×
10.07.2019
219.017.a9e5

АВТОНОМНЫЙ ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ РАДИОЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к преобразовательной технике, конкретнее к устройствам преобразования энергии взрывчатого вещества в электромагнитную. Технический результат состоит в увеличении области эффективного сжатия магнитного поля и повышении кпд. Автономный генератор электромагнитного излучения радиочастотного диапазона включает в себя диэлектрический корпус с расположенными на его внутренней поверхности полуобмотками равной длины, соединенными последовательно с ними конденсатором и источником начального тока на основе пьезоэлементов, трубчатый лайнер с зарядом ВВ и инициатором. На торцах корпуса автономного генератора установлены торцевые фланцы с посадочными местами для лайнера, обеспечивающие эксцентриситет его установки по отношению к полуобмоткам. Пьезоэлементы источника начального тока установлены на торцевых фланцах генератора. 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к преобразовательной технике, конкретнее к устройствам преобразования энергии взрывчатого вещества в электромагнитную.

Известные устройства служащие этой цели - взрывомагнитные генераторы (см. напр. Г. Кнопфель «Сверхсильные импульсные магнитные поля» М: Мир, 1973 г, с. 215) - содержат заряд взрывчатого вещества (ВВ), окруженный проводящей оболочкой (лайнером) и подключенную к нагрузке обмотку. Начальные ток и магнитное поле в обмотке создаются внешним источником начального тока (в основном используются конденсаторные батареи), после чего магнитное поле сжимается расширяющимся под давлением продуктов детонации лайнером, за счет чего величина силы тока, текущего через нагрузку возрастает.

Для того, чтобы существенно уменьшить габариты источника начального тока для таких устройств создан источник тока, описанный в докладе (V A. Demidov, V. D. Sadunov, S. A. Kazakov et al., «Piezoceramic power supply of EMG» B: «Megagauss and megaampere pulse technology and applications. Proceedings of Seventh Magnetic Field Generation and Related Topics», Sarov (Arzamas-16), August 5-10, 1996. Edited by V. K. Chernyshev, V. D. Selemir, L. N. Plyashkevich. Part I, Sarov, VNIIEF, 1997, p.336).

Такой источник начального тока включает набор пьезоэлементов, заряд ВВ для формирования в них ударной волны и инертный буфер для снижения давления в ударной волне до значений, при которых не нарушается электропрочность пьезоэлементов.

Применение такого источника начального тока требует специального отдельного блока синхронизации момента срабатывания этого источника и его включения в цепь питаемого устройства и момента срабатывания взрывомагнитного генератора, что усложняет устройство и снижает надежность его работы.

В качестве прототипа изобретения выбран автономный витковый генератор частот, описанный в учебном пособии (А. Б. Прищепенко «Взрывы и волны». Взрывные источники электромагнитного излучения радиочастотного диапазона. Издание второе (электронное), переработанное и дополненное. М: Директ-Медиа, 2012, с. 133).

Генератор включает цилиндрический корпус из диэлектрика, на внутренней поверхности которого размещены две полуобмотки равной длины между которыми включены конденсатор и источник начального тока на основе пьезоэлементов, а также трубчатый лайнер с зарядом ВВ и инициатором. На торцах корпуса установлены фланцы с посадочными местами для лайнера, обеспечивающими эксцентриситет его установки по отношению к полу обмоткам.

При срабатывании генератора, на полувысоте заряда ВВ инициируется детонация, под действием продуктов которой лайнер расширяется. Достигнув источника начального тока лайнер, ударом по его инертному буферу, формирует в нем ударную волну, которая, ослабившись до значений гарантирующих сохранение электропрочности пьезоэлементов, вызывает их деполяризацию и протекание тока, заряжающего конденсатор. В момент достижения током максимума, расширяющийся далее лайнер замыкает полуобмотки, тем самым производя отключение источника начального тока от основного электрического контура генератора, и в основном электрическом контуре взрывомагнитного генератора возникают колебания, приводящие к формированию электромагнитного излучения.

