电磁轨道炮膛内强磁场屏蔽与优化方法

针对电枢发射过程的速度趋肤效应影响磁场分布和导磁材料磁饱和特性的问题,在轨道炮面电流模型基础上提出单层导电材料、单层导磁材料、三层组合屏蔽方案以及考虑屏蔽体相对弹底距离及屏蔽体壁厚的优化方案。该屏蔽方案利用导电材料的涡流消除机理和导磁材料的磁通分流机理可以有效屏蔽磁场从而保护引信内部电子器件。仿真结果表明,在距离弹底2倍导轨间距位置处,3mm厚的低碳钢-铜-Mumetal的组合屏蔽体具有最优屏蔽效能,屏蔽前后考察面平均磁通密度峰值分别为0.224T和0.0115T,屏蔽效能达到25.79dB;在距离屏蔽体底面9mm距离内,屏蔽效能不低于29dB。

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5k Hz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。