[发明专利]电磁复合火炮

说明书

一种电磁复合火炮，可满足大幅度提升弹丸发射速度的要求，同时，又能有效缓解高温环境下的轨道烧蚀问题。包括脉冲电源、炮闩、圆柱体弹丸、绝缘介质、炮管、上轨道、下轨道、绝缘介质、电枢（弹丸即电枢）、炮尾、导体环。本发明的有益成果是运用化学能加电磁能发射弹丸，使弹丸在双重推力（初始的化学推力和后续的电磁力推力）的作用下加速发射，可满足大幅度提升弹丸发射速度的要求，和圆柱体弹丸表面镀锡的方法，有效的减小了轨道由于摩擦产生的烧蚀，及炮口处由于空气击穿产生的火光和巨响，延长使用次数或寿命。

技术领域

本发明属于电磁发射技术领域，具体为电磁复合火炮。

背景技术

火炮是现代军事化战争的有力武器，传统火炮发射运用化学能，火力猛烈，通用性强，但射速较低（一般1000m/s以内），而且囿于结构本身的缺陷，射程一般只有30~40千米。与传统火炮将火药燃气压力作用于弹丸不同，电磁轨道炮利用电磁作用力加速火炮，能大大提高火炮速度（速度3000m/s及以上）和射程（200~300千米）。

在实战中，火炮毁伤效力直接关系着作战效能，为了提升火炮毁伤威力，增大火炮射速是极其关键的。对于传统火炮，一般通过增长身管、增加发射药来提升射速，所能提升的速度范围有限。对于电磁轨道炮，增大轨道电流能够提升射速。不过，这种大电流带来的后果是轨道的烧蚀。同时，由于受到目前超大电流脉冲能源技术的限制，高功率脉冲电源所能提供的轨道电流有限。另外，电磁轨道炮是靠轨道与运动的电枢形成回路驱动弹丸发射，而在弹丸射出炮口的瞬间，电流回路突然断开，引起轨道瞬间产生极强的自感，可以击穿空气，产生强烈的火光，并伴有空气被击穿放电的巨响，不仅造成能量的浪费，还会导致轨道的烧蚀，且炮口释放的能量也会对本方电子设备带来严重冲击影响电磁炮的寿命，造成较大的经济损失。这些因素制约了火炮技术的发展。因此，本发明设计一种新型的电磁复合火炮，融合传统火炮和电磁轨道炮发射技术，以满足大幅度提升弹丸发射速度的要求，同时，又能有效缓解高温、大电流环境下的轨道烧蚀问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电磁复合火炮，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电磁复合火炮，融合传统火炮和电磁轨道炮发射技术，综合利用化学能和电磁能发射弹丸，可满足大幅度提升弹丸发射速度的要求。一种电磁复合火炮，包括火炮管、炮闩、炮尾、弹丸，炮闩提供化学能用以发射弹丸，炮尾连接炮闩和炮管，还包括脉冲电源、上轨道、下轨道和电枢，上轨道安装在前段火炮管内上部，上轨道和前段火炮管上部之间用绝缘介质隔开，所述下轨道安装在前段火炮管内下部，下轨道和前段火炮管下部之间用绝缘介质隔开，上轨道、前段火炮管、绝缘介质和下轨道构成电磁炮管，电枢和弹丸采用电枢-弹丸一体化形式，电枢（弹丸）和上轨道、下轨道接触；脉冲电源其正负极通过导线分别与上轨道和下轨道连接。

炮闩提供化学能用以发射弹丸，包括发射时承受燃气压力，包括闭锁、击发、开锁、开闩及抽出药筒等功能构件。炮尾连接炮闩和身管并容纳部分炮闩机构及构件零件。脉冲电源给上下轨道和电枢提供高功率超大电流脉冲，可调可控，用于产生电磁作用力来驱动电枢和弹丸。所述电枢和弹丸采用电枢-弹丸一体化形式，弹丸即电枢，不需要单独的电枢结构。弹丸与上轨道和下轨道及脉冲电源在弹丸发射时形成闭合回路，产生电磁效应。电磁复合火炮运用化学能加电磁能发射弹丸，提高弹丸射速。在弹丸发射过程中，首先运用传统火炮发射方式推动炮管中的弹丸，使弹丸在化学能的作用下在火炮管中向前推进。当弹丸出火炮管，进入电磁炮管时，高功率电流脉冲电源开关打开，弹丸与上下轨道及脉冲电源间形成闭合通路，由于电磁效应，在其间生成强大磁场，弹丸在电磁场力的作用下进一步受到向前推进的力，炮管内的弹丸在初始的化学推力和后续的电枢电磁力推力的作用下加速发射，直至射出炮口。