Rail electromagnetic accelerators with an external magnetic field

Abstract

РЕЛЬСОВЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ С ВНЕШНИМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ © К. И. СухачёвСамарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королёва (национальный исследовательский университет) Определены основные проблемы применения рельсовых электромагнитных ускорителей для ускорения твёрдых тел миллиметрового диапазона. Предложено применение модернизированной систе-мы подмагничивания рельсотрона, описан её принцип действия. Проведено математическое моделиро-вание работы рельсотрона без системы подмагничивания и с ней для ускоряемых тел различной массы. Проведён анализ влияния системы подмагничивания на основные параметры рельсовых электромагнит-ных ускорителей. Получены графики ускоряющих сил, действующих на объект со стороны основного контура и контуров подмагничивания, и графики скорости якоря и индукции магнитного поля в области ускоряемого объекта. Указаны границы применимости описанной модели. Предложено несколько вари-антов конструкции системы подмагничивания рельсотрона, в том числе и многоступенчатая. Исследова-но влияние некоторых начальных условий на процесс ускорения объекта в канале рельсового электро-магнитного ускорителя. Показана эффективность введения внешнего магнитного поля в канал ускорите-ля, позволяющая увеличить конечную скорость якоря более чем в два раза при сохранении ресурса рель-совых электродов.Электромагнитный рельсовый ускоритель, система подмагничивания, рельсотрон, резонансный принцип ускорения, моделирование ускоряющей силы в рельсотроне, эффективность рельсотрона с си-стемой подмагничивания.

Numerical simulation of motion of dust particles in an accelerator path

“…Electromagnetic accelerators working on the principle of a railgun are most widely used to accelerate large particles (from 1 mm and above) [2]. Electrostatic accelerators, containing drift tubes to which an accelerating voltage is applied, are used to research the degradation of materials in the flow of high-speed micron particles.…”