Рельсовый электромагнитный ускоритель с внешним магнитным полем

К. И. Сухачёв

Аннотация


Определены основные проблемы применения рельсовых электромагнитных ускорителей для ускорения твёрдых тел миллиметрового диапазона. Предложено применение модернизированной системы подмагничивания рельсотрона, описан её принцип действия. Проведено математическое моделирование работы рельсотрона без системы подмагничивания и с ней для ускоряемых тел различной массы. Проведён анализ влияния системы подмагничивания на основные параметры рельсовых электромагнитных ускорителей. Получены графики ускоряющих сил, действующих на объект со стороны основного контура и контуров подмагничивания, и графики скорости якоря и индукции магнитного поля в области ускоряемого объекта. Указаны границы применимости описанной модели. Предложено несколько вариантов конструкции системы подмагничивания рельсотрона, в том числе и многоступенчатая. Исследовано влияние некоторых начальных условий на процесс ускорения объекта в канале рельсового электромагнитного ускорителя. Показана эффективность введения внешнего магнитного поля в канал ускорителя, позволяющая увеличить конечную скорость якоря более чем в два раза при сохранении ресурса рельсовых электродов. 


Ключ. слова


Электромагнитный рельсовый ускоритель; система подмагничивания; рельсотрон; резонансный принцип ускорения; моделирование ускоряющей силы в рельсотроне; эффективность рельсотрона с системой подмагничивания

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Сухачёв К.И., Сёмкин Н.Д., Пияков А.В. Ускорители твёрдых тел // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2014. Т. 17, № 2. С. 49-58.

2. Postnikov B.V., Fomichev V.P., Fomin V.M. Two-Stage Railgun Pinched Plasma Armature // 11th EML Symposium, Sain-Louis, France. 2002. May 14-17.

3. Fowler C.M., Peterson D.R., Caird R.S., Erickson D.J., Freeman B.I., King J.C. Explosive flux compression for railgun power sources // IEEE Transaction on Magnetics. 1982. V. 18, no. 1. P 64.

4. Жуков Б.Г., Куракин Р.О., Сахаров В.А., Бобашев С.В., Поняев С.А., Резников Б.И., Розов С.И. Малогабаритный рельсовый ускоритель диэлектрических твердых тел mm-размера // Письма в Журнал технической физики. 2013. Т. 39, № 12. С. 63-70.

5. Rashleigh S.C., Marshall R.A. Electromagnetic accelerator of macroparticles to high velocities // Journal of Applied Physics. 1978. V. 49, no. 4. P. 2540-2542. doi: 10.1063/1.325107

6. Сухачёв К.И., Сёмкин Н.Д. Анализ возможностей катушечного электромагнитного ускорителя для разгона ферромагнитных частиц // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). 2013. № 3(41), ч. 1. С. 235-247.

7. Носов Г.В. Определение параметров рельсотронов. Ч. 1. Расчет при постоянной плотности тока // Известия Томского политехнического университета 2013. Т. 322, № 4. С. 65-69.

8. Парселл Э. Электричество и магнетизм. М.: Наука, 1983. 439 c.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/1998-6629-2015-14-1-177-189

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533