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炮膛间距对枢轨初始接触状态的影响分析

火炮发射与控制学报 2024年第3期45卷 1-5页

作者：曹斌裴朋超张昕楠曹永杰葛霞西北机电工程研究所陕西咸阳712099

电磁轨道炮炮膛间距直接影响到发射过程中枢轨滑动电接触状态,尤其是起始段炮膛间距变化对电枢烧蚀具有较大影响,将炮膛等效成呈一定角度张开的两条直线,利用角平分线相关特性开展炮膛间距测量,根据炮膛间距实测数据,结合工程实际分析... 详细信息

电磁轨道炮炮膛间距直接影响到发射过程中枢轨滑动电接触状态,尤其是起始段炮膛间距变化对电枢烧蚀具有较大影响,将炮膛等效成呈一定角度张开的两条直线,利用角平分线相关特性开展炮膛间距测量,根据炮膛间距实测数据,结合工程实际分析起始段炮膛变化形态并建立对应形态下的枢轨初始接触模型,分析了炮膛装配精度对枢轨初始接触性能的影响,分析结果表明起始段炮膛间距是造成电枢静态受力不均、枢轨接触面积及接触力非对称分布的主要原因,通过不同炮膛变化形态的静态接触试验,进一步验证了理论分析结果。通过分析炮膛间距对枢轨初始接触的影响作用,为枢轨匹配性设计提供理论依据。

关键词：轨道炮滑动电接触炮膛间距枢轨初始接触

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电感储能电源余能回收对轨道炮特性影响分析

火力与指挥控制 2023年第12期48卷 64-70页

作者：胡长勇李海涛赵博刘剑艾雪山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000 国网临朐县供电公司山东潍坊261000

对剩余能量进行回收并重复利用有利于提高电感储能脉冲电源驱动电磁发射系统的能量利用效率,剩余能量回收的快慢将直接影响电磁发射系统的发射性能。在电感储能脉冲电源的基础上引入剩余能量快速回收单元可以实现剩余能量快速回收。为... 详细信息

对剩余能量进行回收并重复利用有利于提高电感储能脉冲电源驱动电磁发射系统的能量利用效率,剩余能量回收的快慢将直接影响电磁发射系统的发射性能。在电感储能脉冲电源的基础上引入剩余能量快速回收单元可以实现剩余能量快速回收。为研究带有剩余能量回收单元的改进电路对连续电磁发射系统产生的影响,分阶段对改进电路的放电过程进行分析,对一个12模块的增强型轨道炮系统进行建模仿真,并与改进前的电路进行对比分析,进而得到改进电路驱动电磁发射系统的输出特性和发射优点。

关键词：脉冲电源电感储能轨道炮电磁发射

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多传感器融合的轨道炮轨道直线度测量方法

传感器与微系统 2022年第3期41卷 142-144页

作者：刘志耀狄长安朱新成南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

轨道炮的轨道直线度与发射过程中的电接触性能密切相关。为获取轨道直线度,融合使用激光测距传感器、位置敏感探测器(PSD)、电感传感器,提出一种轨道炮轨道直线度测量方法。并对测量方法的工作原理及测量系统设计进行深入分析。最后对30... 详细信息

轨道炮的轨道直线度与发射过程中的电接触性能密切相关。为获取轨道直线度,融合使用激光测距传感器、位置敏感探测器(PSD)、电感传感器,提出一种轨道炮轨道直线度测量方法。并对测量方法的工作原理及测量系统设计进行深入分析。最后对30 mm轨道炮轨道进行检测,结果表明:测量精度能控制在0.03 mm以内,满足轨道炮轨道直线度测量要求。

关键词：轨道炮直线度多传感器融合

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轨道炮刨削形成机理分析及数值模拟

爆炸与冲击 2013年第5期33卷 537-543页

作者：金龙文雷彬李治源张倩军械工程学院河北石家庄050003

基于电磁轨道炮的发射特点,分析了轨道炮刨削形成机理,并利用有限元软件ABAQUS对刨削的形成过程进行了数值模拟。结果表明:非均匀温度分布导致的瞬态微凸体,确实可以引起刨削的发生;刨削的数值模拟结果与实验结果具有较好的一致性;刨槽... 详细信息

基于电磁轨道炮的发射特点,分析了轨道炮刨削形成机理,并利用有限元软件ABAQUS对刨削的形成过程进行了数值模拟。结果表明:非均匀温度分布导致的瞬态微凸体,确实可以引起刨削的发生;刨削的数值模拟结果与实验结果具有较好的一致性;刨槽的损伤程度主要与电枢速度和枢轨间的有效损伤接触面积有关,而枢轨界面载荷对刨削的影响较小;高温材料更容易受到损伤,将缩短其使用寿命;选用硬度高的金属作为轨道材料,在一定程度上可以抑制刨削的发生,但是这将降低轨道的导电性能和轨道炮的发射效率。因此,根据自身实际的需求,确定材料硬度和导电性之间的平衡点,并通过轨道结构上的创新,克服现有金属加工技术的限制将是抑制轨道炮刨削的关键。

关键词：爆炸力学刨削有限元轨道炮 ABAQUS

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石墨烯涂层对电磁轨道炮性能影响的试验研究

高电压技术 2019年第6期45卷 1929-1935页

作者：雷彬杜传通吕庆敖张倩邢彦昌陆军工程大学石家庄校区弹药工程系石家庄050003 中国人民解放军63850部队白城137001

石墨烯是具有诸多优良性能的新型碳纳米材料,且石墨烯涂层对提高电磁轨道炮电枢/轨道间的滑动电接触性能及发射性能具有较大的应用潜力。为此采用分组对比试验方法,对普通U型铝电枢和石墨烯涂层电枢进行了电枢/轨道接触界面滑动摩擦力... 详细信息

