СПИРАЛЬНЫЙ ВЗРЫВОМАГНИТНЫЙ ГЕНЕРАТОР Российский патент 2010 года по МПК H02N11/00 

Изобретение относится к технике генерирования сильных импульсных электромагнитных полей и токов, а именно к устройствам преобразования энергии взрывчатого вещества (ВВ) в электромагнитную энергию.

Известен спиральный взрывомагнитный генератор: авторское свидетельство СССР № 243103, кл. H02N 11/00, Бюл. № 33, 1969. Генератор включает спиральную катушку с внутренним проводником, содержащим заряд взрывчатого вещества с системой его инициирования. Кроме того, генератор содержит источник тока, подсоединенный к проводнику и катушке на конце, противоположном нагрузке. Проводник - трубчатой формы, выполнен в виде усеченного конуса с расширением в сторону нагрузки, а нагрузка - в форме тороидальной полости. Проводник и катушка установлены коаксиально. Диаметр у основания, диаметр у вершины и высота конуса находятся в соотношении 2:1:4

Генератор работает следующим образом. Через спиральную катушку с помощью источника тока пропускается начальный электрический ток. Затем с помощью системы инициирования возбуждается процесс детонации взрывчатого вещества Разлетающийся под действием взрыва внутренний проводник замыкает первые витки спирали, обеспечивая захват магнитного потока. В дальнейшем при движении детонационного фронта по заряду взрывчатого вещества разлетающийся проводник производит работу над магнитным полем, сжимая его и вытесняя в нагрузку. В результате энергия магнитного поля возрастает и в нагрузке формируется импульс тока с амплитудой, многократно превосходящей величину начального тока.

Генератор имеет ряд недостатков.

Один из них состоит в том, что для генераторов мультимегаджоульного диапазона энергии подобное техническое решение генератора создает технологические затруднения, связанные с изготовлением внутреннего проводника и снаряжением его зарядом взрывчатого вещества, т.к. для генераторов подобного класса продольный габарит проводника может составлять от одного метра и более. При этом рискованно изготавливать внутренний проводник составным, поскольку сварное, паянное, резьбовое и т.п. соединение цилиндрической и конусной частей проводника означает локальную неоднородность свойств материала. В результате в месте соединения при растяжении материала проводника под действием давления продуктов взрыва может возникнуть разрыв, и это нарушит работу генератора. Чтобы избежать риска разрыва стенки проводника, его изготавливают цельнометаллическим. Для обработки таких крупногабаритных деталей и заполнения их взрывчатым веществом требуется специальное оборудование и технологические приспособления. При изготовлении генераторов мелкими партиями или в единичных экземплярах это ведет к непропорциональному росту затрат.

Другой недостаток этого устройства - снижение коэффициента преобразования энергии взрывчатого вещества в электромагнитную энергию с ростом выходной энергии генератора (снижение КПД). Действительно, повышение выходной энергии требует увеличения диаметра катушки, поскольку, во-первых, допустимая величина плотности энергии в объеме генератора ограничена способностью катушки выдерживать давление магнитного поля, которое достигает максимальных значений на завершающей стадии работы генератора (здесь µ_о - магнитная постоянная, H - напряженность магнитного поля), а во-вторых, с ростом выходной энергии возрастает ток и, как следствие, увеличивается число заходов спирали, которые должны укладываться на диаметре катушки. Увеличение диаметра катушки требует пропорционального увеличения радиальных размеров внутреннего проводника, чтобы обеспечить его разлет без разрывов от начального положения до витков катушки. Для сохранения пропорций конуса размеры генератора должны изменяться с соблюдением принципа подобия, т.е радиальные и продольные размеры увеличиваются в одно и то же число k раз. Это приводит к необходимости растяжения в k раз витков спирали, чтобы сохранить профиль электрического напряжения вдоль катушки. В результате индуктивность генератора и, как следствие, вводимый магнитный поток возрастают в k раз (при фиксированном токе запитки), а его выходная энергия, пропорциональная квадрату вводимого магнитного потока, возрастает в k² раз. (Фиксирование тока начальной запитки позволяет сохранить максимальное давление магнитного поля на прежнем уровне и предотвратить разрушение генератора. Как известно, для соленоида давление P~(n·I)², где n - плотность намотки витков, I - ток. При масштабировании плотность намотки витков n уменьшается в k раз, выходной (максимальный) ток I генератора в k раз увеличивается, поэтому максимальное давление Р на оконечную часть катушки остается неизменным. Количество взрывчатого вещества во внутреннем проводнике генератора увеличивается пропорционально объему, т. е. как k³. Таким образом, эффективность использования энергии взрывчатого вещества при наращивании выходной энергии генератора в k² раз снижается в k раз .

