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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 電磁炮
- 小類：
- 數(shù)理
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 電磁炮具有很多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)： 射速快，動(dòng)能大，射擊精度高，射程遠(yuǎn),射擊隱蔽性好。電磁炮射擊時(shí)，既無炮口焰、霧，也無震耳欲聾的炮聲，不產(chǎn)生有害氣體。 電磁炮以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在應(yīng)用方面有著不可估量的發(fā)展前景，尤其是軍事方面更為重要。根據(jù)電磁炮的功能原理，還可以應(yīng)用于日后的生產(chǎn)、生活以及教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，電磁炮綠色環(huán)保，可控性強(qiáng)，相信電磁炮及其電磁原理會(huì)為人們創(chuàng)造更高的價(jià)值！
- 詳細(xì)介紹：
- 為演示用電磁力發(fā)射炮彈的電磁現(xiàn)象及電磁力的應(yīng)用，我們?cè)O(shè)計(jì)此電磁力演示裝置——電磁炮。此設(shè)計(jì)關(guān)鍵三部分為電源、加速器即線圈炮筒、開關(guān)。此電磁炮采用線圈式推進(jìn)，運(yùn)用大容量電容放電的瞬間，產(chǎn)生較大電流作用與線圈中產(chǎn)生一個(gè)瞬間的強(qiáng)磁場(chǎng)，并隨著放電過程中快速衰減，在空間產(chǎn)生一個(gè)急速變化的磁場(chǎng)，作用在金屬子彈上產(chǎn)生渦流，渦流在磁場(chǎng)中受到很大的安培力被迅速發(fā)射出去。根據(jù)炮筒漆包銅線線圈匝數(shù)的不同及子彈的長度變化，射程可控。電容瞬間放電較強(qiáng)，為安全起見，電路中主要的控制開關(guān)采用亞超聲聲控開關(guān)，可遠(yuǎn)距離控制電路。電磁炮采用塑料外殼，既保證了絕緣安全性，又有整體整潔、大方、美觀的效果。 電磁炮與普通火炮或其他常規(guī)動(dòng)能武器相比，具有很多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)： 一、射速快，動(dòng)能大，射擊精度高，射程遠(yuǎn)。 二、射擊隱蔽性好。電磁炮射擊時(shí)，既無炮口焰、霧，也無震耳欲聾的炮聲，不產(chǎn)生有害氣體。 三是射程可調(diào)。常規(guī)火炮的射程及射擊范圍是通過改變發(fā)射角和發(fā)射不同彈藥來調(diào)整的，操縱復(fù)雜，變化范圍有限。而電磁炮只需調(diào)節(jié)控制輸入加速器的能量即可達(dá)到調(diào)整目的，簡(jiǎn)便易行，精確度高。 電磁炮以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在應(yīng)用方面有著不可估量的發(fā)展前景，尤其是軍事方面更為重要。此外，隨著電磁發(fā)射技術(shù)的發(fā)展，今后的電磁炮不僅能用來發(fā)射炮彈，還可用來發(fā)射無人飛機(jī)、載人飛機(jī)，發(fā)射導(dǎo)彈、衛(wèi)星，甚至航天器等。 根據(jù)電磁炮的功能原理，還可以應(yīng)用于日后的生產(chǎn)、生活以及教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，例如：節(jié)日慶典等活動(dòng)的禮炮發(fā)射等應(yīng)用。電磁炮綠色環(huán)保，可控性強(qiáng)，相信不斷的創(chuàng)新，不斷的努力，電磁炮及其電磁原理會(huì)為人們創(chuàng)造更高的價(jià)值！
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 所需材料：直徑為1毫米的漆包線，發(fā)射筒長35厘米，直徑40毫米，螺旋式白熾燈和配套底座固定裝置，1500微法的大容量電容，10安培的整流橋堆，交流接觸器一個(gè)，開關(guān)兩個(gè)，遙控開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。 整體構(gòu)造：將直徑為1毫米的漆包線繞在發(fā)射筒上，大約600匝，并用夾板夾住所繞線圈的兩端，以免繞好的線圈散了，將繞好的線圈發(fā)射管固定在另一空心塑料筒內(nèi)部，再用支架從中間支起來，整個(gè)裝置放置在一個(gè)密封的箱子里，將控制開關(guān)和指示燈留在外面。 此設(shè)計(jì)關(guān)鍵三部分為電源、加速器即線圈炮筒、開關(guān)。此電磁炮采用線圈式推進(jìn)，運(yùn)用大容量電容放電的瞬間，產(chǎn)生較大電流作用與線圈中產(chǎn)生一個(gè)瞬間的強(qiáng)磁場(chǎng)，并隨著放電過程中快速衰減，在空間產(chǎn)生一個(gè)急速變化的磁場(chǎng)，作用在金屬子彈上產(chǎn)生渦流，渦流在磁場(chǎng)中受到很大的安培力被迅速發(fā)射出去。