基于有限元仿真的不同截面轨道炮特性分析

为了探究轨道炮身管结构对发射时变形情况的影响,选取两种常用的轨道炮结构,通过建立截面面积相同的轨道模型,利用有限元仿真方法,进行电磁—结构的多场耦合计算,得到发射过程中某一瞬间的轨道各部分形变量,以研究发射过程中截面形状对轨道变形的影响.结果表明,相比于方形截面轨道,圆形轨道内部主方向上的形变量更小,同时圆形电枢受到的体积力更均匀.选择圆形截面轨道可以有效减少发射时的轨道变形.     

电热消融毛细管几何参数放电实验研究

在电热化学 (ETC)发射系统中 ,作为等离子发生器的工作元件 ,毛细管的几何参数是影响系统电热转换效率 ,以及等离子体与膛内工质作用效果的主要因素之一 .本文通过在高、低两种电能水平以及不同管径下 ,对多种长度的消融毛细管作发生器放电实验 ,详细分析了在不同电能水平下 ,负载稳态阻抗、峰值电流、负载效率等主要放电特征参量随毛细管几何参数的变化规律     

电容型高功率脉冲电源控制电路设计

论述了电容型高功率脉冲电源中控制电路的基本功能。指出控制电路设计选用固态继电器主要原因是其具有优良的抗震动性能。采用经验法设计了控制电路,并通过试用改进了控制电路。设计的控制电路满足了电热化学炮与高功率脉冲电源实用化一体集成需要。     

电磁轨道炮被动式炮口消弧装置的理论分析与优化设计

为了研究电磁轨道炮消除炮口电弧的方法,提出了一种新型结构的被动式炮口消弧装置,建立了含有消弧装置的内弹道计算模型。分析了被动式消弧器的两个作用原理,第一个是磁通压缩原理,能够在电枢中产生反向电流,以减小炮口剩余电流; 第二个是续流原理,使系统中残余能量可以从消弧器中释放,而不是经过电弧,从而大大减小炮口弧光。发现消弧器的电气参数必须与发射器的电气参数相匹配才能达到最佳效果,过大或过小的感抗和阻抗都会导致不良消弧状态,最优参数应为较小的电感与稍大的电阻组合。进一步研究了炮口消弧器的工程化设计方法,所提出的结构最适合使用不锈钢材料,能显著降低炮口残余电流和电弧,而初速基本没有减小,该理论分析和设计思路可以为轨道炮消弧器的研究提供参考。     

基于MGM(1,N)模型的C型固体电枢初速研究

为了进一步研究电枢出口速度的变化特性,以小口径C型固体电枢电磁轨道炮为研究对象,通过建立多变量灰色预测模型,来实现对电枢初速的拟合和预测,并对连续发射状态下电枢速度的变化及发射系统的性能进行预测和分析.分析结果表明,电枢初速的变化为先波动后稳定增加最后衰减的趋势,应用MGM(1,N)模型对于电磁轨道炮发射系统性能的研究具有重要意义.     

电磁轨道炮电枢馈电位置研究

轨道炮电枢依靠馈入的脉冲大电流来产生电磁力以驱动弹丸运动。选择合适的电枢馈电位置,有利于减小电枢的启动延迟,也能够减少身管长度的冗余设计。研究了电枢馈电位置的选择对电枢启动时电磁推力的影响,理论推导分析并结合有限元/边界元数值模拟的结果表明:改变电枢的馈电位置,随着接入电路的轨道长度的增加,电枢所受电磁推力逐渐趋于饱和;对于方膛口径轨道炮,在4倍口径位置处馈电可使电枢获得99%的推力,而当轨道间距增加后,则需要在距炮尾更远处馈电方可获得绝大部分推力。分析了炮尾汇流装置对电枢馈电位置的影响,得到纵向汇流方式比横向汇流方式更有利于缩短电枢距炮尾的馈电距离。     

高频压力振荡引起压电式传感器受损现象的分析

在不同口径的再生式液体发射药火炮中，普遍存在着频带分布很宽的大振幅高频压力振荡，这些压力振荡对目前使用的压电式压力传感器具有潜在的破坏作用，本文介绍了液体药再生喷射燃烧压力测量过程中所观测到的传感器损坏的几种方式，并且探讨了改善高频压力振荡条件下情感器耐用性的方法。     

变负载电阻脉冲成形网络放电的初步分析

负载特性对脉冲成形网络的放电过程有直接影响,进而影响整个系统的发射效率。因此,建立了一个变负载电阻的脉冲成形网络放电计算模型,用于讨论回路的响应特性。并采用快速Fourier变换(FFT)方法探究了回路电流和负载电阻之间的内在关系。结果表明,实验和模拟计算的回路电流和负载电阻在频谱上都集中在低频率段。负载电阻的变化主要对回路电流的FFT相位有明显的影响。相对峰值电流随着负载电阻频率的增加做阻尼振荡变化,而与负载电阻的幅值存在线性关系,对于负载电阻初始相位呈现出正弦变化。特别是在短脉冲放电(电感很小时)过程中,相对峰值电流与负载电阻的振幅和相位有相反的变化。负载电阻对峰值电流的影响大约有±2%。负载电阻的振幅对回路电流峰值的影响超过其相位和频率对回路电流峰值的影响。     

脉冲成形网络与毛细管等离子体发生器的计算

电容储能脉冲成形网络和消融毛细管等离子体发生器是电热发射系统的两个重要组成部分,电网络的放电电流和等离子体负载在整个放电过程中是互相耦合的.文中将电容储能脉冲成形网络电路的简化模型与等离子体发生器一维模型结合,对等离子体发生器放电实验进行预测,并与实验结果进行了对比,这种计算对脉冲成形网络和等离子体发生器的设计和运行都具有指导意义.