨架容器内的超导线材产生超导现象，电阻为零。电源插头⑦对准电源插口⑤通入纯平直流。由于磁感应强度B＝NI，N-线圈匝数，I-电流强度。超导线材微米直径，载流量10⁵安培/厘米²。在电流一定的情况下，无限增加线圈匝数，炮弹内的线圈磁感应强度将成倍增长。当电源插头⑦离开电源插口⑤，炮弹线圈自锁短路，线圈产生超导储能，炮弹成了超导永磁体。(产生超导现象，电阻为零，超导线材没有焦耳热损失，炮管为绝缘体，炮弹飞出炮管为空气媒介，磁感应耦合系数小，炮弹速度快，时间短，损耗微乎其微，假如损失能量2/3，余下的磁能仍然很大。)当超强永磁体炮弹通过装弹口落入炮管⑩中。由于磁力原因，炮弹压缩弹簧缓冲和炮管⑩底部的硅钢片圆柱体吸引。当炮管⑩的超导装置④也通入液氮，电阻为零，通入直流电，电流的方向使硅钢片圆柱体的磁极方向和炮弹底部钢芯③的磁极方向同极，异极相吸，同极相斥。几百瓦的低功率就能产生几十吨的电磁推力(中国电力出版社的《永磁电机》一书介绍，采用超导充磁方法：“如同样产生10T的磁场，用普通水冷螺旋管需要消耗功率1000～10000KW，而超导线圈仅消耗100W的功率”)常规线圈只有几十匝导线，超导线材可绕万匝细导线，P＝VI，I＝V/R，电阻为零，小电压就能产生大电流。在电流一定的情况下，线圈匝数无限增加，磁感应强度B将成千倍、万倍增长。炮弹在炮管⑩中运动到间隔一定距离的超导装置④的位置，传感器发出信号，超导装置④通入脉冲直流，又产生同极性的超强磁场，加速推动炮弹运动。炮弹不断加速，最后炮弹快速飞出炮管⑩，由于炮弹存在超强磁场，超强磁场对雷达有干扰作用，致使雷达探测器失灵。炮弹到达铁物质物体时，由于超强磁场将产生巨大的吸引力，对物体将产生强大的撞击力。

该发明充分利用超导技术的特点，直流电阻为零。(交流电路，交流感抗X_L》R，超导技术对交流感抗X_L不起作用)另外，利用电磁感应强度公式，B＝NI，在电流很小的情况下，只有增加线圈匝数，才能提高电磁炮的电磁力。做到超小功率，超大马力。

超导装置④不大，骨架容器内的超导线材线圈占据很大的体积，流进超导装置④的液氮量不大，炮弹内的液氮量损失小。超导装置④的体积小，重量轻，反作力很小，用电少，耗能降低千倍以上。它可以在任何地方布置，如楼房顶部，小型舰艇。炮管⑩内没有爆炸物质，炮管⑩用玻璃钢制造，玻璃钢造价低。超导电磁炮不仅超级节能，而且炮弹速度快，射程远，威力巨大，隐蔽性能好。如果对付航空母舰，任何反导系统都无用。根据炮弹带有超强永磁体的特点，制造鱼雷更加合适。或把超导炮弹变成超导水雷，因水雷需要超强永磁体。