王磊磊，刘 文 ，白象忠，吴榴红

(1.燕山大学 理学院，河北 秦皇岛 066004；2.燕山大学 建筑工程与力学学院，河北 秦皇岛 066004；3.北方民族大学 信息与计算科学学院，宁夏 银川 750021)

电磁炮是利用电磁力加速驱动弹丸，使弹丸达到超高速的一种发射装置。如1978年澳大利亚的马歇尔利用同级发电机和等离子体电枢成功地将3 g重的弹丸加速到5.9 km/s。某研究所率先建造了国内首台电磁轨道发射试验装置，把0.34 g的弹丸加速到16.8 km/s的速度。相比之下常规火炮的发射速度仅能达到2 km/s，这一速度已接近物理极限。相反，电磁发射系统的推力比火药发射的推力大10倍，能把弹丸加速到每秒几公里至几十公里的高速度，使弹丸具有巨大的动能和极强的穿透力，从而大大提高了武器的射程和威力[1]。

文献[2]分析了轨道的热效应，因此，主要考虑移动载荷的电阻特性；文献[3-4]考虑了电流的趋肤效应，把弹丸看作是非线性变化的电阻和线性变化的电感；文献[5]分析了电磁轨道炮的模型。本文简单介绍了电磁炮的基本原理，建立了电磁炮的电路模型，根据此模型和电动力学原理，采用拉普拉斯变换求出了其二阶欠阻尼条件下的电路方程。

1 电磁轨道炮基本原理

电磁炮按其结构不同，可分为轨道炮、线圈炮和重接炮三种。电磁轨道炮主要是由两条平行连接着大电流源的固定导轨和一个与导轨保持良好电接触、能够沿着导轨轴线方向滑动的电枢组成[6-7]。

图1给出了由电源、导轨、电枢和弹丸组成的电磁轨道炮发射装置示意图。……