根據(jù)炮筒漆包銅線線圈匝數(shù)的不同及子彈的長度變化，射程可控。電容瞬間放電較強(qiáng)，為安全起見，電路中主要控制開關(guān)采用亞超聲聲控開關(guān)，可遠(yuǎn)距離控制電路。電磁炮采用塑料外殼，既保證了絕緣安全性，又有整體整潔、大方、美觀的效果。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 此電磁炮設(shè)計(jì)主要采用線圈式推進(jìn)，可以成功的演示電磁現(xiàn)象和電磁力的應(yīng)用，同時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)采用聲控原理，讓操作更安全。 電磁炮工作的核心部分是線圈，主要由感應(yīng)耦合的固定線圈、可動(dòng)線圈、儲(chǔ)能器以及開關(guān)等組成。固定線圈相當(dāng)于炮身，可動(dòng)線圈相當(dāng)于彈丸。當(dāng)固定線圈接通電源時(shí)，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)與可動(dòng)線圈上的感應(yīng)電流相互作用，產(chǎn)生洛倫磁力，推動(dòng)可動(dòng)彈丸線圈加速射出。彈丸所受的力可表示為 F=If?Ip?dM/dx 其中F為洛倫茲力（N）、If為固定線圈中的電流強(qiáng)度（A）、Ip為彈丸線圈中的電流強(qiáng)度（A）、M為固定與可動(dòng)線圈的互感（H）、dM/dx為互感梯度（H/m）。由上式可知，固定線圈中的電流強(qiáng)度越大，彈丸線圈中的感應(yīng)電流強(qiáng)度就越大，彈丸所受的電磁力就越大。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2011年4月，承德石油高等專科學(xué)校第二屆“數(shù)英杯”大學(xué)生科技制作大賽，獲得一等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 此作品現(xiàn)處于實(shí)驗(yàn)室階段，還在不斷創(chuàng)新。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 非專利技術(shù)轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品、圖紙、現(xiàn)場(chǎng)演示、圖片、錄像
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 此電磁炮操作簡(jiǎn)單，聲控開關(guān)控制交流接觸器的工作，電容充電時(shí)斷開K2閉合K1，子彈發(fā)射電容放電時(shí)則反之。 電磁炮與普通火炮或其他常規(guī)動(dòng)能武器相比，具有很多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)： 一是射速快，動(dòng)能大，射擊精度高，射程遠(yuǎn)。 二是射擊隱蔽性好。電磁炮射擊時(shí)，既無炮口焰、霧，也無震耳欲聾的炮聲，不產(chǎn)生有害氣體。 三是射程可調(diào)。常規(guī)火炮的射程及射擊范圍是通過改變發(fā)射角和發(fā)射不同彈藥來調(diào)整的，操縱復(fù)雜，變化范圍有限。而電磁炮只需調(diào)節(jié)控制輸入加速器的能量即可達(dá)到調(diào)整目的，簡(jiǎn)便易行，精確度高。 電磁炮以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在應(yīng)用方面有著不可估量的發(fā)展前景，尤其是軍事方面更為重要。此外，隨著電磁發(fā)射技術(shù)的發(fā)展，今后的電磁炮不僅能用來發(fā)射炮彈，還可用來發(fā)射無人飛機(jī)、載人飛機(jī)，發(fā)射導(dǎo)彈、衛(wèi)星，甚至航天器等。 根據(jù)電磁炮的功能原理，還可以應(yīng)用于日后的生產(chǎn)、生活以及教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，例如：節(jié)日慶典等活動(dòng)的禮炮發(fā)射等應(yīng)用。電磁炮綠色環(huán)保，可控性強(qiáng)，相信不斷的創(chuàng)新，不斷的努力，電磁炮及其電磁原理會(huì)為人們創(chuàng)造更高的價(jià)值！
同類課題研究水平概述
- 我國現(xiàn)在的電磁炮研究更注重實(shí)用性、創(chuàng)新性，經(jīng)過多年的努力，已經(jīng)結(jié)出豐碩的成果，在2007年部分裝備部隊(duì)進(jìn)行量產(chǎn)前的定型試用。與時(shí)俱進(jìn)，不斷創(chuàng)新，雖然我國在此領(lǐng)域已有一定的高度，但是在一些細(xì)節(jié)技術(shù)上還是有所欠缺，現(xiàn)在各大高校都在研究電磁方面的應(yīng)用，希望能讓自主創(chuàng)新服務(wù)國家、服務(wù)人民！
