[发明专利]一种电磁炮

说明书

技术领域

本发明涉及弹丸发射的装置，尤其是一种能通过多级线圈使弹丸加速，使弹丸具有巨大动能，弹丸速度能轻易突破普通火炮的极限速度的电磁炮。

背景技术

目前弹丸发射的电磁炮有线圈炮，轨道炮，重接炮。线圈炮是利用通电线圈之间磁场的相互作用原理而工作的。加速线圈固定在炮管中，当它通入交变电流时，产生的交变磁场就会在弹丸线圈中产生感应电流。感应电流的磁场与加速线圈电流的磁场互相作用，产生电磁场力，使弹丸加速运动并发射出去。轨道炮是利用轨道电流间相互作用的安培力把弹丸发射出去。它由两条平行的长直导轨组成，导轨间放置一质量较小的滑块作为弹丸。当两轨接入电源时，强大的电流从一导轨流入，经滑块从另一导轨流回时，在两导轨平面间产生强磁场，通电流的滑块在安培力的作用下，弹丸会以很大的速度射出。重接炮是一种多级加速的无接触电磁发射装置，没有炮管，但要求弹丸在进入重接炮之前应有一定的初速度，其结构和工作原理是利用两个矩形线圈上下分置，之间有间隙。长方形的“炮弹”在两个矩形线圈产生的磁场中受到强磁场力的作用，穿过间隙在其中加速前进。弹丸加速往往是通过多级线圈加速完成的，在加速过程中同步技术相对复杂，并且弹丸线圈的电流很大，需要考虑过热的问题，最主要的是加速瞬间会有很大的感应电动势，这样电磁炮对弹丸的发射就很不利。

发明内容

本发明的目的就是对以上缺点进行改进，提供一种结构简单，有炮膛，多级加速，能克服多级线圈在加速过程中的同步问题，容易调节，弹丸无线圈，并且能够减少线圈过热的动能电磁炮。

本发明是这样实现的，一种电磁炮，用于发射弹丸，包括炮管，光电三极管，发光二极管，铜线圈，控制电路板，以及电容；所述炮管上沿轴线垂直方向上设有多组对孔，所述对孔由设置在炮管相对方向侧壁的两个小孔构成；其中，所述铜线圈、电容、光电三极管和发光二极管均与控制电路板连接；所述光电三极管和发光二极管分别安装在炮管对孔的两个小孔中，所述铜线圈包裹在炮管对孔处，所述电容上架设电路控制板、炮管，炮管内置弹丸；所述控制电路板外接电源后，对电容进行充电，当弹丸运动到对孔处并遮挡发光二极管的光线时，光电三极管将感应到遮挡的光线变化转化为电信号，控制电路板根据光电三极管电信号变化控制电容对铜线圈放电，铜线圈产生强磁场拉动弹丸加速运动。

优选地，所述控制电路板包括用于对检测到光电三极管信号变化的开关阈值进行放大的运算放大模块，用于对运算放大模块的输出开关信号进行延时调控的延时开关模块，用于根据所述延时开关模块的输出控制IGBT使铜线圈和电容工作的输出控制模块，以及用于与外部电源进线连接的电源进线模块，所述运算放大模块、延时开关模块、输出控制模块以及电源进线模块依次连接。

优选地，所述运算放大模块，其反相端接光电三极管的信号输出，其同相端接一个可调节的参考电压，实现比较器的功能；

所述延时开关模块是由555定时器组成其输入有电容耦合脉冲的突变信号，电阻可调节脉冲的延时量，完成延时开关模块的功能；

所述输出控制模块是由绝缘栅双极型晶体管(IGBT)组成，通过延时开关模块的输出的矩形波直接控制IGBT的开启，实现铜线圈和电容形成回路，使铜线圈产生强磁场；

所述电源进线模块，是在220V 50Hz交流式电整流滤波后串接负温度系数热敏电阻器(NTC)对电容进行充电。

相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：本发明可以通过调节电路的参数克服多级线圈在加速过程中的同步问题，并且能够减少线圈过热，而且结构简单紧促，操作方便，容易调节，成本低廉，稳定性高，可靠性好。

附图说明

图1是本发明电磁炮的结构示意图；

图2是本发明电磁炮中电路部分的结构示意图；

图3是本发明电磁炮中控制电路板的结构示意图；

图4是本发明电磁炮中控制电路板的电路结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1～4所示，其中，图1是本发明电磁炮的结构示意图；图2是本发明电磁炮中电路部分的结构示意图；图3是本发明电磁炮中控制电路板的结构示意图；图4是本发明电磁炮中控制电路板的电路结构图。