Третьим недостатком является снижение коэффициента преобразования энергии взрывчатого вещества в электромагнитную энергию с ростом мощности, когда этот рост достигается увеличением выходного диаметра генератора. Причина этого в следующем. Мощность генератора определяется выражением.

Полагая для простоты коэффициент совершенства генератора F постоянным

, имеем:

где L(t) и I(t) - соответственно, индуктивность и ток генератора, изменяющиеся в процессе его работы; L₀, I₀ - их начальные значения; L_н - индуктивность нагрузки; t - время. Из (1) видно, что генератор развивает максимальную мощность на концевом участке спиральной катушки, когда значение тока близко к максимальному. Наращивание мощности за счет увеличения диаметра концевой части катушки возможно, если достигаемое за счет этого относительное увеличение индуктивности dL превышает относительное возрастание времени подлета dt внутреннего проводника к катушке. Последнее условие, а также требование обеспечения подлета внутреннего проводника к катушке без разрывов, приводят к необходимости увеличения вместе с диаметром концевой части катушки радиальных размеров конуса (радиальные размеры конуса можно, например, увеличить таким образом, чтобы сохранить зазор между внутренним проводником и катушкой; в этом случае характерное время подлета dt не изменится, а dL возрастет за счет увеличения площади кольцевого зазора и, соответственно, возрастет мощность, пропорциональная ). Поскольку большой и малый диаметры конусного проводника связаны с его высотой соотношением 2:1:4, то это приведет к увеличению длины конусной части внутреннего проводника и к возрастанию массы взрывчатого вещества на длине конуса. Вместе с малым диаметром конуса увеличится в диаметре и начальный цилиндрический участок внутреннего проводника. Поэтому за счет роста радиальных размеров погонная масса внутреннего проводника возрастет на всей длине генератора и на всей длине генератора возрастет погонное количество взрывчатого вещества, требуемое для его разгона. При этом производимая над силой противодавления магнитного поля работа увеличится лишь на концевой части генератора, на остальной его части - упадет (предполагается увеличение мощности при сохранении выходной энергии). Как следствие, коэффициент преобразования энергии взрывчатого вещества в электромагнитную энергию уменьшится повсюду, за исключением концевой части генератора.

Четвертый недостаток состоит в том, что геометрия конусной части генератора при выбранном соотношении размеров конуса не является универсально-оптимальной. Например, мощность генератора может быть увеличена за счет уменьшения толщины стенки в направлении расширения конуса, т.к. это обеспечивает возрастание радиальной скорости разлета конусной части трубы и увеличение скорости вывода индуктивности . Учитывая, что угол подлета конуса к спирали β определяется отношением скорости разлета конуса ν к продольной скорости ν_с контактной точки и что , из (1)

получим:

где z_c - продольная координата контактной точки.

Из (2) следует, что максимальный рост мощности имеет место, если увеличение скорости разлета конуса не сопровождается возрастанием угла его подлета к спирали. Однако, чтобы обеспечить выполнение этого условия, необходимо изменить геометрические пропорции исполнения конуса. Кроме того, оптимальные геометрические пропорции исполнения конуса будут зависеть от материала проводника (его плотности) и характеристик используемого ВВ.

