[发明专利]一种基于RSD的电磁炮消弧装置

说明书

本发明公开了一种基于RSD的电磁炮消弧装置，属于电磁发射领域。该装置与电磁轨道炮装置上的电枢并联，其中，触发开关驱动模块和复位电路驱动模块在接收到控制信号时，分别驱动RSD触发电路和磁开关复位电路工作；RSD触发电路工作时触发RSD开通；磁开关复位电路用于帮助磁开关在工作之前实现磁复位；在触发RSD时，磁开关将RSD与外部电压隔离开来避免RSD被损坏；控制RSD的开通可以控制电枢上的电流转移。RSD开关器件属于半导体器件，其工作稳定，电流耐受能力强，可承受电流峰值高达上百kA，可承受的电流上升速率为数百kA/μs，导通阻抗低，因此本发明装置具有使用寿命长、转移电流速度快等优点。

技术领域

本发明属于电磁发射技术领域，更具体地，涉及一种基于RSD(反向开关晶体管，reversely switched dynistor)的电磁炮消弧装置。

背景技术

电磁发射技术利用电磁能将物体推进到高速或超高速，是机械能发射、化学能发射之后的一次发射方式的革命，它通过将电磁能变换为发射所需的瞬时动能，可在短距离内实现将克级至几十吨级负载加速至高速，突破传统发射方式的速度和能量极限，是未来发射方式的必然选择。电磁发射装置主要由电磁轨道炮、电磁线圈炮、电磁重接炮等构成。其中，电磁轨道炮由两条平行连接着大电流的固定轨道和一个与轨道保持良好的电接触、能够沿着轨道轴线方向滑动的电枢组成。当接通电源时，电流沿着一条轨道流经电枢，再由另一条轨道流回，从而构成闭合回路。当大电流流经两平行轨道时，在两轨道之间产生强磁场，这个磁场与流经电枢的电流相互作用，产生高磁力，推动电枢和置于电枢前面的弹丸沿着轨道加速运动，从而获得高速度。

电磁轨道炮的发射过程可以视为轨道、电枢、轨道电接触的过程。对电枢轨道系统而言，电枢未装填之前无电接触，电枢装填到位待发射为固定电接触，发射过程中，脉冲电流达到启动电流前，电枢轨道相对固定不动，达到启动电流之后，电枢相对轨道开始滑动，当电枢离开轨道时，由于仍有一部分能量未被使用，因此容易产生电枢出炮口还残留较大脉冲电流，必然在炮口产生炮口弧。电枢的动能的获得与电弧没有关系，因此电弧的产生不对发射系统做出贡献，同时由于炮口电弧的高温冲刷特性使轨道炮口处产生高温烧蚀，容易影响炮口的使用寿命，产生的炮口电弧会减小电枢出膛速度，降低发射效率，影响发射精度，且由于电弧均不是轴对称，从而影响电磁发射指向。

目前炮口消弧的方法主要有外电阻消弧法和内电阻消弧法。内电阻法主要控制开关器件，在电枢即将出膛时，将电枢上的电流迅速的转移掉，从而在电枢离开炮口时，电枢上面没有能量剩余以避免炮口电弧的产生。目前，由于气体开关具有电流容量大，耐电流上升速率高等优点，国内电磁炮的消弧开关主要使用气体开关，但是气体开关工作不稳定，寿命短，且通态阻抗较大，限制了电磁炮的使用寿命，且大的通态压降难以转移掉电枢上的大部分电流，电枢上剩余电流仍旧较大。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于RSD的电磁炮消弧装置，其目的在于解决现有气体消弧开关存在阻抗较大、工作不稳定且寿命低等问题，造成电磁炮的使用寿命受限，且大的通态压降难以转移电枢上的大部分电流的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于RSD的电磁炮消弧装置，该装置与电磁轨道炮装置上的电枢并联，具体包括：反向开关晶体管RSD、RSD触发电路、触发开关驱动模块、磁开关MS、磁开关复位电路、复位电路驱动模块和控制信号模块；

控制信号模块，用于根据电磁轨道炮的工作情况，发出控制信号控制RSD的触发和磁开关的复位；

触发开关驱动模块，用于在接收到控制信号时，触发开通RSD触发电路中的触发开关，使RSD触发电路进入工作状态；

复位电路驱动模块，用于在接收到控制信号时，驱动磁开关复位电路进入工作状态；

所述磁开关复位电路，用于在每次磁开关开始工作之前，将磁环的磁感应强度复位到初始状态；