Индукционный (вихревой) ускоритель

Сегодня я расскажу о простом, но в то же время практически неограниченно мощном виде электромагнитных ускорителей - индукционном (вихревом) ускорителе, которому, на мой взгляд, уделяется незаслуженно мало внимания. Эта статья будет посвящена по большей части теории, нежели практике.

Принцип действия индукционного ускорителя прост: в неком объеме проводящего тела (метаемом снаряде) внешним магнитным полем наводятся вихревые токи, которые создают в свою очередь противоположно направленное магнитное поле, пытающееся скомпенсировать действие внешнего. Эти два магнитных поля отталкиваются, засчет чего происходит ускорение снаряда относительно катушки, которой создавалось внешнее магнитное поле. Чем мощнее импульс и чем короче его фронт - тем сильнее ускорится снаряд.

Существует как минимум 3 типа индукционного ускорителя:
Трубчатый индукционный ускоритель (индукционный гауссган) - похож на классическую пушку Гаусса с тем различием, что снаряд не втягивается, а выталкивается из катушки засчет действия вихревых токов. Снаряд должен быть неферромагнетиком (например, медь или алюминий), и стартовая позиция должна быть немного удалена от центра катушки. Снаряд может быть также трубчатым или кольцеобразным, что должно повысить КПД его ускорения.

преимуществам - возможность многоступенчатого ускорения.
Индукционный гауссган также имеет несколько преимуществ перед классическим гауссганом: во-первых, нет ограничений по количеству энергии, приходящейся на одну ступень ускорителя, во-вторых, нет необходимости останавливать разряд конденсатора на катушку после прохождения снарядом ее центра.
Дисковый индукционный ускоритель ("reconnection gun") - состоит из двух катушек, размещенных по обе стороны от плоского снаряда (обычно это диск). Когда импульс тока проходит по катушкам, они "выталкивают" снаряд засчет вихревых токов. После того как снаряд покинет пространство между катушками, линии их магнитных потоков вновь соединяются (отсюда название "reconnection gun").

К преимуществам дискового индукционного ускорителя можно отнести относительно высокий КПД и возможность многоступенчатого ускорения, к недостаткам - ограничения по форме снаряда.
Кольцевой индукционный ускоритель (дискомет Томсона) - наиболее распространенный тип индукционного ускорителя. Когда через катушку проходит импульс тока, ферромагнитный стержень намагничивается, что вызывает вихревые токи в кольцевом снаряде, засчет чего тот отталкивается от катушки.

Именно этот тип ускорителя был выбран мной для экспериментов. Катушка и ферритовый стержень:

Снаряд (в донышке 14г алюминиевое кольцо, общий вес снаряда 40г):

На видео показан выстрел с накачкой примерно 400 дж.
Следующая часть будет посвящена практическим экспериментам с индукционными ускорителями

[video= ]