Последний недостаток устраняется в другом известном спиральном взрывомагнитном генераторе, который является наиболее близким к заявляемому, авторское свидетельство СССР № 1409087, кл. H02N 11/00, Бюл. № 13 (II ч.), 2000 г. Генератор включает спиральную катушку с внутренним проводником, содержащим заряд взрывчатого вещества с системой его инициирования. Кроме того, генератор содержит источник тока. Внутренний проводник расположен соосно катушке и выполнен в форме цилиндрической металлической трубы с коническим участком, причем большее основание конуса обращено в сторону нагрузки. Стенка конического участка трубы имеет переменную толщину, равномерно уменьшающуюся в сторону большего основания конуса, причем площади поперечных сечений стенки в основаниях конуса равны.

Генератор работает следующим образом. Через спиральную катушку с помощью источника тока пропускается начальный электрический ток. Затем с помощью системы инициирования возбуждается процесс детонации взрывчатого вещества. Разлетающаяся под действием взрыва труба замыкает первые витки спирали, обеспечивая захват магнитного потока. В дальнейшем при движении детонационного фронта по заряду взрывчатого вещества разлетающаяся труба производит работу над магнитным полем, вытесняя его в нагрузку. В результате энергия магнитного поля возрастает и в нагрузке формируется импульс тока с амплитудой, многократно превосходящей величину начального тока. При этом наличие конусного участка трубы с переменной толщиной стенки увеличивает радиальную скорость разлета конусного участка трубы по мере приближения детонационного фронта к нагрузке. Это обеспечивает повышение мощности генератора за счет увеличения скорости вывода индуктивности (т. е. значения , см. выражения (1) и (2)).

Генератор имеет недостатки, совпадающие с указанными выше первыми тремя недостатками аналогичного устройства по авторскому свидетельству СССР №243103, а именно:

- нетехнологичность конструктивного исполнения внутреннего проводника для генераторов мультимегаджоульного диапазона энергии, возникающая вследствие большого продольного габарита этого элемента и заполняющего его заряда ВВ (обычно длина - около метра и более),

- снижение коэффициента преобразования энергии взрывчатого вещества в электромагнитную энергию с ростом выходной энергии генератора,

- снижение коэффициента преобразования энергии взрывчатого вещества в электромагнитную энергию с ростом мощности, когда этот рост достигается увеличением выходного диаметра генератора.

Причины возникновения этих трех недостатков те же, что и у аналога. Разница лишь в том, что в приведенных выше рассуждениях соотношение подобия для конусной части внутреннего проводника может быть иным в зависимости от оптимального для генератора угла расхождения конуса, на который, как указывалось выше, влияют характеристики используемого ВВ, материал проводника, геометрия стенки конуса и т.п.

Заявляемое изобретение решает задачу повышения технологичности конструкции взрывомагнитных генераторов мультимегаджоульного диапазона энергии и эффективности использования энергии взрывчатого вещества в этих устройствах.

Техническим результатом заявляемого изобретения является:

- уменьшение максимальной длины крупногабаритных элементов генератора, находящихся внутри спиральной катушки,

- повышение коэффициента преобразования энергии взрывчатого вещества в электромагнитную энергию (повышение КПД).

Указанный технический результат достигается тем, что по сравнению с известным спиральным взрывомагнитным генератором, включающим спиральную катушку с внутренним проводником, содержащим заряд ВВ с системой его инициирования, в заявляемом генераторе внутренний проводник выполнен из двух частей, соединенных токопроводящей муфтой. Торцевые поверхности муфты образуют контактные пары с частями внутреннего проводника. Генератор снабжен дополнительным средством для возбуждения детонации заряда ВВ в части внутреннего проводника, расположенной со стороны нагрузки. Радиальные размеры части внутреннего проводника, расположенной со стороны нагрузки, и концевого участка катушки, охватывающей указанную часть внутреннего проводника, увеличены по сравнению с их радиальными размерами на остальной части генератора. Дополнительное средство для возбуждения детонации выполнено в виде взрывного линзового формирователя плоской ударной волны, установленного внутри муфты, и средства для его инициирования, окруженных инертным материалом с более низкими плотностью и скоростью звука по сравнению с материалом муфты. При этом средство для инициирования линзового формирователя плоской ударной волны может быть выполнено в виде снаряженного ВВ детонационного канала, один конец которого выходит к заряду ВВ во внутреннем проводнике, а другой - соединен с линзовым формирователем плоской ударной волны. Торцевые поверхности муфты имеют тарельчатую или ступенчато-тарельчатую форму.

