[发明专利]一种炮弹加速距离可控的磁阻式电磁炮及控制方法在审
申请号: | 202011137713.4 | 申请日: | 2020-10-22 |
公开(公告)号: | CN112504002A | 公开(公告)日: | 2021-03-16 |
发明(设计)人: | 钟德刚;郑露华;吴春 | 申请(专利权)人: | 浙江工业大学 |
主分类号: | F41B6/00 | 分类号: | F41B6/00 |
代理公司: | 杭州斯可睿专利事务所有限公司 33241 | 代理人: | 王利强 |
地址: | 310014 浙江省*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 炮弹 加速 距离 可控 磁阻 电磁 控制 方法 | ||
1.一种炮弹加速距离可控的磁阻式电磁炮,其特征在于,所述磁阻式电磁炮包括炮管、炮弹、主电路及控制器,
所述炮管由加速线圈和塑料管道组成,加速线圈长度长于炮弹长度并接入主电路,主电路控制电流流通路径,实现电容组的充能、加速线圈的充能和加速线圈剩余能量的泄放,电容组的大小满足向加速线圈充能时电压下降小于10%,所述控制器由单片机及功率管的驱动芯片组成,完成对主电路的有效控制以实现磁阻式线圈炮的整个发射过程,所述炮弹的外径接近炮管内径;
当炮弹穿越加速线圈的过程中,线圈的电感量呈现先上升然后基本保持不变后又下降的曲线,因为磁阻的大小与电感量为负相关,所以如果线圈两端电压在炮弹运行过程中基本保持不变的情况下,炮弹将以先加速再均速后减速进行运动;通过控制加速线圈的放电时间t,主动改变线圈中的磁场变化,从而改变炮弹的加速区间。
2.如权利要求1所述的一种炮弹加速距离可控的磁阻式电磁炮,其特征在于,所述主电路包括可控的直流稳压源、电容组(C1)、MOSFET(VT1、VT2)、肖特基二极管(D1)、功率电阻(R1)和线圈,直流电压源与电容组(C1)、MOSFET(VT2)串联构成电容组充电回路,电容组(C1)又与线圈、MOSFET(VT1)串联构成电容组放电回路,线圈两端并联功率电阻(R1)与肖特基二极管(D1)构成的加速线圈能量泄放回路。
3.一种如权利要求1所述的炮弹加速距离可控的磁阻式电磁炮的控制方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)将炮管固定在稳定支架上,炮管向上倾斜设定角度,炮弹装填到位,各部分电路连接可靠;
(2)控制器控制稳压电源向电容组充电;
(3)设定电容组向加速线圈放电的时间t;
(4)停止电容组的充电,电容组向加速线圈放电,t秒后,电容组停止向加速线圈放电,加速线圈通过泄放电路快速释放能量,炮弹射出;
(5)测量炮弹射出距离x并记录;
(6)改变电容放电时间t,重复步骤(2)-(5),得到不同放电时间t1,t2,…,tn下的炮弹射出距离x1,x2,…,xn。
(7)使用最小二乘法拟合出炮弹射出距离与放电时间的关系t=f(x);
(8)利用炮弹射程与放电时间的关系t=f(x),只需要改变放电时间t,便可改变炮弹的加速距离进而控制炮弹的射程。
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