电磁飞板的运动特性研究*
2012-12-10王叶中黄正祥张钟文
弹箭与制导学报 2012年3期
王叶中,黄正祥,夏 明,2,张钟文
(1南京理工大学智能弹药国防重点学科实验室,南京 210094;2总参工程兵科研三所,河南洛阳 471023)
0 引言
电磁驱动飞板是一种新概念主动防护技术,其原理是利用电、磁能量转换以及磁、力耦合驱动飞板。相对于常规化学能驱动飞板,电磁驱动飞板拥有高效的能量利用率以及飞板速度的易控性、方向的易控性、反应时间稳定,发射平台安全且可重复利用等优势,目前各国将电磁驱动技术作为未来发展的新方向,积极开展航母舰载机弹射,主动防护装甲等研究[1]。上世纪末,法-德圣路易研究院率先研究电磁驱动飞板,并将l00mm ×100mm ×10mm的装甲板加速到300m/s的速度。美国陆军研究实验室制造的发射装置将560g的平板以280m/s的速度发射成功。国内王成学等人实现了将750g的飞板发射速度达到70m/s,金洪波等人通过系统仿真分析线圈结构对飞板发射的影响[2-4]。目前对于电磁飞板发射阶段的作用过程大多忽略互感的变化对于发射的影响,因此文中重点分析飞板发射阶段与发射线圈间互感的变化规律,建立飞板发射阶段运动模型,推导出飞板发射阶段运动特性规律,并讨论了发射线圈结构优化对于飞板速度的影响。
1 电磁飞板驱动过程分析
1.1 电磁飞板的发射原理
由图1可知,电磁发射线圈与高储能电容器通过放电开关连接。当放电开关闭合后,发射线圈通过高储能电容器获得一个强脉冲电流,在发射线圈周围产生瞬变强磁场,处在瞬变强磁场的飞板感应一个与脉冲电流方向相反的涡电流,飞板中涡电流在瞬变强磁场的作用下产生巨大的电磁力,飞板在电磁力作用下被瞬间发射。……
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