导弹电磁线圈垂直弹射方案研究

发布时间：2020-04-30 18:23

【摘要】：弹射发射导弹有利于提高武器系统综合性能。电磁线圈弹射器作为弹射技术的一种,具有其独特的优势,但也存在许多技术难点。电磁线圈弹射器发射大质量载荷时,存在大电流、大机械应力和强磁场等主要技术难点,为了促进其工程化应用,有必要对其方案进行研究。以利用电磁线圈垂直弹射300mm导弹为背景,本文主要进行了以下研究:(1)根据技术指标,对电磁弹射器方案进行总体设计。包括电磁线圈弹射方案、磁场构型优化方案和馈电电路方案。(2)利用Maxwell2D对弹射器各部件参数特性进行仿真分析,找出各参数对发射效率的影响规律,为弹射器系统的参数选取和优化奠定基础。(3)利用正交试验法对弹射器各参数水平进行优化分析,得到弹射器系统的优化参数。然后,根据系统的优化参数建立弹射器系统仿真模型,计算得出弹射器工作过程中的电磁力曲线和导弹速度曲线。(4)根据优化后的参数,进行弹射器结构设计,包括驱动线圈、弹托、缓冲机构和整体结构,并利用SolidWorks建立各结构的三维模型。结果表明,在不增加驱动线圈级数的前提下,本文方案能够有效减小放电电流、机械应力和强磁场的影响,提高了发射效率,同时在结构上更易于实现,对工程实践具有一定的参考价值。
【图文】：

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都可看作是一个单匝直线直流电动机［３］。逡逑简单轨道发射器主要由两条良导体金属导轨、可沿导轨滑动的电枢、大功率脉冲逡逑电源、馈电控制电路和触发开关等组成，如图１．１所示。导轨金属必须要有良好的机逡逑械强度，且耐高温烧蚀和耐磨损。两导轨通过绝缘材料固定和支撑，确保足够的强度逡逑和绝缘。电枢在两导轨之间与导轨始终保持良好接触，，起电短路的作用，根据需求，逡逑可由高电导率金属材料或等离子体等制成不同形状。当导轨通电时，导轨和电枢形成逡逑的闭合回路产生磁场，对电枢中的电流产生安培力或洛伦兹力，推动电枢和弹丸向前逡逑加速运动。发射过程中，导轨和电枢中流过大电流，会出现升温及融化现象。为保证逡逑良好的电接触状态，枢轨界面需要稳定的接触力，在高温、高速等条件下，轨道会出逡逑现刨削现象［４］。逡逑触发开关逦感应磁场逦电枢邋导轨逡逑痛鼎１邋Ａ邋￣ｎ逡逑储：逦丨逦？逦：逡逑丨邋ｈ逡逑源丁邋，■．一邋ｎ逡逑图１．１电磁轨道发射器原理图逡逑１．２．２重接型逡逑重接型电磁发射器

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储能型感应线圈发射器具有结构简单、电枢与驱动线圈无机械接触、能量转换效率逡逑高、推力大、力学结构合理等优点，适合将大质量载荷加速到较高的速度等优点，逡逑是目前国内外对导弹电磁弹射技术研究的热点［７？１Ｑ］，其组成结构如图１．３所示。逡逑４逡逑逦ｒｉｔｚ邋ＩＺ邋，逡逑？『逦？邋＾载荷逡逑储能电容邋？灄邋，邋Ｚ逡逑｜逡逑栜W；』，线圈逡逑Ｓｉｒ逡逑图１．３电磁感应线圈发射器结构示意图逡逑３逡逑
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TJ768

【参考文献】