| Приоритети: | Изобретението се отнася до областта на преобразуването на експлозивна енергия в електромагнитна енергия и може да се използва като импулсен източник на електромагнитна енергия за захранване на електрофизични инсталации. Техническият резултат е увеличаване на мощността на спиралния експлозивен генератор. Генераторът съдържа външен спирален проводник, експлозивен заряд, коаксиално разположен вътре в него с електропроводима облицовка и система за иницииране на заряд, разположена в края му от страната на свързване на източника на захранване, товар и допълнителен спирален проводник, разположен вътре в заряда. Зарядът на експлозива е направен тръбен. Облицовката е направена върху вътрешната и външната повърхност на тръбния заряд. Системата за иницииране е направена под формата на дисков експлозивен заряд, съседен на края на тръбния заряд, и детонаторна капачка, монтирана в центъра на дисковия заряд. 1 з.п. ф-лия, 1 ил.
Чертежи към патент България 2183901
Изобретението се отнася до областта на преобразуването на експлозивна енергия в електромагнитна енергия. Спирален експлозивен магнитен генератор (SVMG) може да се използва като импулсен източник на електромагнитна енергия с висока мощност за захранване на импулсни електрофизични инсталации.
Известен с CVMG (виж G.Нопфел, свръхсилни импулсни магнитни полета. М., "Мир", 1972, стр. 221, фиг. 8.18). Този генератор принадлежи към класическите едноспирални генератори, захранвани от кондензаторна батерия и товар, свързан от противоположния край. Експлозивният заряд с електропроводима облицовка е направен от твърд цилиндричен, преминаващ в конус. Облицовката играе ролята на обшивка, която при разширяване под действието на експлозивен заряд преодолява външния спирален проводник и постепенно измества магнитния поток в товара.
Най-близо до заявеното е (SVMG) A.I. Павловски и др., "Многосекционен генератор МК-2". Сборник доклади от III международна конференция. "Свръхсилни магнитни полета", М., "Наука", 1984 г., стр. 312-320, фиг. 1д. Същност: спиралният взривно-магнитен генератор съдържа външен спирален проводник, коаксиално разположен вътре в него заряд (BB) с електропроводима облицовка и система за иницииране на заряд (SI), разположена в края му от страната на свързване на източника на захранване, и товар. Взривният заряд е направен под формата на твърд прът с електропроводима облицовка на външната му цилиндрична повърхност; Източникът на захранване е свързан към началото на спиралата и зарядната облицовка, чиито краища са свързани към товара от противоположния край.
Недостатъкът на прототипа е ниската мощност на генератора, свързана с увеличени размери (дължина), с продължителност на импулса поради дългото време на изхода на магнитния поток, както и наличието на значителни разсеяни потоци и по-ефективна работа на експлозива.
Задачата при създаването на това изобретение беше да се създаде SHMG, който осигурява най-ефективната и последователна работавсички елементи на генератора.
Техническият резултат при решаването на този проблем е увеличаването на мощността на предложения SHMG.
Този технически резултат се постига с факта, че в сравнение с добре познатия SHMG, съдържащ външен спирален проводник, коаксиално разположен вътре в него заряд на ВВ с електропроводима облицовка и заряд SI, разположен в края му от страната на захранващия източник, и товар, новото е, че той допълнително съдържа спирален проводник, разположен вътре в заряда. Зарядът на експлозива е направен тръбен. Обшивката се извършва върху вътрешната и външната повърхност на тръбния заряд;
Клемите за свързване на източника на захранване са разположени в началото на външния спирален проводник и в началото на облицовката на външната повърхност на тръбния заряд, която в края е електрически свързана с края на облицовката на вътрешната повърхност на тръбния заряд. Началото на вътрешния спирален проводник е свързано с началото на облицовката на вътрешната повърхност на тръбния заряд. Клеми за свързване на товари са разположени в краищата на външния и вътрешния проводник.
При запазване на първоначалната и крайната енергия на SHMG, коефициента на усилване на енергията, т.е. индуктивността и броя на експлозивите, е възможно да се увеличи мощността чрез намаляване на времето на работа на генератора, което в този случай се постига чрез увеличаване на диаметъра на външния спирален проводник, докато неговата дължина и дължината на тръбния заряд се намаляват пропорционално. При запазване на разстоянието между външния спирален проводник и облицовката на заряда (броят на експлозивите се запазва), зарядът се оказва тръбен, което позволява част от индуктивността (допълнителна вътрешнаспирален проводник), който да бъде поставен вътре в тръбния заряд, като допълнително намалява дължината на HCMG. За едновременна детонация на тръбния заряд по целия край, системата за иницииране е направена под формата на диск от експлозиви, като периферната част на диска е в съседство с края на тръбния заряд, а в центъра на диска е разположен капсул-детонатор. Останалата част от повърхността на дисковия заряд също е облицована с проводящ материал. За организиране на две вериги за компресиране на магнитен поток и тяхната съвместна работа, източникът на захранване е свързан чрез токопроводи в началото на външния спирален проводник и в началото на облицовката на външната повърхност на тръбния заряд, който в края е електрически свързан към края на облицовката на вътрешната повърхност на тръбния заряд. Началото на вътрешния спирален проводник е свързано с джъмпер към началото на вътрешната повърхност на облицовката. Товарът е свързан чрез проводници към краищата на външните и допълнителните вътрешни спирални проводници.
