ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ АВТОМАТ Российский патент 2015 года по МПК F41B6/00 

Изобретение относится к области оружия и предназначено, в частности, для полного и быстрого уничтожения живой силы противника (или обращение его к бездействию) на любом расстоянии в зоне прямой видимости.

Устройство содержит преобразователь частоты, фиг. 1, трансформатор, фиг. 2, излучатель, фиг. 3.

Низкочастотный преобразователь содержит четыре торообразных магнитопровода, на фиг. 1 условно не показаны, содержащие равные индуктивности 10, 9, 15, 16 с равномерным шагом намотки, соединенные попарно, параллельно, встречно, на фиг. 1 показаны их развертки. У высокочастотного преобразователя магнитопровод исключается. Первая пара индуктивностей 9, 10, соединенных параллельно, запитана входным высоким напряжением U5, вторая пара индуктивностей 15, 16, соединенная параллельно, запитана входным низким напряжением U6. Индуктивности 10, 9, 15, 16 содержат магнитно-связанные с ними плоскостные катушки 3-4, 5-6, 7-8, 1-2, имеющие одинаковые параметры, кроме того, что четные и нечетные катушки имеют противоположные намотки. При одинаковых входных напряжениях плоскостные катушки 7-8, 1-2 по отношению к катушкам 3-4, 5-6 имеют меньшее число витков. Все плоскостные катушки соединяются последовательно и образуют выходные напряжения U1, U2, U3, U4. При параллельном соединении (суммировании) напряжений U1 и U2, U3 и U4 получаем временные диаграммы, изображенные на фиг. 1, где 11, 12, 13, 14 импульсы, вырабатываемые соответственно плоскостными катушками 3-4, 5-6, 7-8, 1-2. При излучении магнитной энергии, соответствующей указанным на фиг. 1 временным диаграммам, происходит образование линейного магнитного жгута, имеющего две степени свободы вперед-назад, аналогично стоячим волнам. При одновременном перемещении, например, плоскостных катушек 7-8, 1-2 вдоль оси индуктивностей 15, 16 получаем временной сдвиг импульсов 13, 14 относительно импульсов 11, 12. Таким образом, перемещая плоскостные катушки вдоль входных индуктивностей, можем получать на выходе желаемые временные диаграммы, при этом ширина импульса определяется временем прохождения магнитного поля участка между, например, 3 и 4 катушками, расстояние между импульсами определяется временем прохождения поля участка между 4 и 3 катушками при равном количестве их витков.

Таким образом, каждая пара плоскостных катушек отбирает энергию от входной индуктивности, поэтому амплитуда последующих пар катушек при нагрузке преобразователя уменьшается. Для исключения этого эффекта участок входной индуктивности между 4 и 3 катушками дополнительно подпитывается напряжением, (на фиг. 1 условно не показано) частота которого совпадает с частотой участка входной индуктивности. Другой способ исключения эффекта заключается в том, что преобразователь содержит n пар входных индуктивностей, на каждой из которых имеется пара плоскостных катушек, которые могут быть расположены на различных расстояниях от начала индуктивностей и соединяться известными способами. Таким образом, выходная частота импульсов преобразователя увеличивается во столько раз, сколько пар плоскостных катушек размещено на длине входных индуктивностей, длина проволоки которых соответствует длине периода входного напряжения. Очевидно, аналогично работает преобразователь при входном постоянном напряжении.

На фиг. 3 изображен излучатель, содержащий магнитно-несвязанные излучающие индуктивности 22 и 23, расположенные внутри конденсаторов, образованных конденсаторными пластинами 24, 25, 26. Все конденсаторы и индуктивности залиты диэлектриком 27. При работе излучателя на конденсаторы подаются, например, постоянные напряжения, вектора напряженности которых направлены в сторону оси излучения. Излучающие индуктивности 23 и 22 одновременно излучают импульсы индуктируемые катушками 3-4, 5-6 и 7-8, 1-2. При подаче, например на 4 излучающих индуктивности напряжений U1, U2, U3, U4 получаем суммирование полей после их излучения. Конденсаторы ограничивают излучение излучающих индуктивностей, поэтому электромагнитные излучения имеют одну степень свободы, так как суммарные магнитная и электрическая напряженности катушек и конденсаторов направлены под углом к оси излучения. Следует отметить, что при исключении этой степени свободы получаем шаровую молнию. Излучающие электромагнитные поля представляют собой излучения эквивалентные передаче энергии с помощью длинных линий, но лишенные одной степени свободы. При встрече излучения с токопроводящей целью в ней от разных напряженностей индуктируются различные потенциалы, что приводит к короткому замыканию аналогично замыканию длинных линий и, как следствие, поражению цели. Необходимым условием для этого является одновременная встреча с целью импульсов излучающих катушек или их сдвиг во времени, например, на величину трети ширины импульсов излучаемых одной излучающей индуктивности по отношению к другой. При разности напряженностей соответствующей пробою воздушной среды происходит образование стримера (плазмы). В связи с тем, что энергия в точку пробоя поступает периодически, образуется плазменный канал. При встрече плазмы с препятствием происходит разрушение препятствия.

