НИЗКОЧАСТОТНЫЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ЭНЕРГИИ И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2016 года по МПК B06B1/04 F41B6/00 H05H1/54 

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.

Известны излучатель электромагнитной энергии (см. патент Р, Ф. №2371260), недостатком которого является отсутствие передачи энергии направленного действия, и электромагнитный автомат (см. Российский патент №2545160), общим недостатком которых является большая себестоимость для достижения значительной плотности излучаемой энергии.

Известные недостатки устраняются предлагаемым изобретением. Оно согласно фиг. 1, 2 содержит трансформаторы 1 и 2 с гибким магнитопроводом, состоящим из изолированной проволоки или троса, выполненных из трансформаторной стали. Магнитопровод трансформаторов замыкается с помощью излучателей 3, 4 и вторичных обмоток 7, 8, выполненных из того же материала. Излучатели каждого трансформатора содержат минимум две излучающие индуктивности с противоположно направленными обмотками и соединенных параллельно. Причем магнитопровод первого трансформатора проходит через вторичную обмотку второго и наоборот магнитопровод второго трансформатора проходит через вторичную обмотку первого, а излучатели трансформаторов соосно расположены относительно друг друга. На первичные катушки 5, 6 расположенные на общем магнитопроводе трансформаторов или раздельно каждая на одном магнитопроводе каждого трансформатора или его части, подается выпрямленное фазное или линейное напряжение, например, синусоидального тока, причем напряжение на одной из катушек сдвинуто по фазе на 120 градусов по отношению к другой. При наличии трех катушек они могут быть подключены к трехфазной сети треугольником или звездой, что повышает эффективность поражения цели. Каждый излучатель предыдущего трансформатора является нагрузкой для последующего трансформатора, и наоборот излучатель последующего трансформатора является нагрузкой предыдущего. Таким образом, два или более трансформаторов объединяются в один. С целью обеспечения линейности излучения и увеличения плотности электромагнитной энергии излучатели 3 и 4 расположены между коаксиально расположенными пластинами 10 и 11 конденсатора, при этом вектор напряженности электрического поля Е направлен радиально в сторону оси излучения при уплотнении энергии или в противоположную сторону при уменьшении плотности электромагнитной энергии, т.е. перпендикулярно вектору Н излучаемой магнитной энергии. Для увеличения или уменьшения энергии электрического поля параллельно к конденсатору, образованному пластинами 10 и 11, подсоединен регулируемый сополимерным диэлектриком 9 конденсатор 13, а также регулятор напряжения 12. Отверстие 14 служит для подачи плазмы или лазерного луча. При этом в излучаемом пространстве образуется искусственный провод, при помощи которого появляется возможность линейно излучать неограниченное количество электромагнитной энергии. Излучающая электромагнитная энергия имеет бесконечную дальность поражения и проявляется, пока не встретит материального препятствия. Если мощность излучателя составляет, например, 500 Вт, то мощность излучения с учетом КПД примем, например, 250 Вт, то поражающий эффект может в десятки и сотни раз в зависимости от времени воздействия на цель превышать, например, эффект пули выпущенной из стрелкового оружия.

Работа устройства заключается в том, что при подаче в устройство выпрямленного напряжения в каждой паре двух излучающих индуктивностей, имеющих противоположные обмотки, вырабатывается суммарное магнитное поле эллипсоидной формы (см. книгу X. Кухлинг. Справочник по физике, Москва «МИР» 1982, стр. 236), вектор Пойтинга которого направлен вдоль оси излучения. Это явление создает линейное направленное направление магнитной энергии. Излучающее магнитное поле каждой катушки складывается из магнитного поля, образованного током от вторичных обмоток 7, 8 и магнитного потока магнитопровода, при этом магнитное поле вытесняет магнитный поток из магнитопровода, увеличивая мощность излучения. Плотность электромагнитной энергии эллипсоида за счет изменения его поперечного сечения регулируется конденсатором переменной емкости и регулятором напряжения. Поэтому излучающие каждой парой индуктивностей эллипсоиды могут иметь различное поперечное сечение и различную энергетическую плотность энергии. При подаче на первичные катушки линейного напряжения эллипсоиды излучателей сдвигаются по фазе на треть их длины, что в результате приводит к увеличению эффективности поражающего действия. Все эти факторы приводят к тому, что при встрече с токопроводящим препятствием в нем возникает ток короткого замыкания, приводящий к разрушению препятствия. При излучении суммарного магнитного поля, образованного тремя соосно расположенными устройствами, соединенными в звезду или треугольник, разрушение препятствия происходит аналогично короткому замыканию на линиях электропередач или в коаксиальном кабеле.

Для взаимодействия электромагнитной энергии с токонепроводящей целью используем луч лазера, который проходит через отверстие 14 устройства и коаксиально распространяется вдоль оси излучения совместно с магнитной энергией. При этом лазерная энергия обеспечивает токопроводность токонепроводящей цели. Для этого желательно обеспечить высоковольтную передачу (с значительным значением напряженности электрического и магнитного полей). Так как луч лазера является токопроводным, то он играет роль провода, например, как в высоковольтных линиях электропередач. Из сказанного следует, что устройство может служить в качестве выходной насадки к лазеру.

