[发明专利]一种提高轨道式电磁发射器中导电体旋转稳定性的电枢结构

说明书

本发明公开了一种提高轨道式电磁发射器中导电体旋转稳定性的电枢结构，包括电枢本体，电枢本体后部为设置有尾臂槽的电枢尾臂，电枢尾臂后部设置有结构加强环；电流从正极导轨流入电枢，再从电枢流回负极，导轨间产生的磁场与电枢间电流相互作用，形成强大电磁力带动电枢向前运动。电枢尾臂的作用是，使电枢中的电流与磁场相互作用产生使电枢旋转的电磁力矩，从而在带动电枢向前运动的同时，驱动电枢旋转；而电枢旋转后，导轨与电枢尾臂始终保持接触，电枢尾臂中电流继续与磁场作用产生电磁力矩，从而持续加速电枢旋转。

技术领域

本发明涉及电磁发射技术领域，特别是涉及一种提高轨道式电磁发射器中导电体旋转稳定性的电枢结构。

背景技术

电磁发射是一种利用电磁场与大电流产生电磁力推动电枢与载体高速运动的技术。电磁发射常用于发射飞行器，飞行器在空中飞行时受到空气动力的作用，易形成翻转力矩导致翻滚而不稳定。常用的保持无尾臂等飞行器运动稳定的方法是陀螺稳定，即通过飞行体自身沿轴向高速旋转形成陀螺稳定性。例如一般的枪炮多使用刻有膛线的身管发射飞行体，使飞行物体高速旋转，实现旋转稳定。除了保持飞行稳定，也有一些载体在利用电磁发射时需要旋转运动。

目前，轨道型电磁发射器的结构主要由导电轨道，轨道间电枢，以及电枢推动的载体组成。电磁发射技术利用大电流产生电磁场与电磁力，推动电枢高速运动，而电枢则推动载体一起运动，最终实现较高的速度。一般电磁发射用的身管是高导电率材料、非金属绝缘材料等强度较低的材料制作，易被高速撞击破坏，不适合加工膛线。因此，轨道型电磁发射器不适合利用膛线带动电枢旋转。但电磁发射常常需要发射旋转运动的电枢或载体，以实现多样化功能。有学者利用电磁力驱动电枢旋转，取得了一定效果，但其提出的电枢结构设计存在电磁力波动较大、电磁力矩难以控制等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高轨道式电磁发射器中导电体旋转稳定性的电枢结构。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种提高轨道式电磁发射器中导电体旋转稳定性的电枢结构，包括电枢本体，电枢本体后部为设置有尾臂槽的电枢尾臂，电枢尾臂后部设置有结构加强环。

进一步的，所述尾臂槽数量为多条；或者，所述尾臂槽数量为单条。

进一步的，所述尾臂槽相对于电枢中轴线是平行的。

进一步的，所述尾臂槽相对于电枢中轴线存在一定夹角，夹角≤90°。

进一步的，所述结构加强环后部设有斜面倒角。

进一步的，所述电枢本体前部为飞行体。

进一步的，所述飞行体前部为尖头圆弧形面。

进一步的，所述飞行体是与电枢本体分开的结构；或者，所述飞行体与电枢本体合成一体。

与现有技术相比，本发明的显著优点为：

(1)本发明设计有绝缘槽的尾臂，主要目的是产生持续的旋转电磁力矩；

(2)为了增加电枢尾部的强度防止变形，在电枢尾臂后部设计圆环结构，提高电枢运动稳定性。

附图说明

图1本发明提供的电枢结构示意图。

图2本发明提供的电枢尾部结构示意图。

其中，1—电枢尾臂槽；2—电枢尾臂；3—电枢后部结构加强环；4—电枢本体；5—电枢前部飞行体；6—斜面倒角。

具体实施方式

本发明提供了一种提高轨道式电磁发射器中导电体旋转稳定性的电枢结构，电枢用于在发射器内膛传导电流，发射器包括轨道、绝缘材料、高强度身管等。电枢在空气中飞行，电枢既能导电，同时具有良好的空气动力学特征，能够以较小的空气阻力在空中稳定飞行。