一种射程可调的电磁炮实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出一种射程可调的电磁炮实验装置，包括：固定装置，水平角度调节伺服电机，垂直角度调节伺服电机，线圈型发射器，控制电路以及法拉电容；固定装置作为电磁炮实验装置的支架固定水平角度调节伺服电机、控制电路和法拉电容；水平角度调节伺服电机用于调整线圈型发射器在水平方向的角度，上方连接垂直角度调节伺服电机；垂直角度调节伺服电机设置在水平角度调节伺服电机上方，用于调整线圈型发射器在竖直方向上的角度，其上方连接线圈型发射器；线圈型发射器设置在垂直角度调节伺服电机上；控制电路用于控制法拉电容充电和放电、水平角度调节伺服电机的角度调节以及垂直角度调节伺服电机的角度调节。度调节伺服电机的角度调节。度调节伺服电机的角度调节。

【技术实现步骤摘要】
一种射程可调的电磁炮实验装置


[0001]本技术涉及一种电磁炮实验装置，特别是一种射程可调的电磁炮实验装置。

技术介绍

[0002]电磁炮是一种利用电磁力发射炮弹的武器系统。它是利用电磁系统中的洛伦兹力，直接将电能转化为炮弹的动能，从而进行发射的。电磁炮炮弹在发射时无需使用火药。通过调整发射时的电流，可以改变炮弹的初速度，从而改变射程。与传统的火炮炮弹相比，电磁炮具有炮弹初速度高、可重复使用、成本低、不易发现的特点。
[0003]现有技术中电磁炮通过改变发射电流大小来调整炮弹射程，这就要求系统具有可调的充电系统、放电系统，同时还要求系统的控制器能够精确的控制充放电时间，从而大大地增加了系统的复杂程度。因此有必要提供一种射程可调的电磁炮实验装置，在实现射程可调的同时简化电磁炮系统的复杂程度。

