旋轉離心發(fā)射器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種離心裝置，尤其是涉及利用利用離心力將重物投射出去的裝置，用于武器裝備和太空發(fā)射等領域。
【背景技術】
[0002]將物體或者重物，以一定的初速度發(fā)射出去，例如發(fā)射子彈或炮彈，以及將太空飛船發(fā)射進入太空軌道，目前采用的方法是靠化學燃料燃燒獲得動能推動物體進入軌道；但是化學燃料燃燒過程中，會釋放大量的熱能和聲音，能量損失大，基本上這些燃料的轉換效率不高。
[0003]—般子彈出膛的初速度為每秒300米，炮彈出膛時的速度取決于口徑和炮管的長徑比，火藥對炮彈需要一段加速時間，一般情況下同口徑的火炮身管越長初速越高，當然身管長也是有極限的。不同的火炮初速也不一樣，加農炮一般在1300米/秒-1900米/秒，榴彈炮一般在900米/秒-1500米/秒。以火炮的類型滑膛炮初速也高于線膛炮，如坦克炮大多都是滑膛炮其初速一般都在1900米/秒左右。而迫擊炮的初速相對就低多了一般在100米/秒-300米/秒左右。
[0004]為了達到1900米/秒的火炮初速，炮管的長度和炮筒直徑的比值已經達到52倍，繼續(xù)提高初速，加長炮管，為大炮的制造帶來困難。
[0005]為了克服上述化學火藥的諸多不利之處，目前的進展是采用電磁驅動的原理，例如采用電磁炮，電磁彈射等裝置。
[0006]電磁炮的原理非常簡單，19世紀，英國科學家法拉第發(fā)現，位于磁場中的導線在通電時會受到一個力的推動，同時，如果讓導線在磁場中作切割磁力線的運動，導線上也會產生電流。這就是著名的法拉第電磁感應定律。正是根據這一定律人們發(fā)明了現在廣泛應用的發(fā)電機和電動機，它也是電磁炮的基本原理，或者說，電磁炮不過是一種比較特殊的電動機，因為它的轉子不是旋轉的，而是作直線加速運動的炮彈。那么如何產生驅動炮彈的磁場，并讓電流經過炮彈，使它獲得前進的動力呢？ 一個最簡單的電磁炮設計如下:
[0007]用兩根導體制成軌道，中間放置炮彈，使電流可以通過三者建立回路。把這個裝置放在磁場中，并給炮彈通電，炮彈就會加速向前飛出。它把質量為300克的炮彈加速到了每秒約4千米。如果是在真空中，這個速度還可提高到每秒8?10千米，這已經超過了第一宇宙速度，具備了作為一種新型航天發(fā)射裝置的理論資格。為了將這一理論上的可能變?yōu)閷嶋H，還需要解決以下幾個問題:
[0008]首先，作為飛船，電磁裝置的加速度不能太大，否則人無法承受。解決方法是延長加速時間。然而這必須以采用更長的軌道為代價。由于人體只能承受大約3倍重力加速度的長時間加速，為達到第一宇宙速度，經計算，滿足人體耐受能力的電磁裝置所需的軌道長度約需1000千米，這在技術上難以實現。
[0009]第二，目前電磁炮能夠發(fā)射的炮彈質量仍然不大，這是加速能力不足造成的。加速炮彈的力與磁場和電流之積成正比，要獲得足夠強的加速磁場一般靠超導磁體。用超導線圈產生磁場已是相對成熟的技術.但超導磁體需要冷卻到很低溫度，才能發(fā)揮作用，如液氦溫度約-269°C，這對于軍事應用是個問題，因為會大大降低發(fā)射裝置的靈活性，不能使用于實際戰(zhàn)場。
[0010]最后，有人覺得建造公里級長度，配備強磁場的加速軌道可能會遇到的技術困難還包括對環(huán)道施工的精度要求極高，各轉彎和控制點等處也均需要設置強磁場。
[0011]至于電磁炮的發(fā)射成本，除了大功率的電源消耗，還要考慮產生強磁場的超低溫液體費用，成本相對比較高。

【發(fā)明內容】

[0012]本發(fā)明的目的是克服現有技術的不足，提出一種旋轉離心發(fā)射器，該裝置能夠以較低的成本，通過離心加速裝置使物體達到拋射出去所需的初速度。
[0013]本發(fā)明的技術解決方案是:
[0014]—種旋轉離心發(fā)射器，其特征在于，所述旋轉離心發(fā)射器包括:動力裝置、控制裝置、加速器和底座；
[0015]所述動力裝置由驅動電機I和變速機構15構成，驅動電機I采用不同功率和轉速的交流電動機或直流電動機；
[0016]控制裝置3采用單片機或電腦，對變速裝置15和發(fā)射物4的發(fā)射的初速度和發(fā)射角度進行控制；
