瞬态条件下电磁轨道发射装置绝缘体热损伤分析

电磁轨道发射装置绝缘体在瞬态发射条件下易出现热损伤而影响其支撑强度和绝缘性能。为分析电枢膛内运动以及炮口电弧回流两个阶段绝缘体的热损伤情况，该文建立了三维瞬态电-磁-热耦合模型以及考虑G10绝缘体细观结构的流-固-热耦合模型。结果显示：电枢膛内运动阶段，绝缘体最高温度始终出现在电枢起始位置附近，接近最高允许工作温度；炮口电弧回流阶段，回流电弧对绝缘体纱线的影响很小，仅口部1.3 mm范围内的纱线形成“倒角”状热损伤，但对绝缘体内表面电弧流经区域的树脂造成了大范围热分解，树脂的热分解损伤占主导地位，并得到了试验验证。导轨冷却系统设计可以避免绝缘体支撑强度下降，采用炮口消弧装置以及提高树脂的抗热侵蚀能力有助于避免绝缘失效。