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基于IGCT的单级磁阻型线圈发射器的效率研究

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弹道学报 2020年第3期32卷 91-96页

作者：穆泽渊张军黄莹倍南京理工大学能源与动力工程学院江苏南京210094

为了提高磁阻型线圈发射的发射效率,实现其参数的最优化配置,推进磁阻型线圈发射的工程化应用,基于磁阻型线圈发射的物理模型,采用Matlab和Maxwell软件建立了单级磁阻型线圈发射装置的仿真模型并进行仿真分析。在此基础上,在放电系统中... 详细信息

为了提高磁阻型线圈发射的发射效率,实现其参数的最优化配置,推进磁阻型线圈发射的工程化应用,基于磁阻型线圈发射的物理模型,采用Matlab和Maxwell软件建立了单级磁阻型线圈发射装置的仿真模型并进行仿真分析。在此基础上,在放电系统中加入了半导体断路开关集成门极换流晶闸管,实现了电枢承受反向电磁力条件下对驱动线圈电流的切断。研究了优化前后发射效率的变化以及初始位置和电枢初速度对模型发射效率的影响。仿真结果表明:在电压型脉冲源初始电压为2500 V,电容为4 mF以及给定的发射器参数的条件下,模型优化后发射效率提高了2.24%;模型优化导致最佳初始位置前移,而电枢初速的增加会导致最佳初始距离增大。

关键词：电磁发射磁阻型线圈发射集成门极换流晶闸管发射效率仿真

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基于电磁线圈发射的火炮增速可行性研究

火炮发射与控制学报 2023年第3期44卷 1-6页

作者：穆泽渊张涛苏子舟王婉莹西北机电工程研究所陕西咸阳712099

为满足现代战争需要,大幅度提高火炮初速至关重要。提出了一种基于电磁线圈发射的火炮增速技术,弹丸火药发射过程中,该增速技术通过电磁线圈发射装置在弹丸薄壁上产生电磁力,进一步推动弹丸加速,从而达到增速效果。基于电磁线圈发射的... 详细信息

为满足现代战争需要,大幅度提高火炮初速至关重要。提出了一种基于电磁线圈发射的火炮增速技术,弹丸火药发射过程中,该增速技术通过电磁线圈发射装置在弹丸薄壁上产生电磁力,进一步推动弹丸加速,从而达到增速效果。基于电磁线圈发射的场路耦合有限元模型,分别对不同身管材料的磁阻型线圈发射和同步感应型线圈发射进行分析,并研究身管厚度对发射性能的影响,结果表明逆磁性绝缘身管的同步感应型线圈发射性能最佳,且身管越薄,发射性能越好。最后对25级线圈发射器的增速性能进行估算,结果显示可将原出膛速度为600 m/s的弹丸加速到757.19 m/s,增速率为26.2%。分析表明基于电磁线圈发射的火炮增速技术可以极大地提高火炮初速,具有广阔的应用前景。

关键词：火炮增速技术磁阻型线圈发射同步感应型线圈发射仿真研究

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新型电磁发射技术的研究

新型电磁发射技术的研究

作者：崔鹏国防科学技术大学

学位级别：硕士

电磁发射技术是在发射理论和技术发展上的又一次重大突破,它具有的发射速度高、能源简易、效率高、性能优良、可控性好和结构多样等普通发射技术不可比拟的优点,使其在未来军事、民用等相关领域有着重大的意义和应用潜力。本文针对电磁... 详细信息