На фиг. 3 схематично показан способ изготовления излучателя. Способ заключается в том, что на плоском основании 16 рисуют линию, представляющую траекторию 17 намотки трансформаторов. Вдоль обозначенной траектории с двух сторон устанавливают проводные ограничители 18, а в месте расположения излучателя размещают изолированную обкладку конденсатора 11 меньшего диаметра, ось которой, например, делит площадь обозначенной траектории на две равные симметричные части. В местах расположения первичных катушек трансформаторов размещают плоскостные индуктивности, являющиеся эквивалентом первичных катушек. Обмотку трансформаторов производят согласно обозначенной траектории и по фиг. 3 с помощью покрытого лаком гибкого троса или провода из электротехнической стали. При обмотке трансформатора (см. фиг. 3) 1 обход провод проходит последовательно через плоскостную индуктивность (первичную катушку) 5 трансформатора (трансформаторов) , затем образует вторичную обмотку 7 и далее проходит вторую первичную катушку 6, затем образует начало излучающих индуктивностей первого излучателя 4, которые образуются путем одного или несколько витков проволоки с правой и левой намотками проводом вокруг обкладки конденсатора 11. Вторым обходом провод проходит через первичную катушку 6 и образованную при первом обходе вторичную обмотку 7, после чего последовательно образует вторичную обмотку 8, затем проходит первичную катушку 6, после чего образует второй излучатель 6, обмотку которого производит аналогично первому. При следующем третьем обходе провод обходит или не проходит первичную катушку 6, обходит или дополняет витки вторичной обмотки 7, проходит через ранее образованную вторичную обмотку 8, первичную 6, дополняет витки излучающих индуктивностей первого излучателя 4 и т.д. Таким образом, плоскостные обмотки всего трансформатора и излучающие индуктивности образуются путем последовательного поочередного пропускания провода через первичные обмотки трансформатора, вторичные обмотки с одновременным образованием недостающих и последовательным образованием излучателей. При обмотке трансформатора количество витков излучающих первичных и вторичных индуктивностей и магнитопровода регулируется в зависимости от требуемой излучающей характеристики устройства. После завершения обмотки трансформатора коаксиально первой 11 устанавливается вторая 10 обкладка конденсатора. Полученная обмоточная плоскостная конструкция трансформатора отделяется от основания, экранируется с двух сторон, скручивается относительно оси коаксиального конденсатора и помещается в корпус устройства с последующим его заполнением, например, компаундом. Экранирование одновременно играет роль как теплоотводное устройство.

Предлагаемая технология при исключении излучателей может использоваться в технике при производстве трансформаторов любых типов и конструкций.

Устройство может служить универсальным средством в зависимости от излучающей мощности как для уничтожения живой силы условного противника или принуждению его к бездействию, так и поражения, например, военных транспортных средств, самолетов, ракет, спутников.

В случае военного конфликта, когда российский самолет будет иметь возможность парализовывать корабли условного противника, у россиян появятся ощущения спокойствия, гордости, защищенности и независимости Российского государства и, конечно, увеличение патриотизма.

Предложен низкочастотный излучатель электромагнитной энергии. Он содержит трансформаторы с магнитопроводом, замыкающимся с помощью излучателей и вторичных обмоток трансформаторов. При этом магнитопровод первого трансформатора проходит через вторичную обмотку второго, а магнитопровод второго трансформатора проходит через вторичную обмотку первого. При этом излучатели трансформаторов соосно расположены относительно друг друга. Также предложен способ изготовления указанного выше низкочастотного излучателя электромагнитной энергии. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Низкочастотный излучатель электромагнитной энергии содержит трансформаторы с магнитопроводом, замыкающимся с помощью излучателей и вторичных обмоток трансформаторов, при этом магнитопровод первого трансформатора проходит через вторичную обмотку второго, а магнитопровод второго трансформатора проходит через вторичную обмотку первого, при этом излучатели трансформаторов соосно расположены относительно друг друга.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый излучатель содержит по меньшей мере пару излучающих индуктивностей, соединенных параллельно с противоположным направлением обмоток и излучающих сумму линейно направленных электромагнитных полей.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждая вторичная обмотка трансформатора электрически связана со своей парой излучающих индуктивностей с линейно направленным действием электромагнитных полей.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что трансформатор, содержащий две первичные катушки, на которые подается фазное напряжение, причем напряжение на одной из катушек сдвинуто по фазе на 120 градусов по отношению к другой, а трансформатор, содержащий три первичные катушки, подключается к трехфазной сети звездой или треугольником.

5. Способ изготовления излучателя, заключающийся в том, что плоскостные обмотки всего трансформатора и излучающие индуктивности образуются путем последовательного поочередного пропускания изолированного, выполненного из электротехнической стали провода через первичные обмотки трансформатора, вторичные обмотки с одновременным образованием недостающих и последовательным образованием излучателей, при этом количество витков излучающих первичных и вторичных индуктивностей и магнитопровода регулируется в зависимости от требуемой излучающей характеристики устройства, после завершения обмотки трансформатора коаксиально первой устанавливается вторая обкладка конденсатора, полученная обмоточная плоскостная конструкция трансформатора отделяется от основания, экранируется с двух сторон, скручивается относительно оси коаксиального конденсатора и помещается в корпус устройства с последующим его заполнением, например компаундом.