Чертежът показва структурна схема на изобретения спирален експлозивен генератор.
Генераторът на спираловидни експлозиви съдържа външен спирален проводник 1, коаксиално разположен вътре в него експлозивен заряд 2 с електропроводима облицовка 3, система за иницииране на заряда 4 и 5, разположена в края на заряда от страната на свързване на източника на захранване 6, и товар 7. Генераторът съдържа допълнителен спирален проводник 8, разположен вътре в заряда 2, който е направен тръбен. Облицовката 3 е направена върху вътрешната и външната повърхност на тръбния заряд 2. Системата за иницииране на заряда е направена под формата на експлозивен дисков заряд 4, съседен на края на тръбния заряд 2, и капсула-детонатор 5, монтирана в центъра на дисковия заряд 4. Клеми 6 за свързване на източникаизточници на захранване са разположени в началото на външния спирален проводник 1 и в началото на облицовката 3 на външната повърхност на тръбния заряд 2, която в края е електрически свързана с края на облицовката 3 на вътрешната повърхност на тръбния заряд. Началото на вътрешния спирален проводник 8 е свързано с началото на вътрешната повърхност на облицовката 3. Клемите 7 за свързване на товара са разположени в краищата на външния 1 и вътрешния 8 спирален проводник.
В допълнение, изолатори 9 и 10 са разположени между спиралите 1 и 8 и повърхностите на облицовката 3 на тръбния заряд 2. Допълнителен спирален проводник 8 е електрически свързан към вътрешната повърхност на облицовката 3 чрез джъмпер 11. Клеми 7 за свързване на товар или друг генератор за образуване на каскада през фланци 12 и 13 са електрически свързани към краищата на спиралните проводници 1 и 8. Клема als 6 за свързване на източник на захранване през входния фланец 14 са електрически свързани към началото на спиралния проводник 1 и към началото на допълнителния спирален проводник 8 чрез джъмпера 11 и облицовката 3 на експлозивния заряд 2. Проводимият елемент 15, направен кух, служи за осигуряване на електрическо свързване на външната и вътрешната повърхност на облицовката 3 при захранване на веригите за компресия на магнитния поток и по време на разширяването на li ning, както и за предотвратяване на разрушаването на изолатора 10.
В примерното изпълнение на предложения генератор спиралните проводници 1 и 8 са изпълнени с дължина 400 mm. В този случай външният спирален проводник 1 има диаметър 400 mm, а вътрешният допълнителен спирален проводник 8 има диаметър 200 mm. Облицовка 3 тръбен заряд 2 е изработена от мед с дебелина 2 mm. Дебелината на тръбния заряд 2 се прави равна на 20 mm. Изолатори 9 и 10 са оформени с полиетиленово фолио. Използва се като източник на енергиякондензаторна банка.
Работи SVMG по следния начин.
След като източникът на захранване се активира, CD 5 се детонира, детонацията се разпространява по дисковия заряд 4 и едновременно с това по целия периметър се детонира тръбният заряд 2. Когато облицовката 3 на тръбния заряд 2 (показана с пунктирана линия) се разширява, изолаторът 9 се свързва и магнитният поток от работната верига се изтласква към товара. Тъй като и двата спирални проводника 1 и 8 работят едновременно, скоростта на увеличаване на магнитния поток в товара се увеличава в сравнение с HCMG с една спирала.
По този начин, в сравнение с прототипа - едноспирален SVMG, изобретеният генератор има 3 пъти по-голяма мощност поради по-ефективната работа на взривния заряд за компресиране на магнитния поток във веригите на двете спирали. Размерите на предложения генератор, а именно дължината, също могат да бъдат намалени 3-4 пъти. При по-малка дължина на спиралите съответно се намалява времето за извеждане на магнитния поток и продължителността на импулса в товара. В допълнение, с предложената конструкция на SHMG, потоците на утечки са намалени, което също подобрява изходните параметри на генератора и в крайна сметка неговата мощност.
ИСК
1. Спирален експлозивен магнитен генератор, съдържащ външен спирален проводник, експлозивен заряд, коаксиално разположен вътре в него с електропроводима облицовка и система за иницииране на заряд, разположена в края му от страната на захранващия източник, и товар, характеризиращ се с това, че съдържа допълнителен спирален проводник, разположен вътре в заряда, направен тръбен, като облицовката е направена върху вътрешната и външната повърхност на тръбния заряд, а системата за иницииране е направена под формата на дисков експлозивен заряд, опора протичащ към края на тръбния заряд, идетонаторна капачка, монтирана в центъра на дисковия заряд.
2. Спирален експлозивен генератор съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че изводите за свързване на източника на захранване са разположени в началото на външния спирален проводник и в началото на облицовката на външната повърхност на тръбния заряд, който в края е електрически свързан с края на облицовката на вътрешната повърхност на тръбния заряд, а началото на вътрешния спирален проводник е свързан с неговото начало, а изводите за свързване на товара са разположени в краищата на външната и в нер спирални проводници.