固体电枢电磁导轨炮非稳态电磁效应

根据麦克斯韦方程和热传导方程,建立了电磁导轨炮导轨、电枢二维非稳态电磁场和温度场的计算模型,运用有限差分P-R算法进行了耦合计算。数值结果显示了导轨及固体电枢内部磁感强度、电流密度和温度分布;同时由于电枢运动,电流趋向导体表面流动并在电枢尾部与轨道接触面上趋于集中,使电枢尾部焦耳热剧增导致出现高温烧蚀。研究工作为改进电枢设计,避免电枢在快速滑动中发生转捩并抑制烧蚀提供了理论依据。

美国海军电磁导轨炮发展综述

与传统火炮相比,电磁导轨炮发射速度更高,可使用军舰燃料做为发射能源,不再需要发射药,因而导轨炮应用于舰载平台具有明显的优势。本文介绍了美国海军电磁导轨炮项目的研究现状,并对舰载电磁导轨炮发展中的脉冲电源、基础研究及材料技术、热量管理、弹丸设计及舰船集成等关键技术进行了详细分析。美国海军在舰载电磁导轨炮项目的研究中所采用的研究方法及取得的成果,值得学习和借鉴。

美海军电磁导轨炮现状及舰载定向能武器发展趋势

近年来,美海军不断加快舰载激光武器和电磁导轨炮的研发步伐,并进行了多次海上演示,以应对未来海战场的作战需求。简述了美海军电磁导轨炮的发展现状和未来发展愿景,分析舰载定向能武器的发展状况和趋势。

六种典型电磁导轨的基本规律及应用——高考物理考点精析

电磁导轨问题涉及力学、功能关系、电磁学等一系列基本概念、基本规律和科学思维方法．分清不同性质的导轨，熟悉各种导轨中导体的运动性质、能量转化特点和极值规律，对于吃透基本概念，掌握基本规律，提高科学思维和综合分析能力，具有重要的意义．

导轨式电磁发射装置电枢熔化波有限元计算

针对单元烧蚀算法精度较低的问题,基于导轨式电磁发射装置的二维控制方程,推导出采用求解量移动法处理运动问题的伽辽金有限元离散方程,建立了电磁-温度-运动耦合场有限元计算模型。以单元节点为烧蚀判断对象,采用节点烧蚀算法处理电枢材料烧蚀问题,建立了电枢熔化波模型,对运动电枢的烧蚀速度进行了数值计算。模型的计算结果表明:在激励电磁感应强度为40T、电枢运动速度为150m/s的情况下,采用节点烧蚀法得到的熔化波烧蚀速度为Barber理论模型计算值的94%,而相关文献采用单元烧蚀法的计算值为Barber理论模型计算值的73%。因此,与采用单元烧蚀法相比,采用节点烧蚀法的计算值与Parks和Barber两个经典理论模型的计算值更加相近,验证了该方法的正确性。

导轨式电磁发射装置轨道抗烧蚀技术初步研究

针对导轨式电磁发射装置的烧蚀现象,研究了沟槽烧蚀、刨削烧蚀、转捩烧蚀以及炮口电弧烧蚀等四种典型烧蚀原因及其抑制措施,并利用30 mm口径导轨式电磁发射装置原理样机进行了试验研究。结果表明:通过良好的电枢-轨道结构和材料的匹配设计,以及脉冲储能电源的输出电流波形控制,可以有效抑制轨道烧蚀现象。

固体电枢非稳态电磁场和温度场的数值计算

根据麦克斯韦方程和热传导方程,建立电磁导轨炮固体电枢二维非稳态计算模型。运用有限差分P-R算法进行耦合求解,定量分析铜、铝块状、U形电枢内部磁感强度和温度分布。数值计算结果表明,在相同时刻,U形电枢比块状电枢的整体温升低,由于U形电枢的外形特点,在转角位置有局部高温出现;同时由于铜铝材料物理性质的差别,铜电枢比铝电枢发生熔融烧蚀的时间推迟。这说明与导轨具有良好接触的U形铜电枢是较好的选择。数值计算结果为固体电枢的结构设计和材料选择提供理论依据。

U形电枢非稳态电磁场二维数值模拟

建立了电磁导轨炮U形电枢二维非稳态电磁扩散效应计算模型,运用有限差分P-R算法耦合计算电磁场与温度场,得到了导轨及U形电枢内部磁感强度和温度分布;并将计算结果与电枢固定静止的情形做了比较。数值计算结果显示了电枢运动引起明显的电流速度趋肤效应,电流趋向表面流动并在电枢尾部与轨道接触面上趋于集中;同时使电枢尾部欧姆热剧增导致出现高温烧蚀。计算结果为固体电枢在快速滑动中避免发生转捩并抑制烧蚀提供了理论依据。

电磁发射的历史及发展趋势

回顾了电磁发射发展的各个历程,针对不同电磁发射种类,分析它们发展趋势,阐述了电磁发射领域研究的必要性。

CE/SE方法模拟等离子体电枢二维MHD效应

建立二维无粘磁流体动力学模型,考察电磁导轨炮等离子体电枢工作过程中电场、磁场、流场的耦合作用。推导了适用于耦合求解N-S方程与麦克斯韦方程的CE/SE方法,计算格式简单,具有较高的精度与稳定性。通过数值计算考察了电枢内部各物理量的分布。计算结果表明:洛仑兹力是电枢等离子体流推动弹丸运动的主要作用力;电枢头部压强、电流密度较高,温度分布符合辐射传热的规律;由于对流,电枢内部流动复杂,有速度漩涡出现。计算结果对等离子体电枢MHD问题的理论和实验研究有重要的指导作用。

聚焦海洋制胜 海军项目纵览

2017年5月17日,美国海军作战部长约翰·理查德森签发了《未来海军》白皮书。白皮书中指出,面对严峻的挑战,美海军将连同美军其他军种、合作伙伴以及盟国做好准备来应对不断变化的竞争环境和竞争对手。复杂性和节奏对于快速响应能力非常重要,在这方面海军通过前沿军事存在以及在国际水域的自由行动已经有所建树。