U形电枢非稳态电磁场二维数值模拟

建立了电磁导轨炮U形电枢二维非稳态电磁扩散效应计算模型,运用有限差分P—R算法耦合计算电磁场与温度场,得到了导轨及U形电枢内部磁感强度和温度分布;并将计算结果与电枢固定静止的情形做了比较。数值计算结果显示了电枢运动引起明显的电流速度趋肤效应,电流趋向表面流动并在电枢尾部与轨道接触面上趋于集中;同时使电枢尾部欧姆热剧增导致出现高温烧蚀。计算结果为固体电枢在快速滑动中避免发生转捩并抑制烧蚀提供了理论依据。     

轨道炮固体电枢的设计

目的　设计固体电枢的传导性和电枢 -轨道的接触区几何形状 .方法　对理论模型与实验结果进行对比分析 ,寻求最佳结果 .结果　在趋肤深度远小于轨道电阻层厚度以及使用φ=2 0°,d0 =(5～ 1 0 ) mm的梯形固体电枢时 ,VSE影响最小 .结论　采用具有一定传导性电枢和梯形电枢可以减小速度趋肤效应 (VSE)的破坏作用     

基于B探针的膛内电枢速度测量系统研究

弹丸速度和位移的测量是电磁炮重要的测试项目之一。针对以往分布式探针测速需要多路高速采集通道的问题,提出采用探针串联和波形叠加进行增强型电磁轨道炮膛内电枢速度测量的两种新方法。通过仿真给出采用驱动电流信号和拟合速度变化曲线计算增强型电磁轨道炮磁探针感应电压的方法;通过实验分别采用探针串联和波形合并两种新方法对膛内电枢速度进行测量,并与分布式测量方法进行比较。仿真和实验结果表明：仿真所得探针波形与实验测得的波形基本一致,提出的两种新方法与分布式测量方法相比只需要一路高速采集端口,具有成本低、可靠性高等特点,为轨道电磁炮膛内电枢速度的测量提供了一条新途径。弹丸速度和位移的测量是电磁炮重要的测试项目之一。针对以往分布式探针测速需要多路高速采集通道的问题,提出采用探针串联和波形叠加进行增强型电磁轨道炮膛内电枢速度测量的两种新方法。通过仿真给出采用驱动电流信号和拟合速度变化曲线计算增强型电磁轨道炮磁探针感应电压的方法;通过实验分别采用探针串联和波形合并两种新方法对膛内电枢速度进行测量,并与分布式测量方法进行比较。仿真和实验结果表明：仿真所得探针波形与实验测得的波形基本一致,提出的两种新方法与分布式测量方法相比只需要一路高速采集端口,具有成本低、可靠性高等特点,为轨道电磁炮膛内电枢速度的测量提供了一条新途径。     

一种轨道-线圈混合发射器的原理与性能分析

轨道-线圈混合发射器综合了轨道式电磁发射能发射超高速发射体和线圈式电磁发射能发射大质量物体的优点,较易使大质量发射体达到超高速。文章叙述了它的结构,分析了它的运动过程和性能,并论述了混合电磁发射的优点。     

电磁发射中初速测量的初步分析

从电磁发射的基本特点出发,对各种典型的区截测速方法进行了分析和对比,并结合实际应用中的三区截靶测速法,给出了基于匀变速假设的炮口初速外推公式和精度分析;结合现代科学技术和先进测试技术的发展,给出了对应于当前超高速发射中的电磁轨道炮炮口初速测量的一些讨论和建议。     

电枢初速对电磁轨道炮性能的影响

电枢预加速是改善轨道炮性能的重要途径,为了研究电枢预加速条件下电磁轨道炮特性,仿真分析了电枢初速对电磁轨道炮电流波形、电枢速度、炮口动能和系统效率的影响。建立了电磁轨道炮的电路模型和电枢动力学模型,并通过Simulink对电磁轨道炮电枢的发射过程进行了仿真计算。结果表明:在一定范围内提高电枢的初始速度能够改善电流波形、减小电枢速度增量、增大动能增量、提高系统效率;在同等轨道炮性能需求条件下,电枢预加速可降低对电磁轨道炮电气元件的性能要求。以上结果可为电磁轨道炮设计和优化提供参考。     

电磁轨道炮膛内磁场环境仿真分析

为了考察电磁轨道炮膛内脉冲强磁场对智能弹药电子元器件的影响,分析轨道炮膛内磁场环境,提出建立轨道炮发射过程的磁扩散模型,利用COMSOL Multiphysics软件分析发射过程的速度趋肤效应,得到导轨与电枢上的磁场、电流及洛仑兹力分布.根据导轨与电枢上的电流扩散深度,建立轨道炮面电流分布模型,分析膛内智能弹药电子元器件位置处的磁场空间分布规律与时频特性.磁场最大值达2.71T,主要频率集中在5kHz以下低频段.轨道炮膛内磁场的高磁通密度、空间衰减迅速特点及低频特性,对轨道炮膛内磁场屏蔽设计具有指导意义.     

考虑电枢与导轨实际接触状态的电磁轨道炮膛内磁场分析

针对电枢与导轨(简称枢轨)实际接触条件下电磁轨道炮膛内磁场研究缺乏的问题,从小口径C型电枢轨道炮出发,根据静止状态下枢轨实际接触产生的电枢电流密度分布,利用数值计算和有限元仿真对电枢前端中轴线上各考察点磁通密度进行分析,结果与试验值基本吻合。在此基础上,利用模化方法,对电枢运动条件下轨道炮膛内磁场分布特性进行了分析,结果表明：在满足一定相似关系的基础上,可以实现不同口径轨道炮电枢速度和膛内磁场的近似模化;各考察点峰值磁通密度随着与电枢距离的增加而迅速衰减,距离电枢曲率圆心2倍口径考察点的磁通密度仅为1倍口径点的27.4%左右;研究结果有助于智能弹药的电磁屏蔽设计。     

三级PFN作为轨道炮电源带来的问题

主要介绍轨道炮利用三级ＰＦＮ电源的实验结果，并将其与以前的单次电源投入的实验进行比较，虽然该方法能有效地改善负载波型，使脉冲增宽，但是由于弧压升高将会引起湍流、导致等离子不稳定和系统效率降低等问题。     

脉冲电源型电磁轨道炮的理论分析与磁场仿真

为分析脉冲电源型电磁轨道炮发射过程中的影响因素,介绍了电磁轨道炮的基本原理,建立了脉冲电源型电磁轨道炮的电路模型,根据此电路模型和电路、电磁场及电动力学原理建立了用于描述电磁轨道炮中电磁过程的微积分方程以及计算方法。同时,建立了用于分析电磁轨道炮的动态磁场模型。仿真了动态磁场变化的基本规律。