一种高速双驱电磁导轨发射装置

1.本发明属于电磁导轨发射技术领域，尤其涉及一种高速双驱电磁导轨发射装置。


背景技术：

2.电磁导轨发射技术属于电磁发射技术的一种，它通过脉冲高功率电能在电枢-导轨回路的释放所产生的电磁力驱动电枢加速。与传统化学燃气驱动的发射方式相比，电磁导轨发射技术具有射速高、响应快、距离可调、能源清洁、安全性高、成本低廉等诸多优点。近年来相关发射技术取得了一定的进展，但面向实际应用还存在诸多问题。传统的电磁导轨发射技术采用单个电枢驱动发射载荷，为达到超高速，需要高幅值的脉冲电能，流经电枢和导轨的电流较大。它的不足之处是：能量转化效率低，电枢导轨温升较快，不利于延长导轨寿命；发射载荷与电枢一体化，受制于电枢的尺寸，发射载荷的适应性比较差。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的问题，本发明提供一种高速双驱电磁导轨发射装置，能够提高能量转换率，增强发射动力。
4.本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种高速双驱电磁导轨发射装置，包括：左上导轨、左下导轨、右上导轨、右下导轨、推力组件以及发射组件；所述左上导轨和右上导轨通过上绝缘支撑板固定连接，左上导轨和左下导轨通过左绝缘支撑板固定连接，左下导轨和右下导轨通过下绝缘支撑板固定连接，右下导轨和右上导轨通过右绝缘支撑板固定连接；所述推力组件包括左电枢、右电枢以及推力板；所述左电枢滑动设置于左上导轨和左下导轨之间，所述右电枢滑动设置于右上导轨和右下导轨之间，推力板的两端分别与左电枢和右电枢固定连接，发射组件的尾部与推力板抵接，左上导轨和右下导轨电气连接。
5.进一步的，所述发射组件包括上卡瓣和下卡瓣；上卡瓣和下卡瓣的内侧均设有半腔，上卡瓣的内侧与下卡瓣的内侧相互卡接，由两个半腔组成载荷腔，在上绝缘支撑板的下方设有上弧形凹面，在上卡瓣的外侧设有与上弧形凹面对应的上弧形凸起，上弧形凸起与上弧形凹面滑动贴合，在下绝缘支撑板的上方设有下弧形凹面，在下卡瓣的外侧设有与下弧形凹面对应的下弧形凸起，下弧形凸起与下弧形凹面滑动贴合。
6.进一步的，为了减小电枢运动过程这工的阻力，所述左电枢与右电枢的头部均设有整流罩。
7.进一步的，所述发射组件的尾部与推力板中间位置抵接。
8.进一步的，所述左电枢的两个枢臂的外侧表面均为弧形凹面；左上导轨与左下导轨的轨面均为弧形凸面，左电枢的两个枢臂的外侧表面的弧形凹面分别与左上导轨和左下导轨的弧形凸面相贴合；所述右电枢的两个枢臂的外侧表面也均为弧形凹面；右上导轨与右下导轨的轨面也均为弧形凸面，右电枢的两个枢臂的外侧表面的弧形凹面分别与右上导轨和右下导轨的弧形凸面相贴合。
9.进一步的，在左绝缘支撑板和右绝缘支撑板的内侧中间位置设有与发射组件运动方向平行的长槽，该长槽横截面为半圆形。
10.进一步的，上卡瓣和下卡瓣的头部均为半凹槽结构，由上卡瓣和下卡瓣的半凹槽结构组成完整的凹槽结构。
11.进一步的，左上导轨、左下导轨、右上导轨以及右下导轨的内侧均设有长方形卡槽，上绝缘支撑板和下绝缘支撑板的两侧均设有与卡槽对应的方形凸起，上绝缘支撑板两侧的方形凸起分别卡入左上导轨和右上导轨内侧的卡槽中，下绝缘支撑板两侧的方形凸起分别卡入左下导轨和右下导轨内侧的卡槽中，方形凸起与卡槽过盈配合。
12.进一步的，在左绝缘支撑板、上绝缘支撑板、右绝缘支撑板以及下绝缘支撑板的外侧设有封装壳。
13.进一步的，所述左电枢和右电枢均为铝合金材质。
14.本发明的有益效果如下：1）通过增加一组导轨和电枢，在未增加电流强度的情况下，使得每个电枢所处的磁场强度几乎增加一倍，推力也增加一倍，相较于原来的单电枢单导轨，总推力增加近4倍，降低了对电流幅值的要求，可以减轻电枢、轨道的烧蚀；2）发射载荷的适应性较好，发射载荷的形状、尺寸不再受制于发射装置的口径，同一门发射装置可以发射多种类型的发射载荷；3）将发射载荷与电枢从空间上相错开（发射组件位于推力板中间位置），导轨不再担负对发射载荷的支撑及导向作用，避免了发射载荷对导轨的损伤破坏。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本发明高速双驱电磁导轨发射装置的整体结构示意图；图2为本发明高速双驱电磁导轨发射装置的前视图；图3为本发明中推力组件和发射组件的组装示意图；图4为本发明高速双驱电磁导轨发射装置中载流导线的连接示意图。