电磁发射技术是在发射理论和技术发展上的又一次重大突破,它具有的发射速度高、能源简易、效率高、性能优良、可控性好和结构多样等普通发射技术不可比拟的优点,使其在未来军事、民用等相关领域有着重大的意义和应用潜力。本文针对电磁发射技术进行了理论分析、仿真计算和实验研究。首先,介绍了三种类型电磁发射器的原理,根据它们的特点,选择效率较高的线圈型电磁发射器作为研究对象。然后,对感应型和磁阻型两种线圈发射器的加速机理进行分析,在此基础上,得到了两种线圈发射器的设计准则。由于理论分析的误差较大,利用有限元分析软件进行仿真计算,两种线圈发射器的仿真结果验证了设计准则的正确性、优化了结构参数。综合两种线圈发射器的特点和各自的结构参数,设计出了一种新型线圈发射器,对新型线圈发射器进行仿真分析的结果表明,该新型发射器既可实现磁阻型发射,又可实现感应型发射,具有良好的发射效果和应用价值。最后,根据理论分析和仿真结果,搭建了一种磁阻型线圈发射系统,实验结果说明该发射系统克服了传统磁阻型发射器放电时间难于控制和线圈结构复杂的缺点,实验数据很好地验证了新型发射器的理论设计和仿真结果,为今后的学习积累了实验数据和实践经验,为进一步的研究探索提供了指导。

关键词：电磁发射电磁炮线圈发射磁阻型线圈发射感应型线圈发射有限元分析

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多级磁阻型电磁枪发射效率研究

多级磁阻型电磁枪发射效率研究

作者：张红旭南京理工大学

学位级别：硕士

电磁发射技术是一种利用电磁力发射有效载荷的的技术,它将电磁能转换成机械能,借助电磁力做功,推进载荷,其本质是一种特殊的直线电动机。相比于传统的火药发射,电磁发射的发射速度快、可控性好、发射效率高,同时射击无声响、无烟雾、无... 详细信息

电磁发射技术是一种利用电磁力发射有效载荷的的技术,它将电磁能转换成机械能,借助电磁力做功,推进载荷,其本质是一种特殊的直线电动机。相比于传统的火药发射,电磁发射的发射速度快、可控性好、发射效率高,同时射击无声响、无烟雾、无炮口火焰,具有良好的射击隐蔽性。本文选择磁阻型线圈发射作为研究对象,建立一个六级磁阻型电磁枪模型,通过仿真分析驱动线圈匝数、电容器电压、电容量和触发时机对多级电磁枪发射效率的影响,并将正交试验法和多级电磁枪参数的设计结合,以提高发射效率和发射速度为目的,对电磁枪的参数进行优化。本文完成的主要工作包括:首先概述了电磁发射技术及其在国内外的发展状况,构建多级磁阻型电磁枪模型,对其工作原理进行分析,建立等效电路模型和动力学方程,得到弹丸的受力方程。其次从理论上分析驱动线圈匝数、电容器电压、电容量和触发时机几个参数变化对电磁枪发射效率和发射速度的影响,并采用有限元分析软件Maxwell进行仿真,得出规律。结果表明,随着弹丸经过各级驱动线圈速度不断增加,上述参数都存在最佳值,使得发射效率或发射速度最大。最后将多级磁阻型电磁枪参数的设计与正交实验法相结合,减少仿真的任务量,综合分析各个参数的影响,结合正交实验法的结果得出最优参数,使得该电磁枪的具有更高的发射效率。并通过添加轭铁的方式,在结构上进行了优化,提高电磁枪的发射效率。

关键词：电磁发射多级电磁枪磁阻型线圈发射正交实验法

基于传感器控制的多级磁阻式电磁炮制作与研究

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物理与工程 2013年第1期23卷 25-28,35页

作者：费付聪李渊成唐勇陆媛媛倪广源黄晓琴南京师范大学江苏南京210046

针对磁阻式电磁发射器的技术特点,设计了一种基于传感器控制的多级电磁炮射击装置,并成功试制了电磁发射装置样品,通过单级加电压和改变炮弹初始位置的方法对样品进行试射,并在此基础上加装三级加速,从而得出三级电磁炮的发射最优配置,... 详细信息

针对磁阻式电磁发射器的技术特点,设计了一种基于传感器控制的多级电磁炮射击装置,并成功试制了电磁发射装置样品,通过单级加电压和改变炮弹初始位置的方法对样品进行试射,并在此基础上加装三级加速,从而得出三级电磁炮的发射最优配置,试验证明,在280V电压下,炮弹的出口速度达到27.52m/s.

关键词：磁阻型线圈发射多级光电传感器