Варианты
многоступенчатых систем
Как
уже говорилось ранее, одноступенчатые системы обладают чрезвычайно низким КПД.
Это объясняется рядом факторов. Инерционность самого соленоида, самоиндукция
которого вначале препятствует
втягиванию снаряда, а затем после выключения тока, тормозит его движение. Инерционностью
снаряда, обладающего значительной массой. Силой трения, которая вначале, при
разгоне снаряда весьма велика.
Для достижения ощутимых результатов требуется делать обмотки соленоидов с чрезвычайно
боьшой
удельной мощностью, что весьма нежелательно ибо приводит в лучшем случае к перегреву,
а в худшем к
их перегоранию.
Разработка и создание многоступенчатых систем может решить все эти проблемы.
Благодаря постепенному
а не импульсному ускорению снаряда удельную мощность обмоток можно снизить и
следовательно
уменьшить их нагрев и продлить срок службы. В многоступенчатых системах достигается
более высокий КПД.
Это так же связано с постепенным снижением трения и с более высоким коэффициентом
передачи энергии
на последующих ступенях. Т.к. чем больше начальная скорость снаряда, тем большее
кол-во энергии он может взять от соленоида. Иными словами если в первой ступени
снаряду передается 1-3% энергии магнитного поля, то на последней практически
вся энергия поля переходит в кинетическую энергию ускоренного снаряда.
Первые ступени таких систем должны обладать относительно высокой индуктивностью,
достаточной протяженностью и малой плотностью тока. Это обеспечит более плавный
запуск снаряда и передачу ему большей порции кинетической энергии, чем при резком
и мощном пусковом импульсе. По мере продвижения
к концу ускорителя обмотки надо делать с меньшей индуктивностью и большей пропускной
способностью по току. Это объясняется тем, что скорость снаряда по мере движения
увеличивается и уменьшается время его прохождения сквозь один сегмент ускорителя.
Можно сказать, что начальные обмотки необходимо делать относительно длинными,
мотать тонким проводом с большим кол-вом витков, а оконечные желательно делать
низкоиндуктивными и сильноточными т.е. короткими, намотанными толстым проводом
и с небольшим кол-вом витков.
сегментная с последовательным возбуждением