[实用新型]一种电磁轨道炮实验仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及实验仪器的技术领域，具体涉及一种电磁轨道炮实验仪。

背景技术

19世纪英国科学家法拉第发现电磁感应定律，法拉第电磁感应定律表明，磁场中的运动电荷和电流会受到洛仑兹力的作用，也就是说位于磁场中的导线在通电时会受到一个力的推动。

基于这样的思想，1901年，挪威奥斯陆大学物理学教授伯克兰首先提出了电磁发射的概念，并获得了"电火炮"专利；1920年，法国福琼·维莱普勒发表了《电气火炮》；几乎同时，美国费城的电炮公司研制了用于火炮的电磁加速器。二战期间，在军事需求的刺激下，德国、日本都研制过电磁轨道炮。

与传统大炮将火药燃气压力作用于弹丸不同，电磁轨道炮是一种利用电磁系统中电磁场产生的洛伦兹力来对金属炮弹进行加速，使其具有打击目标所需的动能，与传统的火药推动的大炮相比，电磁轨道炮可大大提高弹丸的速度和射程。近年来，电磁轨道炮作为发展中的高技术兵器，被世界各国军方相中，并将其作为未来新式武器。

然而，与电磁轨道炮在军事应用中的重要性形成鲜明对照的是，作为电磁轨道炮的产生机理，在《电磁学》中有关“磁场对电流的作用”内容的教学工作中，只是将电磁轨道炮作为磁场对电流作用的一种应用简要介绍，没有任何的实验作为对理论教学的支撑，致使学生很难直观掌握电磁轨道炮知识。

因此，有必要提供一种学生实验用的电磁轨道炮实验仪。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种轨道炮实验仪。

本实用新型的技术方案如下：一种电磁轨道炮实验仪，包括安全与固定系统、设置于所述安全与固定系统的炮弹弹射系统和炮弹及加速系统，所述安全与固定系统包括总固定板、固定于所述总固定板表面的梯形导轨固定架组件和设于所述总固定板相对两侧的两个侧面挡板，所述炮弹弹射系统包括弹射弹簧、收容于所述弹射弹簧内部的连接杆、与所述连接杆一端连接的连接杆嵌套环组件，与所述连接杆嵌套环组件连接的手柄和设于所述连接杆嵌套环组件之间的炮弹弹射挡板，所述炮弹及加速系统包括导轨组件和炮弹，所述导轨组件固定设置于所述梯形导轨固定架组件且与电源电连接，所述炮弹在所述导轨组件上进行加速运动。

优选地，还包括缓冲系统，所述缓冲系统包括缓冲弹簧和炮弹缓冲挡板，所述炮弹缓冲挡板中部具有收容孔，所述孔的规格与所述缓冲弹簧配合设置且所述缓冲弹簧收容于所述收容孔内，所述缓冲弹簧设置于所述炮弹运动轨道的末端，用于对运动的炮弹进行缓冲减速，所述炮弹缓冲挡板和所述炮弹弹射挡板相对设置于所述总固定板的相对两侧。

优选地，所述安全与固定系统还包括导轨延长片组件，所述导轨延长片组件与所述导轨组件的一端连接。

优选地，所述导轨延长片组件包括第一延长片和第二延长片，所述导轨组件包括第一导轨和第二导轨，所述第一延长片与所述第一导轨的一端连接，所述第二延长片与所述第二导轨连接。

优选地，所述第一导轨和所述第二导轨组配形成V形槽结构，所述炮弹在加速过程与所述第一导轨和所述第二导轨接触，并且所述第一导轨、所述第二导轨和所述炮弹电连接从而形成闭合回路。

优选地，所述梯形导轨固定架组件包括第一梯形导轨固定架和第二梯形导轨固定架，所述第一梯形导轨固定架用于固定所述第一导轨，所述第二梯形导轨固定架用于固定所述第二导轨。

优选地，所述炮弹包括依次连接的炮弹主体、炮弹后盖和炮弹质量改变环。

优选地，所述炮弹弹射系统还包括弹簧约束片，所述弹簧约束片一端与所述弹射弹簧连接，用于对所述弹射弹簧进行约束，另一端与所述炮弹质量改变环连接。

优选地，还包括速度测量系统，所述速度测量系统包括两对光电门，其中第一对光电门设置于所述导轨组件和所述导轨延长片组件的连接处，第二对光电门设置于所述导轨组件的另外一端，并且每对光电门均相对设置。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的电磁轨道炮实验仪基于磁场对电流作用的原理而设计，可以使学生在掌握电磁感应和磁场对电流作用的理论基础上开展电磁轨道炮的实验操作，不仅通过实验操作加深对理论知识的理解和掌握，同时对电磁轨道炮这一现代化武器有一个直观的认识，达到理论知识与实验研究融会贯通的目的。

附图说明

图1是本实用新型提供的电磁轨道炮实验仪的分解结构示意图；

图2是图1所示的电磁轨道炮实验仪的组装结构示意图；

图3是图1所示的电磁轨道炮实验仪的炮弹及加速系统和炮弹弹射系统的分解结构示意图。

具体实施方式