При подаче переменного напряжения высокой частоты на излучатель с целью увеличения мощности излучения требуется одновременная согласованная подача импульсов конденсаторов и излучающих индуктивностей. Это обеспечивается с помощью согласующего устройства (трансформатора), см. фиг. 2, содержащего конденсаторы, образованные обкладками 17-18, между которыми расположены плоскостные индуктивности 19, 21. Конденсаторы и индуктивности залиты диэлектриком 20. Импульсное согласование происходит за счет подачи напряжения на конденсаторы от выхода преобразователя, при этом от выхода трансформатора напряжение подается на излучающие индуктивности излучателя. На конденсаторы излучателя подается напряжение от входного напряжения трансформатора. Материалом для обкладок конденсаторов может служить, например, изолированная с двух сторон фольга. Плоскостные индуктивности 19, 21 могут состоять из отдельных индуктивностей, соединенных параллельно, последовательно или смешано, и выполняться из тонкой проволоки или токопроводящей краски, нанесенной на изолированное гибкое основание. Таким образом, полученные элементы согласующего устройства могут быть свернуты в спираль Архимеда (рулон), например, вокруг излучающего устройства. При свертывании между витками могут закладываться трубки для охлаждения, например, воздухом.

При выполнении излучающих индуктивностей в форме конусов и регулировании напряженностями слагаемых полей можем получать различные поражающие области в функции требуемой дальности воздействия. При сечении излучающих индуктивностей в виде узких эллипсов получаем плоскостное излучение.

Автомат обладает свойствами без шумности работы, поражать условного противника через стены и пр.

Устройство может найти самое широкое применение. В зависимости от излучаемой мощности может быть использовано как в сельском хозяйстве, например для уничтожения саранчи, в хозяйственной деятельности человека, например для уничтожения тараканов, и пр., так и в полиции и т.д. При работе излучателя в резонансном режиме с излучениями клеток живых организмов может способствовать их восстановлению.

Изобретение относится к области оружия и предназначено, в частности, для полного и быстрого уничтожения живой силы противника (или обращение его к бездействию) на любом расстоянии в зоне прямой видимости. Техническим результатом изобретения является то, что устройство содержит преобразователь частоты и излучатель, причем у преобразователя частоты входное напряжение любой формы преобразуется в двухканальное высокочастотное напряжение, при этом частоты каналов совпадают во времени и имеют форму эллипсов с различными значениями малых осей, а излучатель состоит из излучающих индуктивностей, каждая из которых расположена между обкладками конденсаторов, причем индуктивности и конденсаторы электрически связаны с выходными каналами преобразователя так, чтобы вектора напряженностей магнитных полей были направлены в сторону излучения, а вектора напряженностей электрических полей были направлены в сторону оси излучения. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Электромагнитный автомат, отличающийся тем, что содержит преобразователь частоты и излучатель, причем у преобразователя частоты входное напряжение любой формы преобразуется в двухканальное высокочастотное напряжение, при этом излучатель состоит из излучающих индуктивностей, каждая из которых расположена между обкладками конденсаторов, причем индуктивности и конденсаторы электрически связаны с выходными каналами преобразователя так, чтобы вектора напряженностей магнитных полей были направлены в сторону излучения, а вектора напряженностей электрических полей были направлены в сторону оси излучения.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что частоты каналов преобразователя сдвинуты во времени, например, на треть ширины импульса.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что между преобразователем частоты и излучателем включен трансформатор, содержащий конденсаторы, между пластинами которых расположены плоскостные индуктивности, которые могут состоять из отдельных индуктивностей, соединенных параллельно, последовательно или смешанно.