Недостатком описанного генератора является то, что элементы устройства начальной запитки (инертный буфер и пьезоэлементы) занимают значительную часть рабочего объема генератора, что ведет к сокращению продольного размера полуобмоток. Уменьшение продольного размера полуобмоток (при прочих неизменных параметрах генератора) означает, что общее эффективное время работы генератора будет уменьшаться, а значит, будет уменьшаться и время, в течение которого расширяющимся лайнером совершается работа против пондеромоторных сил магнитного поля тока в основном контуре генератора, т.е. увеличивается область эффективного сжатия магнитного поля. Следовательно, доля энергии преобразуемой из химической энергии ВВ в электромагнитную энергию формируемого устройством излучения также будет снижаться, а значит будет снижаться и КПД устройства в целом.

Техническим результатом данного изобретения является увеличение области эффективного сжатия магнитного поля и повышение КПД устройства.

Технический результат достигается за счет того, что автономный генератор электромагнитного излучения радиочастотного диапазона включает в себя диэлектрический корпус с расположенными на его внутренней поверхности полуобмотками равной длины, соединенными последовательно с ними конденсатором и источником начального тока на основе пьезоэлементов, трубчатый лайнер с зарядом ВВ и инициатором, на торцах корпуса автономного генератора установлены торцевые фланцы с посадочными местами для лайнера, обеспечивающие эксцентриситет его установки по отношению к полуобмоткам, а пьезоэлементы источника начального тока установлены на торцевых фланцах генератора.

На Фиг. 1 представлена схема автономного генератора электромагнитного излучения радиочастотного диапазона.

На Фиг. 2 (а, б) представлена схема расширения лайнера автономного генератора электромагнитного излучения радиочастотного диапазона (вид сбоку и вид сверху в разрезе).

Принятые обозначения:

1. Диэлектрический корпус генератора

2. Полу обмотки

3. Конденсатор

4. Система пьезоэлементов

5. Торцевые фланцы

6. Заряд взрывчатого вещества (заряд ВВ)

7. Лайнер

8. Инициатор детонации

Генератор электромагнитного излучения состоит из цилиндрического диэлектрический корпуса 1, на внутренней поверхности которого размещены полуобмотки 2. Каждая из полуобмоток 2 одним выводом подключена к конденсатору 3, а другим к выводу системы пьезоэлементов 4 (приведено последовательно-параллельное подключение пьезоэлементов 4, но, в зависимости от требуемых значений тока и напряжения, возможны и другие варианты подключений). Система пьезоэлементов 4 имеет электрические выводы, и, например, может представлять собой набор однотипных пьезоэлементов прямоугольной формы с размерами, определяемыми необходимым начальным током в устройстве, электрически соединяемых параллельно (либо последовательно, либо последовательно-параллельно). Система пьезоэлементов 4 размещена в торцевых фланцах 5, обеспечивающих посадочное место заполненного ВВ 6 лайнера 7 (с эксцентриситетом ε установки лайнера 7 относительно полуобмоток 2 в сторону противоположную установке конденсатора 3). Заряд ВВ 6 снабжен инициатором детонации 8.

Генератор электромагнитного излучения работает следующим образом. Срабатывание инициатора 8 вызывает детонацию заряда ВВ 6, под давлением продуктов детонации заряда ВВ 6 начинается расширение лайнера 7. Расширение продуктов детонации на торцах заряда ВВ 6 приводит к формированию в них областей разрежения, поэтому форма расширяющегося лайнера 7 не цилиндрическая, а «бочкообразная» (показана пунктиром на фигуре 2а). Удар такого расширяющегося лайнера 7 по внутренним поверхностям фланцев 5 - не лобовой, а скользящий, за счет чего снижается давление в ударной волне, формируемой в торцевых фланцах 5, а внутренние слои этих фланцев 5 выполняют роль буфера, снижающего давление ударной волны до значений, обеспечивающих сохранение электропрочности в пьезоэлементах системы пьезоэлектрических элементов 4. Нагруженные перешедшей из фланцев 5 в пьезоэлементы системы пьезоэлементов 4 ударной волной, пьзоэлементы деполяризуются, и в электрической цепи включающей систему пьезоэлементов 4, полуобмотки 2 и конденсатор 3 начинает протекать электрический ток. Эксцентриситет ε установки лайнера 7 и положение пьезоэлементов системы пьезоэлементов 4 подобраны так, что в момент достижения током максимума, расширяющийся лайнер 7 замыкает разрыв между полуобмотками 2 (на противоположном от установке конденсатора 3 конце полуобмоток, см. фигуру 2б), замыкая электрическую цепь «конденсатор 3 - полуобмотки 2», в которой возникают электрические колебания, частота которых возрастает, поскольку дальнейшее расширение лайнера 7 приводит к существенному уменьшению индуктивности (уменьшение площади, охватываемой колебательным контуром).