技术实现思路

[0004]技术目的：本技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种射程可调的电磁炮实验装置。
[0005]为了解决上述技术问题，本技术公开了一种射程可调的电磁炮实验装置。
[0006]一种射程可调的电磁炮实验装置，包括：固定装置(1)，水平角度调节伺服电机(2)，垂直角度调节伺服电机(3)，线圈型发射器(4)，控制电路(5)以及法拉电容(6)；
[0007]所述固定装置，通过其重量抵消炮弹发射时的后坐力，并作为电磁炮实验装置的支架固定水平角度调节伺服电机(2)、控制电路(5)和法拉电容(6)；
[0008]所述水平角度调节伺服电机(2)，用于调整线圈型发射器(4)在水平方向的角度，其上方连接垂直角度调节伺服电机(3)；
[0009]所述垂直角度调节伺服电机(3)，设置在水平角度调节伺服电机(2)上方，用于调整线圈型发射器(4)在竖直方向上的角度，其上方连接线圈型发射器(4)；
[0010]所述线圈型发射器，设置在垂直角度调节伺服电机(3)上，作为炮弹发射的导向装置；
[0011]所述控制电路(5)用于控制法拉电容(6)充电和放电、水平角度调节伺服电机(2)的角度调节以及垂直角度调节伺服电机(3)的角度调节。
[0012]所述线圈型发射器(4)上缠绕有两组发射线圈，分别为第一发射线圈和第二发射线圈，用于产生洛伦兹力发射炮弹。
[0013]所述法拉电容(6)包含两组法拉电容，分别为第一法拉电容和第二法拉电容，每组法拉电容的充电电压均为60V。
[0014]所述控制电路(5)包括单片机、充放电电路和按键。
[0015]所述按键采用4
×
4行列式键盘，用于输入目标的距离和方位；键盘共引出8根数据线，分别与单片机的P2.0～P2.7引脚相连。
[0016]所述单片机通过PWM波控制水平角度调节伺服电机(2)和垂直角度调节伺服电机(3)转动到目标相应角度，控制充放电电路对法拉电容(6)进行充电，并在充电完成后控制充放电电路进行放电，将炮弹发射出去。
[0017]所述充放电电路包括充电电路和放电电路。
[0018]其中，充电电路包括充电继电器；
[0019]充电继电器输入侧的正极和负极分别连接电源的正极和负极；
[0020]充电继电器输出侧的COM端接法拉电容(6)的负极，常开端连接法拉电容(6)的正极；
[0021]充电继电器的触发信号连接到单片机的P1.0引脚，通过跳线设置为高电平触发。
[0022]所述放电电路由两个继电器组成，分别为第一放电继电器和第二放电继电器；
[0023]第一放电继电器的输入侧正极和负极分别连接第一法拉电容的正极和负极；
[0024]第一放电继电器输出侧的COM端和常开端连接第一发射线圈的两端；
[0025]第一放电继电器的触发信号连接到单片机的P1.1引脚，通过跳线设置为高电平触发；
[0026]第二放电继电器的输入侧正极和负极分别连接第二法拉电容的正极和负极；
[0027]第二放电继电器输出侧的COM端和常开端连接第二发射线圈的两端；
[0028]第二放电继电器的触发信号连接到单片机的P1.2引脚，通过跳线设置为高电平触发。
[0029]所述单片机型号为STC89C51。
[0030]有益效果：通过调整线圈型发射器的垂直角度改变射程，无需调整充放电时间，从而简化了充放电系统的复杂程度，使用了两级发射线圈，炮弹初速度高，射程远，精度高，在2
‑
4m的范围内精度可达90％以上。
附图说明
[0031]下面结合附图和具体实施方式对本技术做更进一步的具体说明，本技术的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
[0032]图1为本技术中装置的结构示意图。
[0033]图2为本技术中控制电路即STC89C51单片机系统原理图。
[0034]图3为本技术中线圈型发射器结构示意图。
[0035]图4为本技术中控制系统的模块示意图。
[0036]图5为本技术中射击距离和垂直角度的关系曲线示意图。
[0037]图6为本技术成品示意图。
具体实施方式
[0038]如图1所示，本申请公开了一种射程可调的电磁炮实验装置，包括：固定装置1，水平角度调节伺服电机2，垂直角度调节伺服电机3，线圈型发射器4，控制电路5，法拉电容6。
[0039]固定装置具有一定的重量，用于抵消炮弹发射时的后坐力，同时作为系统的支架，用于固定系统其它设备。
[0040]水平角度调节伺服电机2直接安装在固定装置上，其上方连接垂直角度调节伺服
电机。水平角度调节伺服电机2与单片机相连接，在单片机的控制下调整线圈型发射器在水平方向的角度。
[0041]垂直角度调节伺服电机3固定在水平角度调节伺服电机上方，其上方连接线圈型发射器。垂直角度调节伺服电机3与单片机相连接，在单片机的控制下线圈型发射器在竖直方向上的角度。
[0042]线圈型发射器4固定在垂直角度调节伺服电机上，作为炮弹发射的导向装置。如图3所示，线圈型发射器4上缠绕有两组线圈，其通电后产生的洛伦兹力能将炮弹发射出去。两组线圈的通电时间不一致，靠近发射器底部的线圈先通电，远离发射器底部的线圈后通电。二者通电的间隔直接影响到炮弹发射的距离，可以通过单片机程序进行调节。
[0043]如图4所示，控制电路5用于控制充电过程、放电过程，控制水平角度调节伺服电机的角度、垂直角度调节伺服电机的角度。控制电路包括STC89C51单片机、充电电路、放电电路、按键。
[0044]其中STC89C51单片机是系统的控制核心，如图2所示。它从行列式键盘读取目标的距离、方位，然后计算出水平角度调节伺服电机和垂直角度调节伺服电机的角度，并驱动电机转动到相应的角度。随后它控制充电电路对两组法拉电容进行充电，然后控制放电电路进行放电。
[0045]其中充电电路为继电器。继电器输入侧的正极和负极分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种射程可调的电磁炮实验装置，其特征在于，包括：固定装置(1)，水平角度调节伺服电机(2)，垂直角度调节伺服电机(3)，线圈型发射器(4)，控制电路(5)以及法拉电容(6)；所述固定装置，通过其重量抵消炮弹发射时的后坐力，并作为电磁炮实验装置的支架固定水平角度调节伺服电机(2)、控制电路(5)和法拉电容(6)；所述水平角度调节伺服电机(2)，用于调整线圈型发射器(4)在水平方向的角度，其上方连接垂直角度调节伺服电机(3)；所述垂直角度调节伺服电机(3)，设置在水平角度调节伺服电机(2)上方，用于调整线圈型发射器(4)在竖直方向上的角度，其上方连接线圈型发射器(4)；所述线圈型发射器，设置在垂直角度调节伺服电机(3)上，作为炮弹发射的导向装置；所述控制电路(5)用于控制法拉电容(6)充电和放电、水平角度调节伺服电机(2)的角度调节以及垂直角度调节伺服电机(3)的角度调节；所述线圈型发射器(4)上缠绕有两组发射线圈，分别为第一发射线圈和第二发射线圈，用于产生洛伦兹力发射炮弹；所述法拉电容(6)包含两组法拉电容，分别为第一法拉电容和第二法拉电容，每组法拉电容的充电电压均为60V；所述控制电路(5)包括单片机、充放电电路和按键；所述按键采用4
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4行列式...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹珂，董振华，潘坤，
申请(专利权)人：金陵科技学院，
类型：新型
国别省市：