Как видно на чертеже все катушки расположены с минимальным зазором и в основном этот зазор определяется толщиной доступного изолятора. 2) Электромагнитные процессы в основных обмотках и обмотках датчиков. Катушки ускорителя подобранны так, что процесс разряда конденсатора на катушку происходит в периодическом режиме до фазы разряда конденсатора до минимального напряжения около 33 вольт, после чего процесс принимает вид апериодического разряда катушки на саму себя через обратный диод. Использование достаточно быстротекущего режима разряда уменьшает КПД по времени действия максимальной силы, но увеличивает использования энергии конденсатора по превращению в магнитную. Использование обратных диодов позволяет увеличить время протекания тока в рабочей обмотке и блокирует сильнейший выброс обратной ЭДС самоиндукции, протекание тока также обеспечивает подмагничивание необходимое для работы индукционного датчика положения снаряда, однако это уменьшает КПД из-за того что протекания тока создаёт втягивающие усилие которое тормозит снаряд. Рассмотрим график тока от времени в обмотке 1 и обмотке 2 (модель) Исходные данные. L 0,000691 q 0,4 R 1,615 f 318,9177019 C 0,001 T/4 0,000783901 Uc 0 400 L 0,00017 q 0,4 R 0,2385 f 1869,653109 C 0,001 T/4 0,000133715 Uco 400

То что наведённый магнитны поток во втором примере выше чем в первом достаточно просто объяснить тем что мощность и магнитодвижущая сила в второй обмотке больше чем в первой. Это приводит нас рассмотрению электромагнитных процессов в обмотках. Так – как обмотки расположены достаточно близко их поля взаимодействуют между собой. При импульсе нарастания тока (прямой ход) получается этакий трансформатор на холостом ходу (обратный диод не мешает так как включён в обратном направлении), но при спадании тока напряжение на катушке меняет свою полярность на обратное и ток начинает течь через обратный диод, получается что часть энергии из первой обмотки перейдёт во вторую так –как её постоянная L/R больше и энергия в ней будет сохранятся дольше чем в первой. Это первый момент. При включении второй обмотки ток изменяется со скоростью большей чем ток остаточной самоиндукции в первой обмотки, также следует заметить то что величина магнитной энергии второй обмотки больше, и это вызовет то что по закону электромагнитной индукции индуктивность будет противодействовать нарастанию в ней тока при нарастании (прямой ход) а при спадании тока (обратный ток) из-за того что постоянная времени L/R первой обмотки меньше ток соответственно спадёт быстрее. Это второй момент. При втягивании ферримагнитного тела в соленоид основное внимание следует обратить на то что основным фактором является дивергенция магнитного потока dФ/dx (величина показывающая изменение плотности силовых линий от изменения координаты Z если принять аксиальную ось как Z ) Дивергенция (от лат. divergere — обнаруживать расхождение) — дифференциальный оператор, отображающий векторное поле на скалярное (то есть операция дифференцирования, в результате применения которой к векторному полю получается скалярное поле), который определяет (для каждой точки), «насколько расходится входящее и исходящее из малой окрестности данной точки поле» (точнее — насколько расходятся входящий и исходящий поток). Если учесть, что потоку можно приписать алгебраический знак, то нет необходимости учитывать входящий и исходящий потоки по отдельности, всё будет автоматически учтено при суммировании с учетом знака. Поэтому можно дать более короткое определение дивергенции: дивергенция — это дифференциальный оператор на векторном поле, характеризующий поток данного поля через поверхность малой окрестности каждой внутренней точки области определения поля. Т.е. после того как снаряд достигает середины соленоида и начинает проходить через него другим концом величина дивергенция становится отрицательной величиной и начинает тормозить снаряд, но второй соленоид включится раньше чем будут выполнены условия для начала торможения снаряда и начнёт ускорятся полем второго соленоида, а вследствие того что поле этого соленоида почти в раза сильнее то отрицательное ускорении не появится (хотя следует заметить что величина положительного ускорения будет меньше) Это третий момент. При прохождении соленоида снаряд ускоряется и приобретает некоторую скорость, это влияет на соотношение времени пролета через середину и максимального токового импульса если, этот соотношении будет выполнятся то КПД будет максимальным, но каждая последующая ступень должна быть быстрей предыдущей из-за возрастающей скорости, в данном случае это выполняется только на 2 ступени, хотя и можно заметить что ступени слишком ускоренны. Это позволяет стрелять любыми из указанных выше снарядов, но плохо сказывается на КПД. Это четвёртый момент. Датчики в данном устройстве индукционного типа и рассчитаны таким образом что для запуска тиристоров ничего кроме самого датчика не нужно. Вот ранняя концепция технологии индукционного датчика. Датчик должен быть расположен в центре обмотки, но можно допустить и то что датчик будет смещён к краю обмотки, это увеличит сигнал помехи и его нужно будет фильтровать или наматывать систему из несимметричных обмоток.

Вот электрическая схема ранней версии индукционного датчика. Отлично видно что датчик представляет собой дифференциальный трансформатор, пока он сбалансирован напряжение на его выводах скомпенсировано, но стоит снаряду пройти через катушку как это вызовет некомпенсированное изменение потока и появления сигнала. Сигнал тем больше чем больше изменение потока и чем меньше время, т.е. чем больше ток в втягивающем соленоиде и чем больше скорость снаряда, соответственно и увеличение сечения снаряда даст увеличение сигнала. Сигнал датчика выглядит так:

Два всплеска обусловлены тем что снаряд проходит через датчик обоими концами. Для системы ПЫЩЬ применяются датчики с большим количеством витков – 60 на каждую секцию. Ниже приведена осциллограмма сигнала датчика первой ступени системы ПЫЩЬ. Отлично видно что сигнал намного сильней чем в предыдущей версии, но и помеха выросла.

3)Принципиальная схема и её особенности. Схема была создана с тем условием чтобы обеспечить наибольшую простоту и повторяемость.

В схеме отсутствуют любые элементы информативной электроники, такие кат транзисторы, микросхемы, и.т.д. Вообще ничего лишнего, кроме тиристоров. Особое внимание следует обратить на тиристор Т4, на его управляющий электрод сигнал подаётся через фильтрующую дифференциальную цепочку для фильтрации помехи и предотвращении ложного срабатывания.

Номиналы элементов: VD1,VD2,VD7-VD10 Диоды IN4007 C1- C4 1000мкФ 400В электролиты ЕPCOS С5, С6, С7 1мкФ 250В любые металлопленочные конденсаторы R5-R8 любые резисторы на мощность не мене 1 Вт VD3,VD4,VD11,VD12 Диоды Д132-80-10 T1-T4 Тиристоры 40TPS12 L1-L4 и R1-R4 это индуктивность и сопротивление соленоидов втягивания L5-L6 дифференциальные индукционные датчики. Данные испытаний показавших максимальный результат данные ступень 1 ступень 2 ступень 3 ступень 4 всего длинна снаряда мм 31 31 31 31 31 затемнение датчика мс 0,82 0,68 0,59 0,51 0,51 скорость м/с 37,8 45,5 52,5 60,7 60,78 масса снаряда г 7 энергия кинетическая Дж 5,00 2,27 2,38 3,26 12,93 энергия электрическая Дж 80 80 80 80 320 КПД 6,25 2,83 2,98 4,08 4,04