[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

权利要求书

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，…，t_n下的炮弹射出距离x₁，x₂，…，x_n。

(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。