Дальнейшее движение расширяющегося лайнера 7 представляет собой перемещение двух точек контакта «лайнер 7 - полуобмотка 2» (по одной точке контакта на каждой из полуобмоток, движущихся симметрично), перемещение которых вдоль полуобмоток 2 электрически закорачивает ту часть полуобмоток 2, вдоль которой лайнер 7 уже осуществил электрический контакт (положение расширяющегося лайнера показано пунктиром на фигуре 26). Незакороченные в данный момент времени токонесущие элементы контура служат магнитной антенной, для излучения электромагнитных волн радиочастотного диапазона. Генератор работает в режиме параметрического усилителя, работа расширяемого продуктами детонации заряда ВВ 6 лайнера 7 совершается в те моменты времени, когда существенно магнитное поле колебательного процесса. Повышение КПД генерации реализуется за счет полного использования рабочего объема устройства за счет изъятия из этого объема генератора источника начального тока. Таким образом достигается заявленный результат.

Автономный генератор электромагнитного излучения радиочастотного диапазона, включающий в себя диэлектрический корпус с расположенными на его внутренней поверхности полуобмотками равной длины, соединенными последовательно с ними конденсатором и источником начального тока на основе пьезоэлементов, трубчатый лайнер с зарядом взрывчатого вещества и инициатором детонации, отличающийся тем, что на торцах корпуса автономного генератора установлены торцевые фланцы с посадочными местами для лайнера, обеспечивающие эксцентриситет его установки по отношению к полуобмоткам, а пьезоэлементы источника начального тока установлены на торцевых фланцах генератора.
АВТОНОМНЫЙ ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ РАДИОЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА
АВТОНОМНЫЙ ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ РАДИОЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА
АВТОНОМНЫЙ ГЕНЕРАТОР ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ РАДИОЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 12.
25.08.2017
№217.015.cd10

Антенный излучатель

Изобретение относится к антеннам, конструкциям из антенных элементов. Антенный излучатель включает фланец и два вибратора. Каждый вибратор снабжен диэлектрической подложкой с металлизацией, питающей линией и группой контактов подключения приемо-передающей аппаратуры. Фланец антенного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619806
Дата охранного документа: 18.05.2017
26.08.2017
№217.015.dd01

Мобильная радиолокационная станция

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для обнаружения, сопровождения и получения координатной и некоординатной информации о ракетах-носителях и космических аппаратах в секторе электронного сканирования (СЭС), оценки помеховой обстановки в СЭС, а также обобщения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624437
Дата охранного документа: 04.07.2017
26.08.2017
№217.015.e9f1

Устройство для приёма частотно-манипулированных сигналов

Изобретение относится к технике связи. Технический результат – повышение помехоустойчивости. Устройство содержит полосовой фильтр, выход которого через последовательно соединенные первый амплитудный ограничитель и дополнительную линию задержки подключен ко входу канала обработки синфазной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628206
Дата охранного документа: 15.08.2017
29.12.2017
№217.015.f67f

Устройство для приёма частотно-манипулированных сигналов

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано для приема частотно–манипулированных сигналов. Устройство для приема частотно-манипулированного сигнала содержит синфазный и квадратурный каналы обработки, выходы которых подключены к сумматору, к выходу которого подключен решающий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635374
Дата охранного документа: 13.11.2017
19.10.2018
№218.016.937a

Беспилотный летательный аппарат - перехватчик

Изобретение относится к авиационной технике, в частности беспилотным летательным аппаратам, предназначенным для перехвата и поражения воздушных целей. Беспилотный летательный аппарат - перехватчик представляет собой летательный аппарат вертикального взлета и посадки, выполненный по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669904
Дата охранного документа: 16.10.2018
12.04.2019
№219.017.0bfe

