基本信息
- 项目名称：
- 电磁炮
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 数理
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 电磁炮具有很多独特的优势： 射速快，动能大，射击精度高，射程远,射击隐蔽性好。电磁炮射击时，既无炮口焰、雾，也无震耳欲聋的炮声，不产生有害气体。 电磁炮以其独特的优势在应用方面有着不可估量的发展前景，尤其是军事方面更为重要。根据电磁炮的功能原理，还可以应用于日后的生产、生活以及教学实验中，电磁炮绿色环保，可控性强，相信电磁炮及其电磁原理会为人们创造更高的价值！
- 详细介绍：
- 为演示用电磁力发射炮弹的电磁现象及电磁力的应用，我们设计此电磁力演示装置——电磁炮。此设计关键三部分为电源、加速器即线圈炮筒、开关。此电磁炮采用线圈式推进，运用大容量电容放电的瞬间，产生较大电流作用与线圈中产生一个瞬间的强磁场，并随着放电过程中快速衰减，在空间产生一个急速变化的磁场，作用在金属子弹上产生涡流，涡流在磁场中受到很大的安培力被迅速发射出去。根据炮筒漆包铜线线圈匝数的不同及子弹的长度变化，射程可控。电容瞬间放电较强，为安全起见，电路中主要的控制开关采用亚超声声控开关，可远距离控制电路。电磁炮采用塑料外壳，既保证了绝缘安全性，又有整体整洁、大方、美观的效果。 电磁炮与普通火炮或其他常规动能武器相比，具有很多独特的优势： 一、射速快，动能大，射击精度高，射程远。 二、射击隐蔽性好。电磁炮射击时，既无炮口焰、雾，也无震耳欲聋的炮声，不产生有害气体。 三是射程可调。常规火炮的射程及射击范围是通过改变发射角和发射不同弹药来调整的，操纵复杂，变化范围有限。而电磁炮只需调节控制输入加速器的能量即可达到调整目的，简便易行，精确度高。 电磁炮以其独特的优势在应用方面有着不可估量的发展前景，尤其是军事方面更为重要。此外，随着电磁发射技术的发展，今后的电磁炮不仅能用来发射炮弹，还可用来发射无人飞机、载人飞机，发射导弹、卫星，甚至航天器等。 根据电磁炮的功能原理，还可以应用于日后的生产、生活以及教学实验中，例如：节日庆典等活动的礼炮发射等应用。电磁炮绿色环保，可控性强，相信不断的创新，不断的努力，电磁炮及其电磁原理会为人们创造更高的价值！
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 所需材料：直径为1毫米的漆包线，发射筒长35厘米，直径40毫米，螺旋式白炽灯和配套底座固定装置，1500微法的大容量电容，10安培的整流桥堆，交流接触器一个，开关两个，遥控开关一个，导线若干。 整体构造：将直径为1毫米的漆包线绕在发射筒上，大约600匝，并用夹板夹住所绕线圈的两端，以免绕好的线圈散了，将绕好的线圈发射管固定在另一空心塑料筒内部，再用支架从中间支起来，整个装置放置在一个密封的箱子里，将控制开关和指示灯留在外面。 此设计关键三部分为电源、加速器即线圈炮筒、开关。此电磁炮采用线圈式推进，运用大容量电容放电的瞬间，产生较大电流作用与线圈中产生一个瞬间的强磁场，并随着放电过程中快速衰减，在空间产生一个急速变化的磁场，作用在金属子弹上产生涡流，涡流在磁场中受到很大的安培力被迅速发射出去。根据炮筒漆包铜线线圈匝数的不同及子弹的长度变化，射程可控。电容瞬间放电较强，为安全起见，电路中主要控制开关采用亚超声声控开关，可远距离控制电路。电磁炮采用塑料外壳，既保证了绝缘安全性，又有整体整洁、大方、美观的效果。
科学性、先进性
- 此电磁炮设计主要采用线圈式推进，可以成功的演示电磁现象和电磁力的应用，同时设计时采用声控原理，让操作更安全。 电磁炮工作的核心部分是线圈，主要由感应耦合的固定线圈、可动线圈、储能器以及开关等组成。固定线圈相当于炮身，可动线圈相当于弹丸。当固定线圈接通电源时，所产生的磁场与可动线圈上的感应电流相互作用，产生洛伦磁力，推动可动弹丸线圈加速射出。弹丸所受的力可表示为 F=If•Ip•dM/dx 其中F为洛伦兹力（N）、If为固定线圈中的电流强度（A）、Ip为弹丸线圈中的电流强度（A）、M为固定与可动线圈的互感（H）、dM/dx为互感梯度（H/m）。由上式可知，固定线圈中的电流强度越大，弹丸线圈中的感应电流强度就越大，弹丸所受的电磁力就越大。
获奖情况及鉴定结果
- 2011年4月，承德石油高等专科学校第二届“数英杯”大学生科技制作大赛，获得一等奖
作品所处阶段
- 此作品现处于实验室阶段，还在不断创新。
技术转让方式
- 非专利技术转让
作品可展示的形式
- 实物、产品、图纸、现场演示、图片、录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 此电磁炮操作简单，声控开关控制交流接触器的工作，电容充电时断开K2闭合K1，子弹发射电容放电时则反之。 电磁炮与普通火炮或其他常规动能武器相比，具有很多独特的优势： 一是射速快，动能大，射击精度高，射程远。 二是射击隐蔽性好。电磁炮射击时，既无炮口焰、雾，也无震耳欲聋的炮声，不产生有害气体。 三是射程可调。常规火炮的射程及射击范围是通过改变发射角和发射不同弹药来调整的，操纵复杂，变化范围有限。而电磁炮只需调节控制输入加速器的能量即可达到调整目的，简便易行，精确度高。 电磁炮以其独特的优势在应用方面有着不可估量的发展前景，尤其是军事方面更为重要。此外，随着电磁发射技术的发展，今后的电磁炮不仅能用来发射炮弹，还可用来发射无人飞机、载人飞机，发射导弹、卫星，甚至航天器等。 根据电磁炮的功能原理，还可以应用于日后的生产、生活以及教学实验中，例如：节日庆典等活动的礼炮发射等应用。电磁炮绿色环保，可控性强，相信不断的创新，不断的努力，电磁炮及其电磁原理会为人们创造更高的价值！
同类课题研究水平概述
- 我国现在的电磁炮研究更注重实用性、创新性，经过多年的努力，已经结出丰硕的成果，在2007年部分装备部队进行量产前的定型试用。与时俱进，不断创新，虽然我国在此领域已有一定的高度，但是在一些细节技术上还是有所欠缺，现在各大高校都在研究电磁方面的应用，希望能让自主创新服务国家、服务人民！
