Взрывомагнитный генератор тока

 

О П И С А Н И Е 728653

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) glîïîëíèòåëüíîå к авт. с вид-ву— (51)М. Кл.

Н 02 N ll/00 (22)Заявлено 22.11.78 (21) 26B7580/24-25 с присоединением заявки J%—

Государственный комитет (23) Приоритет по делам изобретений и открытий

ОпУбликовано 07.08.81. Бюллетень Л 29

Дата опубликования описания 09 .08.81 (53) УДК 621.373

{088. 8) (72) Авторы изобретения

В. И. Кашинцов и P.M. Гарипов (71) Заявитель

{54) ВЗРЫВОМАГНИТНЫИ ГЕНЕРАТОР ТОКА

Изобретение относится к устройствам для получения сильных магнитных полей, больших токов и магнитной энергии в индуктивных нагрузках.

Известны врзывомагнитные генера5 торы {ВМГ), преобразующие энергию взрывчатого вещества {ВВ) в электромагнитную энергию путем сжатия магнитного поте,а в замкнутом злектричес10 ком контуре (11.

Известен также BMI" в виде одновиткового соленоида с переменной токонесущей частью (2 1 . Этот ВМГ выбран в качестве .прототипа, как наиболее

15 близкий по конструктивному выполнению.

Этот генератор содержит одновитковый соленоид диаметром О, токопро- а водящий цилиндр диаметром d, заполненный ВВ и расположенный внутри соленоида, замыкающее устройство и нагрузку в виде индуктивности.

Важными характеристиками ВМГ являются: а) идеальный коэффициент усиления тока

K c . (i)

1 с+L н где L — индуктивность соленоида, индуктивность нагрузки, К вЂ” коэффицие нт усиления ток а . б) КПД вЂ” использования ВВ

1 с+ "н о где W11 — энергия в иидуктивности на грузки, m — масса ВВ, W — энергия, поступающая от источника запитки.

Индуктивность соленоида L подчиняется соотношению:

=1 о > (Sñ î1= о, " — ("- ) () где,(1- магнитная проницаемость, К численный коэффициент, h — ширина соленоида, Sc — площадь сечения соленоида, S — площадь сечения оболочки.—

7286

10

Масса используемого ЬБ имеет вг!г!.

11 = РтС (.! 2М . () где — плотность ВВ. ..одставпяя (3) и (4) II (1) и (2) и учитывая, что !. )) L получим соот5 ветственно: ,,С,К ЛТ3 (- $,)+!.„ (5)

4(4+ +I н 7

Ао Кьд. (—. ) я, (6)

Ввиду того, что значение . определяется допустимым растя>кением то. копроводящего цилиндра (из эксперимента известно, что для медных труб допустимое растяжение составляет

1,5-2 раза), то КПД генераторов та— кого типа незначительное 5%.

Низкий КПД не позволяет использовать ВМГ мегаджоульного диапазона и лабораторных условиях„ т.е. приходится применять значит. !ьные копичества ВВ, облада!ещего большой разруп!!!тельной способностью.

Целью настоящего изобретения является повьппение эффективно»òè преобразования энергии ВВ в энергию магнитного поля и увеличение коэфф:-циента усиления тока.

Поставленная цепь достигается тем, что генератор содержит в области меж30 ду одновитковым соленоидом li токопроводящим ци>!индром т око г1!>О водящую разомкнутую оболочку, вь!пол.!ен«ую, например, в вид» сппра.lIH Архим да.

Один из вариантов конструкции ВМГ

35 показан на чертеже. ВМГ содержит одновитконьп! соленоид 1, токопроводящий цилиндр 2 с р а з геше ги!ым в нем зарядом 3, индуктивHólI> Hагрузку 4, спиральную токопронс>дящую оболочку 5 0 и замыкающее устройство 6.

При работе Bi 11 замыкающее устройство 6 замыкает токовый контур после егo запитки от сторо>т>п го источника тока и инициируется заряд ВВ 3. Взрыв

ВВ растягивает токопроводя",ий цилиндр

2 и вытесняет магнитный поток из соленоида i в нагрузку 4.

В момент 1,5+2 краткого растяжения (момент появления трещин и разрывов)

50 токопроводящий цилиндр 2 соприкасается с первым витком спиральной токопроводящей оболочки 5 и замыкает его, в результате чего образуется новая

53 !. оболочка с хорошими токопроводяш>!ми свойствами. Такое обновление токопроводя>цих свойств происходит до тех пор, пока магнитный поток из соленоида 1 не будет вытеснен в нагрузРведение внутрь P> i!I спиральной токопроводяшей оболочки 5 позволяет !! Il увеличить деформацию токопроводящего цилиндра 2 без ухудшения его проводимости. Коэффициент деформации может быть предстанлеH в виде:

Е = (!, — )(!+!з, (7) где n — число виткот! спирали.

Введение спиральной токопроводящей обопо .ки в рабочую область генератора позволяет увеличить, как КПД генер;.тора,так и коэффициент усиления тока. Нзпример, при n=1 КП;1 генератора возрастает в 3-4 раза, а коэффициент усиления тока на 25%. При и ) 1 соответствующие параметры могут быть определены из формул (5) и (6) при подстановке конкретного значе— ния .Я. в виде выражения (7) .

Пред»:п.но целесообразное количество витков спиральной токопроводящей оболочки 5 определяется из условия равенства давлен>!я ВВ на конечной стадии расширения и давления магнитного поля и этой стадии .

Формула изобретения

Врзрывомагнитный генератор тока, содержащий одновитковый соленоид, токопроводящий цилиндр, заполненньгй

ВВ, индуктг!вную нагрузку и замыкающее устройство, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности преобразования энергии

ВВ п энергию магнитного пол>. и уве>тиченг!я коэффициента усиления тока, генератор содер>кит в области между одновитковым соленоидом и токопроводящим цилиндром токопроводящую разомкнутую оболочку, выполненную, например, в виде спирали "Архимеда".

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 266100, кп. Н 02 И !1/00, 1970 .

2. Авторское свидетельства СССР

9 32!190, кл. Н 02 1! 1!/00, 1970 (прототип).

728653

Составитель В. Кирсанов

Редактор Т.Авцецн Техред Н.Ковалева Корректор Е. мошко

Заказ 5911 49 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4