[0017]所述加速器包括旋轉裝置5、多個發(fā)射筒16和電磁釋放機構7，所述發(fā)射筒16固定于所述旋轉裝置5整個圓周的邊沿，所述旋轉裝置5通過動力裝置驅動旋轉達到一定轉數，使發(fā)射筒16內的發(fā)射物4獲得一定的初速度和動能；
[0018]所述底座2支撐整個裝置，為發(fā)射提供穩(wěn)定和導向作用，提高射擊精度。
[0019]所述發(fā)射筒16的長度與發(fā)射物4的長度相對應，發(fā)射筒16內設置來復線。
[0020]所述變速裝置15采用機械變速裝置或變頻調速器，使旋轉裝置5達到預定轉數。
[0021]所述機械變速裝置是齒輪變速箱。
[0022]所述驅動裝置為搖柄6。
[0023]所述電磁釋放機構7按照發(fā)射筒16的排列布置，設置在每個發(fā)射筒16的尾部，利用導線8將每一個電磁釋放機構7與控制裝置3連接。
[0024]所述電磁釋放機構7包括電磁鐵，強力彈簧12和摩擦片9，其中，電磁鐵的鐵芯10為中空狀，所述鐵芯10內設置線圈11，鐵芯10中的空間設置強力彈簧12，所述強力彈簧12為壓簧，位于電磁鐵端蓋13和電磁鐵的銜鐵14之間，所述銜鐵14的另一面鉚接摩擦片9。
[0025]本發(fā)明的有益效果:
[0026]本發(fā)明的旋轉離心發(fā)射器可以低成本，安全的將重物送到遠處，甚至進入太空。
[0027]對于發(fā)射炮彈，炮筒的長度與初速無關，在發(fā)射的瞬間，已經能夠達到1900米/秒的初速，不必通過加長炮筒的長度；對于線膛炮僅僅需要滿足使炮彈旋轉的具有一定長度的膛線的炮筒即可；對于滑膛炮，炮筒的長度僅僅需要滿足炮彈長度即可。
[0028]對于太空發(fā)射，由于轉速的增加可以加以控制，加速度在人可以承受的2_3g的加速度的范圍內，承受的重力加速度低。
[0029]發(fā)射成本低，僅僅是電力消耗；體積小、機動性強；日常維護成本低，僅僅是一般電機和機械傳動裝置的維護。
【附圖說明】
[0030]圖1是本發(fā)明旋轉離心發(fā)射器結構示意圖；
[0031]圖2顯示手搖投射裝置結構示意圖；
[0032]圖3顯示電磁釋放裝置排列結構；
[0033]圖4是電磁釋放裝置結構示意圖。
[0034]I電動機9摩擦片
[0035]2底座10鐵芯
[0036]3控制裝置11線圈
[0037]4發(fā)射物12強力彈簧
[0038]5旋轉裝置13端蓋
[0039]6搖柄14銜鐵
[0040]7電磁釋放機構15變速裝置
[0041]8導線16發(fā)射筒
【具體實施方式】
[0042]下面結合附圖對本發(fā)明的方法進行詳細說明。
[0043]圖1是本發(fā)明旋轉離心發(fā)射器結構示意圖；如圖所示，旋轉離心發(fā)射器包括:動力裝置、控制裝置、加速器和底座。
[0044]動力裝置由驅動電機I和變速機構15構成，驅動電機I可采用交流電動機或直流電動機，根據發(fā)射任務的需要，選用不同功率和轉速的電動機；
[0045]控制裝置3采用單片機或電腦。對變速裝置15和發(fā)射物4的發(fā)射進行控制，包括發(fā)射的初速度和發(fā)射角度的控制；
[0046]加速器包括旋轉裝置5、發(fā)射筒16和電磁釋放機構7，多個發(fā)射筒16固定于旋轉裝置5整個圓周的邊沿，通過電動機I和變速裝置15驅動旋轉裝置5旋轉達到一定轉數，使發(fā)射筒16內的發(fā)射物4獲得一定的初速度，因而獲得動能；
[0047]底座2支撐整個裝置，為發(fā)射提供穩(wěn)定和導向作用，提高射擊精度。
[0048]發(fā)射筒16和常規(guī)的炮筒不同，不需要為了延長火藥對炮彈的作用而加長，僅僅是起到裝置發(fā)射物4的作用，或者，如果為了發(fā)射筒內設置來復線，使發(fā)射物旋轉，起到導向、穩(wěn)定作用，也僅需要在發(fā)射筒內運行有限距離，因此也比常規(guī)泡桐大大縮短。
[0049]變速裝置15可以采用機械變速裝置，如齒輪變速箱，也可以采用變頻調速器，直接對電動機進行調速，使旋轉裝置5達到預定轉數。
[0050]實施例1
[0051]圖2顯示手搖投射裝置結構示意圖；根據較輕的投射物重量和較短投射距離的需要，本發(fā)明提出一種結構簡便的旋轉離心發(fā)射