串联并列轨道炮特征参数对电密分布的影响

串联并列轨道炮可以增大轨道发射器的电感梯度,提高发射推力,但对其枢/轨接触界面状态方面的分析还有待进一步加强。为此,通过对相同结构尺寸电枢在不同截面高度的矩形轨道、不同枢/轨材料配合下电流密度仿真分析,得到枢/轨界面电流分布随轨道高度和材料不同的变化规律。结果表明:枢/轨接触界面电流密度分布不均,且在接触界面头部聚集;随着轨道高度的增大,枢/轨界面的电流密度峰值呈先减小再增大的趋势;不同枢/轨材料配合对枢/轨接触界面电流分布有明显的影响,轨道材料电阻率相对越高,枢/轨界面电流密度聚集程度越轻。分析结果对大质量弹丸低速发射试验具有一定的指导意义。

多匝串联并列轨道炮U形电枢接触界面熔蚀规律分析

针对一种多匝串联并列轨道炮U形电枢与轨道接触界面的熔蚀问题,通过电磁-结构-热多物理场耦合分析,对不同电流峰值、不同过盈量的膛内电枢速度、界面接触压力、界面温度等进行了数值仿真,并开展了相关验证试验,得到了接触界面熔蚀规律。仿真和试验结果表明:发射过程中电枢与轨道间的接触压力随电流波动而变化;接触压力越大,摩擦热功率越大,而接触电阻的焦耳热功率越小;合理设计电枢过盈量参数,可进一步改善滑动接触界面的环境温度;由于滑动过程中不可避免的磨损,电枢接触面熔蚀区域从初始接触区域逐渐向尾部转移,试验结果验证了仿真方法的有效性。

串联并列增强型轨道炮电磁特性分析

介绍了串联并列增强型轨道炮基本结构与原理,采用有限元分析方法,仿真分析了轨道内电流分布、炮膛磁感应强度、电感梯度值在50Hz半周期正弦电流激励下的特点。结果表明,串联并列增强型轨道炮在幅值为200kA的50Hz半周期正弦波电流作用下,轨道不同位置电流出现幅值和相位上的差异,出现的电流密度最大值为763MA/m^2,轨道边缘电流相位超前于轨道中心位置处;5ms时刻磁感应强度最大值为7.004T,磁感应强度呈中心对称分布;5ms时刻电感梯度值为7.48μH/m,此时可产生电磁发射力为150kN。分析认为串联并列增强型轨道炮具备良好的电磁发射特性,本研究为该轨道炮的设计提供了依据,对实用化轨道炮技术研究具有一定的参考价值。