Разделение внутреннего проводника генератора на две части, соединенные с помощью токопроводящей муфты, обеспечивает сохранение неразрывности электрического контура генератора до момента прихода детонации к муфте. А поскольку торцевые поверхности муфты образуют контактные пары с частями внутреннего проводника, неразрывность электрического контура сохраняется и в дальнейшем в процессе разлета примыкающих к муфте участков внутреннего проводника. Дополнительное средство для возбуждения детонации заряда ВВ позволяет инициировать процесс перехвата и вытеснения магнитного потока (магнитной кумуляции) из той части генератора, которая расположена за муфтой со стороны нагрузки. В результате удается заменить внутренний проводник генератора двумя проводниками меньшей длины, разбить заряд ВВ во внутреннем проводнике на две части и сохранить при этом работоспособность устройства. Иными словами удается уменьшить максимальную длину крупногабаритных элементов, находящихся внутри спиральной катушки. Это упрощает технологические процессы изготовления внутреннего проводника и его наполнения зарядом ВВ для генераторов мультимегаджоульного диапазона энергии, т.е. повышает технологичность конструкции.

Другим следствием указанного разделения внутреннего проводника на две части является возможность применения по разные стороны муфты различных коэффициентов радиального масштабирования. Поэтому, в отличие от прототипа, повышение энергетики генератора в k² раз не требует увеличения в k раз масштаба всего устройства. Радиальный масштаб начального участка генератора (до муфты) достаточно увеличить в √k раз, одновременно подняв в k раз ток начальной запитки. При этом длина всего устройства и радиальный масштаб концевой части генератора (за муфтой), как и прежде, увеличиваются в k раз, что позволяет сохранить уровень электрических напряжений на спирали и плотность энергии (давление магнитного поля на витки катушки). Индуктивность такого генератора, определяемая индуктивностью начального участка спирали до муфты, остается неизменной (в таких устройствах плотность витков и, соответственно, погонная индуктивность обычно быстро спадают в направлении нагрузки). Захваченный магнитный поток возрастает в k раз за счет роста начального тока, а энергия - в k² раз, как в прототипе. Однако, в отличие от прототипа, масса ВВ на начальном участке спирали (до муфты) возрастает не в k³, а в k² раз. Тем самым КПД генератора при наращивании энергетики повышается по сравнению с прототипом.

Помимо этого разделение внутреннего проводника дает возможность увеличения радиальных размеров части внутреннего проводника, расположенной со стороны нагрузки, и радиальных размеров концевого участка катушки, охватывающего указанную часть внутреннего проводника, без увеличения их длины на этом участке и размеров внутреннего проводника и катушки на остальной части генератора. Это позволяет поднимать мощность генератора (при сохранении выходной энергии) за счет роста производной (см. анализ третьего недостатка аналога) при меньшем, по сравнению с прототипом, расходе ВВ, т.е повышает по сравнению с ним КПД генератора. Концевая часть увеличенного в поперечном размере внутреннего проводника может быть не только конусной, но и какой-либо иной, например, цилиндрической, формы (последнее удешевит конструкцию вследствие упрощения геометрии изготавливаемой детали, но снизит величину приращения мощности).

Установленный внутри муфты взрывной линзовый формирователь плоской ударной волны (И.Ф.Кобылкин, В.В.Селиванов, В.С.Соловьев, Н.Н.Сысоев. Ударные и детонационные волны. Методы исследования. - 2-е изд. - Москва: ФИЗМАТГИЗ, 2004, с. 301-302) служит для возбуждения детонации заряда ВВ в той части внутреннего проводника, которая расположена со стороны нагрузки. Он позволяет сформировать плоский фронт детонации, что необходимо для более эффективного преобразования энергии ВВ в кинетическую энергию внутреннего проводника. Кроме того, использование линзового формирователя (например, с металлической облицовкой тонколистового заряда ВВ) позволяет минимизировать количество взрывчатого материала, используемого для возбуждения плоской детонационной волны, и тем самым избежать отколов на внешней границе муфты, которые могли бы возникнуть вследствие распространения по муфте ударной волны, возбуждаемой взрывом заряда в муфте (появление отколов может привести к нарушению работы генератора из-за замыкания муфты на катушку и разрушения электрического контура генератора). Чтобы дополнительно уменьшить вероятность отколов, линзовый формирователь и средство его инициирования окружены инертным материалом с более низкими плотностью и скоростью звука по сравнению с материалом муфты. Это позволяет снизить амплитуду импульса давления, поскольку для большинства материалов при характерных объемных сжатиях, не превышающих 10% (что соответствует для твердых тел десяткам и сотням тысяч атмосфер), давление в ударной волне связано с плотностью и скоростью звука примерным соотношением:

