[發明專利]一種炮彈加速距離可控的磁阻式電磁炮及控制方法

在審

• 申請號: 202011137713.4
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112504002A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 鐘德剛;鄭露華;吳春
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: F41B6/00
• 分類號: F41B6/00
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

1.一種炮彈加速距離可控的磁阻式電磁炮，其特征在于，所述磁阻式電磁炮包括炮管、炮彈、主電路及控制器，

所述炮管由加速線圈和塑料管道組成，加速線圈長度長于炮彈長度并接入主電路，主電路控制電流流通路徑，實現電容組的充能、加速線圈的充能和加速線圈剩余能量的泄放，電容組的大小滿足向加速線圈充能時電壓下降小于10％，所述控制器由單片機及功率管的驅動芯片組成，完成對主電路的有效控制以實現磁阻式線圈炮的整個發射過程，所述炮彈的外徑接近炮管內徑；

當炮彈穿越加速線圈的過程中，線圈的電感量呈現先上升然后基本保持不變后又下降的曲線，因為磁阻的大小與電感量為負相關，所以如果線圈兩端電壓在炮彈運行過程中基本保持不變的情況下，炮彈將以先加速再均速后減速進行運動；通過控制加速線圈的放電時間t，主動改變線圈中的磁場變化，從而改變炮彈的加速區間。

2.如權利要求1所述的一種炮彈加速距離可控的磁阻式電磁炮，其特征在于，所述主電路包括可控的直流穩壓源、電容組(C1)、MOSFET(VT1、VT2)、肖特基二極管(D1)、功率電阻(R1)和線圈，直流電壓源與電容組(C1)、MOSFET(VT2)串聯構成電容組充電回路，電容組(C1)又與線圈、MOSFET(VT1)串聯構成電容組放電回路，線圈兩端并聯功率電阻(R1)與肖特基二極管(D1)構成的加速線圈能量泄放回路。

3.一種如權利要求1所述的炮彈加速距離可控的磁阻式電磁炮的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)將炮管固定在穩定支架上，炮管向上傾斜設定角度，炮彈裝填到位，各部分電路連接可靠；

(2)控制器控制穩壓電源向電容組充電；

(3)設定電容組向加速線圈放電的時間t；

(4)停止電容組的充電，電容組向加速線圈放電，t秒后，電容組停止向加速線圈放電，加速線圈通過泄放電路快速釋放能量，炮彈射出；

(5)測量炮彈射出距離x并記錄；

(6)改變電容放電時間t，重復步驟(2)-(5)，得到不同放電時間t₁，t₂，…，t_n下的炮彈射出距離x₁，x₂，…，x_n。

(7)使用最小二乘法擬合出炮彈射出距離與放電時間的關系t＝f(x)；

(8)利用炮彈射程與放電時間的關系t＝f(x)，只需要改變放電時間t，便可改變炮彈的加速距離進而控制炮彈的射程。