具体实施方式
17.下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
18.如图1-图4所示，本发明公开了一种高速双驱电磁导轨发射装置， 主要包括：左上导轨7、左下导轨5、右上导轨1、右下导轨3、推力组件以及发射组件。
19.其中，左上导轨7和左下导轨5通过左绝缘支撑板6固定连接，右下导轨3和右上导轨1通过右绝缘支撑板2固定连接；左上导轨7、左下导轨5、右上导轨1以及右下导轨3的内侧均设有长方形卡槽19，上绝缘支撑板8和下绝缘支撑板4的两侧均设有与卡槽19对应的方形凸起20，上绝缘支撑板8和下绝缘支撑板4两侧的凸起20分别卡入各导轨内侧的卡槽19中，且凸起20和卡槽19过盈配合。
20.为了更进一步的保证装置的稳定性，在左绝缘支撑板6、上绝缘支撑板8、右绝缘支撑板2以及下绝缘支撑板4的外侧设有封装壳（未图示），通过封装壳将各绝缘支撑板牢牢包裹住。
21.其中，所述发射组件包括上卡瓣11和下卡瓣12；上卡瓣11和下卡瓣12的内侧均设有半腔，上卡瓣的11内侧与下卡瓣12的内侧相互卡接，由两个半腔组成载荷腔16，在上绝缘支撑板8的下方设有上弧形凹面17，在上卡瓣11的外侧设有与上弧形凹面17对应的上弧形凸起18，上弧形凸起18与上弧形凹面17滑动贴合，在下绝缘支撑板4的上方设有下弧形凹面22，在下卡瓣12的外侧设有与下弧形凹面22对应的下弧形凸起23，下弧形凸起23与下弧形凹面22滑动贴合，此种设计可以很好的对发射组件在运动过程进行导向并且保持很好的稳定性。
22.所述推力组件包括左电枢14、右电枢9以及推力板15，两个电枢均为铝合金材质；所述左电枢14滑动设置于左上导轨7和左下导轨5之间，所述右电枢9滑动设置于右上导轨1和右下导轨3之间，推力板15的两端分别与左电枢14和右电枢9固定连接，发射组件的尾部（即上卡瓣与下卡瓣尾部）与推力板15的中间位置抵接，左上导轨7和右下导轨3的尾部通过导线24电气连接。
23.为了降低推力组件在运动过程中的阻力，在左电枢14与右电枢9的头部均设有整流罩10，整流罩10采用半椭圆形结构。
24.为了保证电枢和导轨的良好接触，所述左电枢14的两个枢臂的外侧表面均为弧形凹面；左上导轨7与左下导轨5的轨面均为弧形凸面，左电枢14的两个枢臂的外侧表面的弧形凹面分别与左上导轨7和左下导轨5的弧形凸面相贴合；所述右电枢9的两个枢臂的外侧表面也均为弧形凹面；右上导轨1与右下导轨3的轨面也均为弧形凸面，右电枢9的两个枢臂的外侧表面的弧形凹面分别与右上导1轨和右下导轨3的弧形凸面相贴合。
25.在左绝缘支撑板6和右绝缘支撑板2的内侧中间位置均设有长槽13，该长槽13横截面为半圆形，长槽的延伸方向和发射组件运动的方向保持平行，在发射组件被高速推进的时候，其后方的气压会瞬间减小，形成一定程度的真空，相较而言前方的阻力就会变的很大，通过该长槽13可以使得前方的空气顺利的流入到发射组件的后方，减小其后方的真空度，从而达到减小其前方阻力的目的，更利于发射组件的发射。
26.为了更进一步方便载荷的发射，上卡瓣11和下卡瓣12的头部均为半凹槽结构21，由上卡瓣11和下卡瓣12的半凹槽结构21组成完整的凹槽结构。
27.使用时，将载荷放入载荷腔16内，加电后，在电磁效应的作用下，两个电枢通过推力板15带动发射组件快速向前运动，发射组件出膛后，由于两个卡瓣头部的半凹槽结构，在气动力的作用下，上卡瓣11和下卡瓣12被气动力分离，载荷被发射出去。
28.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。