Дроссель с регулируемой индуктивностью

Изобретение относится к регулировочным трансформаторам или переменным индуктивностям, имеющим подвижный участок в магнитной цепи, в частности к дросселям с регулируемой индуктивностью. Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в обеспечении постоянного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002684609
Дата охранного документа: 10.04.2019
27.04.2019
№219.017.3cc7

Способ генерации проникающего излучения

Изобретение относится к способe генерации нейтронного излучения и может применяться при создании источников излучения для калибровки рентгеновских датчиков, определения радиационной стойкости элементов электронной аппаратуры и в других целях. В способе предусмотрено формирование разряда с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002686099
Дата охранного документа: 24.04.2019
02.10.2019
№219.017.cd4f

Учебный тренажер боевых расчетов зенитной ракетной системы

Изобретение относится к учебным тренажерам боевых расчетов (БР) зенитной ракетной системы (ЗРС) «Антей-2500» и может быть использовано в качестве учебного тренажера (изделие 9Ф681МЭ) для обучения БР ЗРС. Учебный тренажер ЗРС (1) содержит рабочее место руководителя тренировки ЗРС, компьютерные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002701427
Дата охранного документа: 26.09.2019
16.01.2020
№220.017.f56d

Плазменный источник излучения

Изобретение относится к плазменной технике и может быть использовано, например, в качестве импульсного источника электромагнитного излучения и направленных потоков заряженных частиц. Плазменный источник излучения состоит из источника питания, двух коаксиальных электродов, устройства для напуска...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002710865
Дата охранного документа: 14.01.2020
10.05.2023
№223.018.532c

Учебный тренажер командного пункта

Изобретение относится к учебным тренажерам боевых расчетов (БР) зенитных ракетных комплексов (ЗРК) и предназначено для обучения, тренировки и слаживания БР командного пункта (КП) с целью формирования и поддержания навыков управления боевой работой подчиненных группировок боевых средств ЗРК при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002795343
Дата охранного документа: 02.05.2023
Показаны записи 1-6 из 6.
19.10.2018
№218.016.937a

Беспилотный летательный аппарат - перехватчик

Изобретение относится к авиационной технике, в частности беспилотным летательным аппаратам, предназначенным для перехвата и поражения воздушных целей. Беспилотный летательный аппарат - перехватчик представляет собой летательный аппарат вертикального взлета и посадки, выполненный по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669904
Дата охранного документа: 16.10.2018
27.04.2019
№219.017.3cc7

Способ генерации проникающего излучения

Изобретение относится к способe генерации нейтронного излучения и может применяться при создании источников излучения для калибровки рентгеновских датчиков, определения радиационной стойкости элементов электронной аппаратуры и в других целях. В способе предусмотрено формирование разряда с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002686099
Дата охранного документа: 24.04.2019
10.07.2019
№219.017.a9db

Витковый взрывомагнитный генератор

Изобретение относится к технике преобразования химической энергии, содержащейся во взрывчатых веществах, в электромагнитную энергию. Технический результат состоит в повышении к.п.д., упрощении конструкции, изготовления и эксплуатации. Витковый взрывомагнитный генератор включает в себя обмотку,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002693841
Дата охранного документа: 05.07.2019
05.09.2019
№219.017.c720

Беспилотный летательный аппарат-перехватчик

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к беспилотным летательным аппаратам, предназначенным для перехвата и поражения воздушной мишени. Беспилотный летательный аппарат-перехватчик содержит фюзеляж (1), выполненный в виде ферменной конструкции, трапециевидное крыло (2) с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002699148
Дата охранного документа: 03.09.2019
16.01.2020
№220.017.f56d

Плазменный источник излучения

Изобретение относится к плазменной технике и может быть использовано, например, в качестве импульсного источника электромагнитного излучения и направленных потоков заряженных частиц. Плазменный источник излучения состоит из источника питания, двух коаксиальных электродов, устройства для напуска...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002710865
Дата охранного документа: 14.01.2020
26.05.2023
№223.018.6fed

Зенитная управляемая ракета 9м96е2

Ракета содержит корпус, размещенные в нем двигатель, аппаратуру системы наведения и управления, бортовой приёмоответчик (4), рулевые механизмы, головку самонаведения (2), неконтактное взрывательное устройство (5), предохранительно-исполнительный механизм (6), боевое снаряжение и источник...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002796142
Дата охранного документа: 17.05.2023
+ добавить свой РИД