p=ρ·c·u,

где p - давление, с - скорость звука, u - массовая скорость материала за фронтом ударной волны (Я.Б.Зельдович, Ю.П.Райзер: Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений, М.: Физматгиз, 1963, стр.510, 514).

Средство инициирования служит для подрыва линзового формирователя плоской ударной волны. Выполнение этого средства в виде снаряженного взрывчатым веществом детонационного канала, один конец которого выходит к заряду ВВ во внутреннем проводнике, а другой - соединен с линзовым формирователем плоской ударной волны, обеспечивает инициирование детонационного канала в момент прихода детонации на примыкающий к муфте торец заряда и последующий подрыв линзового формирователя. Момент подрыва линзового формирователя регулируется длиной детонационного канала.

Для обеспечения надежного динамического контакта муфта - внутренний проводник, торцевые поверхности муфты выполняются тарельчатой или ступенчато-тарельчатой формы.

На фиг.1 и 2 изображен заявляемый спиральный взрывомагнитный генератор с двумя вариантами исполнения средства для инициирования линзового формирователя плоской ударной волны. На фиг.3 (вид А на фиг.1, 2) и фиг.4 приведены два варианта выполнения линзового формирователя плоской ударной волны. На фиг.1, 2, 3, 4 введены обозначения:

1 - спиральная катушка;

2, 3 - части внутреннего проводника (до и за муфтой, соответственно),

4, 5 - заряды ВВ (до и за муфтой, соответственно);

6 - генератор подрывных импульсов системы инициирования,

7 - средство для инициирования заряда ВВ 4 системы инициирования;

8 - средство для инициирования взрывного линзового формирователя плоской ударной волны, возбуждающего детонацию в заряде ВВ 5;

9 - муфта;

10 - инертный материал с низкими плотностью и скоростью звука,

11 - детонационный канал;

12 - конденсаторная батарея;

13 - коммутатор,

14 - нагрузка;

15 - вставка из инертного материала;

16 - заряд линзового формирователя,

17 - металлическая облицовка заряда линзового формирователя.

Спиральный взрывомагнитный генератор (фиг.1) включает спиральную катушку 1 с внутренним проводником 2, 3, содержащим заряд ВВ 4, 5 с системой его инициирования 6, 7, 8. Внутренний проводник выполнен из двух частей 2, 3, соединенных токопроводящей муфтой 9. Торцевые поверхности муфты 9 образуют контактные пары с частями 2, 3 внутреннего проводника. Генератор снабжен дополнительным средством для возбуждения детонации заряда ВВ 5 в части 3 внутреннего проводника. Радиальные размеры части 3 внутреннего проводника и охватывающего ее концевого участка катушки 1 увеличены по сравнению с их радиальными размерами на остальной части генератора. Дополнительное средство для возбуждения детонации выполнено в виде взрывного линзового формирователя плоской ударной волны (вид А, фиг.3), установленного внутри муфты 9, и средства для его инициирования 8, окруженных инертным материалом 10 с более низкими плотностью и скоростью звука по сравнению с материалом муфты 9. При этом средство 8 для инициирования линзового формирователя плоской ударной волны может быть выполнено в виде снаряженного ВВ детонационного канала 11 (фиг.2), один конец которого выходит к заряду ВВ 4 во внутреннем проводнике 2, а другой - соединен с линзовым формирователем плоской ударной волны. Торцевые поверхности муфты 9 имеют тарельчатую (см фиг.1) или ступенчато-тарельчатую (см фиг.2) форму.

