線圈型電磁發(fā)射器換向過程及其實驗研究.pdf

1、電磁發(fā)射器是利用電磁力推動物體的新型裝置。由于具有發(fā)射速度高、能源簡易、效率高、性能優(yōu)良、可控性好和結(jié)構(gòu)多樣等諸多優(yōu)點，電磁發(fā)射器引起了世界各國軍事家們的關(guān)注，在部分國家已經(jīng)進入實用化階段。
　　電磁發(fā)射器的基本類型有兩種：導(dǎo)軌型和線圈型。與導(dǎo)軌型電磁發(fā)射器相比，線圈型電磁發(fā)射器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、發(fā)展相對較慢，但由于具有效率高、適于發(fā)射大質(zhì)量彈丸、易于維修等諸多優(yōu)點，線圈型電磁發(fā)射器具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?br>　　本文在線圈型電磁發(fā)射器的

2、理論基礎(chǔ)上，基于MAXWELL電磁場有限元分析軟件，建立了線圈發(fā)射過程動態(tài)仿真模型；利用PSPICE軟件對線圈型電磁發(fā)射器換向過程進行了分析，重點討論了換向過程能量轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化，換向過程電源的作用以及反向電動勢問題；研究了炮管的厚度與結(jié)構(gòu)變化對換向過程的影響，分析了封裝材料的導(dǎo)磁和導(dǎo)電特性對發(fā)射性能的影響，初步實現(xiàn)了電磁發(fā)射器換向過程的電磁屏蔽；在線圈型電磁發(fā)射實驗平臺對仿真數(shù)據(jù)進行了驗證，取得了良好的效果，為進一步優(yōu)化發(fā)射器結(jié)構(gòu)，提高發(fā)

3、射器效率奠定了一定的基礎(chǔ)。
　　主要得到以下結(jié)論：
　　換向主要由磁通耦合機制決定，換向電路各個元器件之間能量的轉(zhuǎn)移主要由元器件之間的磁能耦合完成，電源在換向瞬間不起主要作用。換向過程中，電刷與驅(qū)動線圈之間的電弧放電是換向過程能量泄放的主要原因，通過合理采用電刷材料，優(yōu)化設(shè)計電刷形狀可以有效避免電弧放電對驅(qū)動線圈的燒蝕，提高發(fā)射器效率。彈丸的運動會使得線圈型電磁發(fā)射器換向過程存在反向電動勢，在一定程度上會抑制電源系統(tǒng)的正常放