身管外壳对电磁轨道发射装置发射性能影响分析

电枢在发射过程中，瞬时变化的导轨电流会在金属身管外壳上感应出巨大的涡流，身管涡流会产生额外的损耗，同时外壳涡流的去磁效应会改变电枢、导轨等器部件的应力分布从而影响装置发射性能。该文建立了电磁轨道发射装置的数学模型，并针对整体式、上下分断式以及叠压式三种外壳结构有限元模型进行了电磁场-结构场联合仿真，获得了发射装置电磁参数和各部件应力分布。有限元电磁仿真结果表明，叠压式外壳结构外壳涡流最小、电感梯度最大、器部件应力最大，整体式外壳结构外壳涡流最大、电感梯度最小、器部件应力最小。全系统电气仿真和对比试验证明，在满足外壳支持强度和装置各部件应力条件下，选用高磁导率、低电导率的材料并设计抑制涡流的身管外壳结构，有利于提高发射装置电枢出口速度和系统效率，从而获得优良的发射性能。