[发明专利]陀螺炮

说明书

一、技术领域

一种发射装置，用以航天、航空和炮弹、导弹等发射。

二、技术背景

当物体做圆周运动时，只要向心力与离心力平衡，物体就围绕圆心做圆周运动。当向心力消失时，物体就在某一点上，在离心力作用下，沿切圆做直线运动。直线运动开始时的速度，等于该物体做圆周运动时的线速度。用这一原理，可以使物体通过圆周运动加速至某一速度后，并在这一速度下沿切线变圆周运动为沿切线进行的直线运动，使物体以较大初速被直线抛出的目的。

被发射物体使用中通结构，是陀螺炮发挥理想效果的关健因素。

三、发明内容

高速陀螺发射器，中通待发射物体，磁控等离子发电助推器。

1、高速陀螺发射器，是为发射物旋转加速的设备。极限载荷和极限旋转速度，直接决定了这种发射装置的潜力。假定高速陀螺可以使它所承载并发射的物体的初速度达到第一宇宙速度，就可以直接发射人造卫星。达不到第一宇宙速度时，就只能使载体自备部分燃料助推。

待发射物体通过适当的固定装置固定在陀螺的发射面上。陀螺可以是圆柱体，也可以是圆稚体，也可以是圆台。陀螺的任何表面，都可能做为发射面。一次发射可以发射一个物体，也可以同时加速，分别发射多个物体。陀螺加速时，速度由零至发射速度，加速度可大可小，根据需要任意调节。发射角度可根据需要，通过调速陀螺的旋转面角度，任何调节。

2、中通待发射物体。陀螺发射的物体，只能是中通结构，否则空气阻力将大大降低陀螺发射的必要性，使之不能发挥简洁、高速、低阻力发射的目的。

3、磁控等离子发电助推器，置于中通发射物体内部的适当位置，用于发射物体达到一定的线速度时，通过提取等离子体的内能，提供推力的目的。如果发射物体本身还需推带燃料，等离子助推器则需要与燃烧装置匹配。

四、具体实施方式

下面通过地面使用、空基使用、天基使用、潜艇使用、海基使用做一说明

1、地面使用

以发射远程中通导弹为例。根据弹道需要，通过调整陀螺发射面，设定发射角。通过设定陀螺旋转加速度，满足发射物体所承受加力载荷的需要。通过设定发射物的线速度，确定发射物的发射初速。如果陀螺加速过程中的速度足够高，导弹在加速过程中，中通结构就开始工作，电磁等离子发电助推器就可能产生一定的动力，助推陀螺加速旋转。

发射时，陀螺由零速开始，按即定的加速度向发射速度加速。加速到发射速度后，固定装置瞬间打开，约速导弹的向心力瞬间消失。导弹就以既定的发射角，以旋转所获得的初速度，飞向目标。导弹脱离陀螺发射装置后，一方面以低阻力，高速度向目标飞去。一方面由于外加动力消失，就在重力加速度作用下，作抛物线运动。当导弹达到抛物线顶部区域时，根据需要，可以启动弹载火箭助推。由于重力加速度使导弹产生的减速效果，不论导弹以什么样的初速度开始发射，在弹道的顶部区域，都可以使导弹，免受高速等离子屏蔽效应，获得外来的导航修正信号，飞向目标。如果导弹不需要自身携带燃料，在弹道顶部区域获得导航修正后，以惯性飞向目标。

用做载人或精密航天仪器的发射时，可以任意设定加旋转加速时，可以任意设定加速度，使人或精密仪器免受大加速度的压力。当然用做人或精密仪器使用时，要考虑人对旋转过程中的离心力的承受极限，以及向心力突然消失时的反应。

2、空基使用

陀螺炮完全可以小型化，按装到飞机上使用。发射的弹丸质量可能只有步枪子弹大小，但因为高速度，其战斗力将非常强。按装在飞机上的小型化陀螺炮，与载机的相对参数完全固定，炮弹发射的角度，方向等参数，通过调整飞机的飞行状态决定。在卫星的支持下，对目标设定直线弹道，中途不为弹丸导航。高初速、据高临下、弹丸中通、重力加速度、高精度计算等因素，使机载陀螺炮针对大型水面舰只或大型地面军事基地时，就好象一只长距离狙击步枪，高速弹丸的轰击力，犹如微型核弹。

假定弹丸以十至十五倍音速对着海面目标射出，弹丸的中通结构使弹丸极少减速，且在重力加速度作用下，弹丸维持甚至提高初速更有保障。高速弹丸击中目标的瞬间，弹丸与目标接触面将承受超级强大的压强，这种压强足以使弹丸及目标部分金属的内能急剧增加，使分子链的能量爆炸式释放，导致固体气化，所产生的冲击波，完全有可能引爆大型舰只上的燃料和弹药，人员也难以生存。因此完全可能一炮致命。可以预见，这种攻击的准确性极高。此外，空基小型陀螺炮也可以用做反卫星。

3、天基使用

小型陀螺炮按装在航天器上，与飞机上的按装方式相同，通过改变航天器的方向和静态角度等参数满足瞄准目标的需要。猎杀卫星更方便。对地攻击，效果更佳。