Кроме того, генератор содержит конденсаторную батарею 12, используемую в качестве источника начального тока, коммутатор 13 и нагрузку 14. Генератор может содержать также вставку из инертного материала 15 для уменьшения количества ВВ в части 3 внутреннего проводника (как уже указывалось, повышение энергетики ведет к избыточности ВВ).

Работает генератор (фиг.1) следующим образом.

При замыкании коммутатора 13 конденсаторная батарея 12 начинает разряжаться через электрический контур генератора, образованный его спиральной катушкой 1, нагрузкой 14, частями внутреннего проводника 2, 3 и муфтой 9. При поступлении подрывного импульса на средство инициирования 7 возбуждается процесс детонации заряда ВВ 4 в части 2 внутреннего проводника, и эта часть начинает разлетаться. В момент ее замыкания на катушку 1 захватывается магнитный поток, введенный от конденсаторной батареи 12 в электрический контур генератора. В процессе движении детонационного фронта по заряду ВВ 4 разлетающаяся часть 2 внутреннего проводника вытесняет магнитный поток в концевую часть катушки 1, охватывающую часть 3 внутреннего проводника, и в нагрузку 14. После того как подвижный контакт части 2 внутреннего проводника с катушкой 1 вплотную приблизится к муфте 9, примыкающая к муфте 9 часть внутреннего проводника 3, разлетаясь под действием взрыва заряда ВВ 5, замыкается на катушку. Подрыв заряда 5 осуществляется при подаче подрывного импульса от генератора подрывных импульсов 6 на средство инициирования 8 линзового формирователя плоской ударной волны (вид А, фиг.3), который возбуждает процесс распространения плоской детонационной волны в заряде 5. При замыкании части 3 внутреннего проводника на катушку 1 происходит перехват магнитного потока. Затем он вытесняется разлетающейся частью 3 внутреннего проводника в нагрузку 14. В нагрузке формируется импульс тока с амплитудой, многократно превышающей начальный ток запитки за счет работы, совершенной продуктами взрыва над магнитным полем.

Систему инициирования, представленную на фиг.1, целесообразно использовать, когда момент инициирования линзового формирователя предшествует моменту выхода детонации на примыкающий к муфте торец заряда 4. Однако она может быть упрощена (см. фиг.2), если линзовый формирователь инициируется после этого момента. В этом случае средство 8 для его инициирования можно выполнить в виде снаряженного взрывчатым веществом детонационного канала 11, один конец которого выходит к заряду взрывчатого вещества 4, а другой - соединен с линзовым формирователем плоской ударной волны. В результате исчезает необходимость в подаче на него подрывного импульса от генератора подрывных импульсов 6, а регулирование момента инициирования осуществляется выбором длины детонационного канала 11 (канал может быть выполнен, например, в виде спирали).

На фиг.3 и 4 приведены два варианта исполнения линзового формирователя плоской ударной волны (второй может использоваться для больших по диаметру зарядов, чем первый). Линзы представляют собой тонколистовые заряды ВВ 16, облицованные металлической фольгой 17, в первом случае с конусным, во втором со сдвоенным конусным профилем сечения. Геометрия линз выбирается таким образом, чтобы вершина облицовки подлетала к основанию конуса одновременно с выходом детонации на периметр линзы.