石墨烯是具有诸多优良性能的新型碳纳米材料,且石墨烯涂层对提高电磁轨道炮电枢/轨道间的滑动电接触性能及发射性能具有较大的应用潜力。为此采用分组对比试验方法,对普通U型铝电枢和石墨烯涂层电枢进行了电枢/轨道接触界面滑动摩擦力、静态接触电阻等性能测试。并通过设定相同的条件,对比开展了低速发射试验研究,且还对电枢速度和电枢/轨道界面特性变化进行了分析。试验结果分析表明:1)石墨烯涂层具有良好的润滑性能,可使电枢/轨道接触界面的滑动摩擦系数降低约25%;2)石墨烯涂层增大了电枢/轨道接触界面的静态接触电阻,幅度在5%~10%,但并不会严重影响电枢/轨道间良好的电传导;3)在文中低速度发射条件下,石墨烯涂层电枢较普通U型铝电枢能达到更高的发射速度,速度提升23%以上;4)石墨烯涂层能起到抗电弧烧蚀、减少沉积层中氧含量的作用,保证了良好的电枢/轨道滑动电接触状态。

关键词：轨道炮石墨烯涂层电枢滑动电接触

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电磁轨道炮瞬态磁场测量与数值模拟

兵工学报 2016年第10期37卷 1788-1794页

作者：林庆华栗保明南京理工大学瞬态物理国家重点实验室江苏南京210094

为研究电磁轨道炮的磁场特性,建立三维瞬态电磁场计算模型,采用时域有限元/边界元耦合方法进行求解,获得了电枢的膛内运动过程,以及电流密度和磁通密度的时空分布,讨论电枢与轨道间的滑动电接触在电流扩散过程中产生的速度趋肤效应。在... 详细信息

为研究电磁轨道炮的磁场特性,建立三维瞬态电磁场计算模型,采用时域有限元/边界元耦合方法进行求解,获得了电枢的膛内运动过程,以及电流密度和磁通密度的时空分布,讨论电枢与轨道间的滑动电接触在电流扩散过程中产生的速度趋肤效应。在发射实验中,用B探针测量电枢运动及磁场,分析了发射过程中的瞬态磁场变化特点,与数值模拟结果进行对比,验证了电磁轨道炮三维瞬态电磁场计算模型的有效性。

关键词：兵器科学与技术轨道炮电磁场 B探针有限元数值计算

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电磁轨道炮后坐过程研究

兵工学报 2015年第2期36卷 227-233页

作者：石江波栗保明南京理工大学瞬态物理国家重点实验室江苏南京210094

分析了电磁轨道炮发射时后坐运动的特征,将其运动分为3个时期:电枢膛内运动时期、电枢出膛后残余电能释放时期和惯性后坐时期;进一步将每个时期的后坐运动分为自由后坐运动与制退运动。分别分析3个时期身管后坐的运动特征,根据其运动方... 详细信息

分析了电磁轨道炮发射时后坐运动的特征,将其运动分为3个时期:电枢膛内运动时期、电枢出膛后残余电能释放时期和惯性后坐时期;进一步将每个时期的后坐运动分为自由后坐运动与制退运动。分别分析3个时期身管后坐的运动特征,根据其运动方程与力平衡方程,结合内弹道计算结果与发射器总体设计参数求解各时期运动规律。以某口径电磁轨道炮为例,在初始后坐阻力10 k N,后坐总行程20 mm的前提下,计算得到后坐阻力常数为22.728 k N,后坐总时间为92.32 ms,获得了后坐运动曲线。计算方法及结果能够为电磁轨道炮制退机与复进机的设计提供一定的指导依据。

关键词：兵器科学与技术轨道炮后坐力后坐阻力自由后坐驻退运动

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减轻轨道炮炮膛烧蚀的研究

弹道学报 2001年第2期13卷 74-78页

作者：秦实宏刘克富潘垣邹积岩华中科技大学主校区电力系武汉430074 大连理工大学大连116000

解决等离子体电枢轨道炮电极烧蚀的问题是使其走向实际应用的关键之一 .文中提出了外加控制磁场减少轨道炮炮膛烧蚀的方法 ,并进行了相应的机理分析和试验研究 .

关键词：等离子体电枢轨道炮外加控制磁场电极烧蚀

电磁轨道炮三维瞬态涡流场的有限元建模与仿真

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兵工学报 2009年第9期30卷 1159-1163页

作者：林庆华栗保明南京理工大学瞬态物理国家重点实验室江苏南京210094

本文分析了固体电枢电磁轨道炮的三维瞬态涡流问题,建立了运动坐标下的磁扩散公式,该公式基于准稳态麦克斯韦方程组,用矢量磁位和标量电位作为未知量。在运动坐标下计算含有运动导体的磁扩散问题,可以消除高速情况下的数值不稳定,减少... 详细信息

本文分析了固体电枢电磁轨道炮的三维瞬态涡流问题,建立了运动坐标下的磁扩散公式,该公式基于准稳态麦克斯韦方程组,用矢量磁位和标量电位作为未知量。在运动坐标下计算含有运动导体的磁扩散问题,可以消除高速情况下的数值不稳定,减少计算量和内存需求。通过施加库仑规范,保证了方程解的唯一性。本文以方膛电磁轨道炮为例,用有限元法和后向差分格式对方程组进行了求解,得到了轨道炮中电流密度的分布,以及电流和电枢速度的变化过程。

关键词：动力机械工程轨道炮电磁场涡流有限元数值计算