圆膛电磁轨道炮凹轨截面优化及电磁性能分析

圆膛电磁轨道炮能够有效减小弹丸消极质量,并能通过弹丸旋转的方式提高射击精度,但是目前针对圆膛电磁轨道炮结构优化和电磁性能分析研究较少。为进一步提高圆膛电磁轨道炮发射性能,提出一种Z型凹轨截面结构,并通过数值计算的方法对具备该型内轨结构的常规和双轨增强型电磁轨道炮电磁性能进行了计算,并与常规圆膛电磁炮进行了对比。研究结果表明:新型凹轨结构能够在保持电流线密度的同时进一步提高电磁推力,进而提升电磁发射效率;新型凹轨结构能够进一步提升电磁压力最大值并避免电磁压力反向的出现,提升枢轨接触稳定性。

圆膛四轨电磁炮膛内磁屏蔽仿真与试验

利用Maxwell建立了圆膛四轨电磁炮三维模型,对圆膛四轨电磁炮膛内磁场的径向分布特性及其弹载电子头的磁屏蔽设计进行了三维有限元分析。研究发现:电枢前端磁场具有径向衰减迅速、膛内中心磁场强度较低的特点;在157 kA电流激励下,电子头位置处磁场峰值可达到0.53 T;且强磁场主要集中在电枢前端考察面对角线位置前40 mm处。在此基础上,对单层导磁材料屏蔽和多层材料组合屏蔽方案的屏蔽效果进行了比较分析,并根据智能弹药电子头的结构特点,对屏蔽体顶部通孔形状的影响进行了重点讨论,确立弹载电子头磁屏蔽体的优化设计方案。研究表明,优化后的屏蔽体底部磁场强度为0.592 mT,圆孔中心磁场强度为0.004 mT,平均屏蔽效能46.5 dB.