[发明专利]光控投射电机

说明书

技术领域：

本发明涉及电磁投射领域，具体指光控投射电机。 

技术背景：

最早的电磁投射武器是线圈炮，由于使用电刷等部件，发展受到限制，目前发展较快的是电磁轨道炮，其制约实战化的关键，一是如何能重复使用，要求其轨道材料必须有足够的强度、刚度和承受强大电流；二是高功率脉冲电源技术，主要技术瓶颈是小型化问题；三是在极短时间内把存储的能量释放出来，一个关键部件就是大功率开关问题。此外还有弹丸的稳定飞行等关键因素。摘自‘新战争之王：电磁炮前世今生与未来’(2011.01，24日解放军报)，提供一种解决以上问题的光控电磁投射技术，对中近程防空、反导、反卫星等防御作战和进攻型电磁投射武器的小型化，具有实战化意义，也为改进导弹、火箭、卫星等发射技术，提供一种途径。 

发明内容：

本发明的目的，在于提供一种新的光控电磁投射技术，具体指光控投射电机，它由轨道磁轭、多相分布加速绕组、控制绕组和光栅及半导体控制电路组成投射电枢(加速器)，由恒定直流或交流电源供电。投射电枢产生有梯度的受控运动磁场(或旋转磁场)，将投射体匀加速到磁场运动的同步发射速度；用光栅控制技术(投射体自影位置跟踪)使运动磁场与投射体严格同步(或自变频)，利用控制线圈控制投射体的发射姿态。对于导磁性投射体，加速力为运动磁场对投射体的电磁吸引力；对于永磁性投射体，加速力为运动磁场对投射体的电磁吸引或排斥力；对于具有金属短路环的投射体，加速力为运动磁场的电磁掼性，对投射体所产生的排斥力。定子投射电枢的加速轨道由磁轭组成，上设多相分布绕组、控制绕组和光栅，根据投射体的发射要求，可以是直线或螺旋加速型；轨道可以是单面、双面和多面管道型。投射体可以是弹丸、炮弹、导弹、卫星和飞机等，对于不同的投射体有不同的投射电机，分为直接投射和间接投射两类，前者直接投射投射体，对投射体有电磁要求；后者除定子投射电枢体外，还有电磁弹射座仓，投射体装入电磁弹射座仓投射，投射体可以是非金属物。投射电机是一种新的电磁投射技术途径，内容十分丰富，可以形成一门新的‘光控投射电机学’，在军事和民用上都有广泛用途。 

在光控投射电机学中，投射体的加速时间和发射速度由磁场力决定，可以通过绕组电流控制；运动磁场的同步运动速度：V＝Lf其中：V为瞬时同步速度，L为分布绕组的相带宽度，f为多相绕组的电流换相频率；供电电源为恒定直流或交流，电流较小；用光栅及半导体电路控制运动磁场与投射体同步，稳定可靠、灵活简单，避开了电磁轨道炮的轨道材料、高功率脉冲电源和大功率开关等问题，也没有线圈炮的电刷部件限制等问题，只要善于灵活运用普通电机学的基础理论，就能迅速发展。 

附图说明：

具体实施方式：

本发明的具体实施方式很多，不同的投射体，有不同的具体实施方式(投射电机学)，以铁质球形投射体为例，在圆台型螺旋加速轨道磁轭上，设置多相分布绕组，用光栅控制技术，控制运动磁场同步加速铁球，将铁球滚动加速至发射速度，连续、高速发射。以此为基础，做成‘电磁机关枪炮’，就是其中一种优选方式，它是一种小型化、高速、高射程的防空反导和进攻作战武器(已分案申请实用新型)。 

对于火箭、导弹等一类柱体形投射体，则在直线磁轭轨道上，设置多相分布绕组、光栅和控制线圈，用光栅控制技术控制运动磁场与投射体严格同步，用控制线圈控制投射体的发射姿态，将投射体匀加速至同步发射速度，为优选实施方式。