[发明专利]磁化等离子体火炮机理研究用测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁化等离子体火炮机理研究用测试装置。

背景技术

专利号201510137072.5、发明名称为“磁化等离子体火炮”的发明专利，公开了一种磁化等离子体火炮，所述火炮的身管设置有磁场，磁场方向沿身管轴线方向指向炮口，并且磁场强度从身管内壁到身管轴线呈衰减分布，火炮发射时在磁场作用下身管内的气体能够电离成等离子体并在身管内壁上形成等离子体鞘层。

该磁化等离子体火炮在身管内壁上形成的磁化等离子体鞘层呈现出压力各向异性特征，并具有隔热作用，可使火炮身管所受径向力大幅降低，又能使弹丸的推动力大幅提高，同时还能大幅提高身管耐热性，延长使用寿命。

上述磁化等离子体火炮是借助于发射药爆炸的高温气体中产生的带电粒子在磁场作用下形成离子体鞘层，因此，如果能够进一步提高发射药爆炸的高温气体中的带电粒子的浓度，就能进一步大幅度的提高磁化等离子体火炮的磁化等离子体鞘层对火炮身管的保护能力，进一步大幅提高火炮身管的耐热性，延长火炮身管的使用寿命。因此，进一步深入分析气体温度对等离子体隔热特性的影响、等离子体密度对等离子体隔热特性的影响的磁场强度和磁场方向对等离子体隔热特性的影响就显得尤为必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可深入分析气体温度对等离子体隔热特性的影响、等离子体密度对等离子体隔热特性的影响的磁场强度和磁场方向对等离子体隔热特性的影响，进而可为设计制造更先进的磁化等离子体火炮提供各方面设计参数的磁化等离子体火炮机理研究用测试装置。

本发明的磁化等离子体火炮机理研究用测试装置，包括空气加热器，空气加热器的冷空气进口与压力气源的出气口相通，空气加热器的热空气排出管与介质阻挡放电等离子体反应器的进气口相通，介质阻挡放电等离子体反应器安装在机架上，介质阻挡放电等离子体反应器包括中空的管体，管体内沿轴向设有筒状的接地电极，筒状的接地电极内沿轴向设有高压接电电极，高压接电电极通过导线与高压电源的正极或负极相连，所述管体外侧壁的附近设有一个以上的永磁铁或设有电磁线圈，永磁铁或电磁线圈可在管体内产生磁场；

所述管体上设有一个以上的用于测量管体内部温度的温度传感器、一个以上的用于测量管体内部压力的压力传感器和一个以上的用于测量管体内部磁场强度的磁场传感器。

本发明的磁化等离子体火炮机理研究用测试装置，其中所述管体沿左右方向安装在机架上，管体上自前向后依次设有2—6个温度传感器、2—6个压力传感器和2—6个磁场传感器，所述管体上设有用于测量管体内气流流速的气体流速传感器。

本发明的磁化等离子体火炮机理研究用测试装置，其中所述接地电极采用金属网制成，所述压力气源为空气压缩机。

本发明的磁化等离子体火炮机理研究用测试装置，其中所述机架为矩形框架，机架底部的四角分别安装有机架转轮。

本发明的磁化等离子体火炮机理研究用测试装置，其中所述空气加热器固定在托架上，托架底部的四角分别安装有托架转轮。

本发明的磁化等离子体火炮机理研究用测试装置，其中所述管体采用刚玉管制成。

本发明的磁化等离子体火炮机理研究用测试装置，其中所述空气加热器的热空气排出管与介质阻挡放电等离子体反应器的进气口通过连接法兰相连，空气加热器的热空气排出管处串联有截门。

本发明的磁化等离子体火炮机理研究用测试装置，其中所述永磁铁成对地对称设置在管体的二侧，每对永磁铁朝向管体的端面为磁性不同的磁极端面，每个永磁铁分别固定在一个调节丝杠的里端，调节丝杠的轴线位于管体的径向，每个调节丝杠分别旋装在丝杠安装座上，丝杠安装座通过滑块安装在双轨滑道上，双轨滑道沿前后水平方向固定在机架的顶部，每个调节丝杠可沿管体的径向运动。

本发明的磁化等离子体火炮机理研究用测试装置，其中所述电磁线圈前后位置可调地安装在滑座上，滑座通过滑块安装在双轨滑道上。

本发明的磁化等离子体火炮机理研究用测试装置，其中所述调节丝杠的外端设有转动手柄，所述管体的截面为圆形，所述永磁铁朝向管体的端面为内凹的弧形面，所述管体的顶部设有固体粉料加入装置。