В примере реализации заявляемого генератора его длина составляет 1400 мм. Внутренний проводник трубчатой формы делится токопроводящей муфтой 9 пополам. Диаметры катушки 1 и внутреннего проводника 2 до муфты равны, соответственно, 160 и 80 мм. Концевой участок внутреннего проводника 3 длиной 400 мм имеет форму усеченного конуса с диаметром малого и большого оснований 146 и 200 мм. Диаметр охватывающей его катушки равен 300 мм. Материал внутреннего проводника - алюминий марки АМц с толщиной стенки 14 мм. Муфта установлена относительно катушки с радиальным зазором 5 мм, что обеспечивает неразрывность электрической цепи генератора в момент перезамыкания разлетающегося края конусного проводника 3 с муфты 9 на катушку 1. В качестве средств инициирования 7 и 8 использованы капсюли-электродетонаторы. Линзовый формирователь плоской ударной волны выполнен в варианте исполнения, представленном на фиг.4. Для облицовки линзы использована медная фольга толщиной 0,2 мм; в качестве демпфирующего материала, окружающего линзу, использован пенополистирол. Экспериментально измеренная разновременность формирования ударной волны на поверхности инициируемого заряда 5 составила 0,3 мкс, что не превышает предельно допустимого по условиям работы генератора разброса, оцениваемого величиной ~1…2 мкс. Расчетная номинальная выходная энергия генератора составляет 8,5 МДж при его работе на нагрузку индуктивностью 100 нГн.

Расчетные оценки показывают, что с точки зрения оптимальности режима работы генераторов целесообразно делить их внутренний проводник в соотношении 1:2…1:1. В приведенном примере реализации генератора было выбрано соотношение 1:1, что позволило за счет разделения внутреннего проводника генератора на две части в два раза уменьшить продольный габарит содержащих ВВ элементов. Это упрощает технологию изготовления этих элементов и снаряжения их зарядом ВВ. В частности, уменьшение габаритов создает условия для перехода от использования прессованных к более дешевым литьевым составам взрывчатых материалов. Кроме того, в приведенном примере генератора за счет повышения эффективности использования ВВ (КПД) удается уменьшить его количество на 8 кг.

Генератор может быть использован в устройствах преобразования энергии взрывчатого вещества (ВВ) в электромагнитную энергию. Генератор содержит спиральную катушку с внутренним проводником, содержащим заряд ВВ с системой его инициирования и выполненным из двух частей, соединенных токопроводящей муфтой. Генератор снабжен дополнительным средством для возбуждения детонации заряда ВВ в части внутреннего проводника со стороны нагрузки, выполненным в виде взрывного линзового формирователя плоской ударной волны, установленного внутри муфты, и средства для его инициирования, окруженных инертным материалом с более низкими плотностью и скоростью звука по сравнению с материалом муфты; упомянутое средство для инициирования может быть выполнено в виде снаряженного ВВ детонационного канала, один конец которого выходит к заряду ВВ во внутреннем проводнике, а другой - соединен с линзовым формирователем. Радиальные размеры части внутреннего проводника со стороны нагрузки и концевого участка катушки, охватывающей эту часть проводника, увеличены по сравнению с их радиальными размерами на остальной части генератора. Изобретение обеспечивает уменьшение размеров генератора и повышение КПД. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Спиральный взрывомагнитный генератор, включающий спиральную катушку с внутренним проводником, содержащим заряд взрывчатого вещества с системой его инициирования, отличающийся тем, что внутренний проводник выполнен из двух частей, соединенных токопроводящей муфтой, торцевые поверхности которой образуют контактные пары с частями внутреннего проводника, а, кроме того, генератор снабжен дополнительным средством для возбуждения детонации заряда взрывчатого вещества в части внутреннего проводника, расположенной со стороны нагрузки.

2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что радиальные размеры части внутреннего проводника, расположенной со стороны нагрузки, и концевого участка катушки, охватывающей указанную часть внутреннего проводника, увеличены по сравнению с их радиальными размерами на остальной части генератора.

3. Генератор по п.1, отличающийся тем, что дополнительное средство для возбуждения детонации выполнено в виде взрывного линзового формирователя плоской ударной волны, установленного внутри муфты, и средства для его инициирования, окруженных инертным материалом с более низкими плотностью и скоростью звука по сравнению с материалом муфты.

4. Генератор по п.3, отличающийся тем, что средство для инициирования линзового формирователя плоской ударной волны выполнено в виде снаряженного взрывчатым веществом детонационного канала, один конец которого выходит к заряду взрывчатого вещества во внутреннем проводнике, а другой соединен с линзовым формирователем плоской ударной волны.

5. Генератор по п.1, отличающийся тем, что торцевым поверхностям муфты придана тарельчатая или ступенчато-тарельчатая форма.