高 源 王昭昕 肖宏成 倪琰杰 徐英桃 栗保明

(南京理工大学瞬态物理国家重点实验室，南京210094)

电磁轨道炮是一种新概念发射武器，它通过高能脉冲电源放电产生的强洛伦兹力将发射物瞬间加速到高速运动状态并发射出膛，超高速的发射能力和高可控性等优势使其在近年来得到广泛的关注和研究[1-2]。在电枢运动至膛口位置时，膛内的压强远低于标准大气，电枢尾部空间处于接近真空的状态。因此，在电磁轨道炮发射之后，膛口外含高温金属蒸汽团的气体高速向膛内运动。由于枢轨分离产生的断路等因素，在膛口区域同时会存在二次电弧现象[3]。因此，电磁轨道炮的膛口区域存在一个温度量级高，流速快，成分复杂的流场变化过程。而包含等离子体以及金属蒸汽的高速流场对轨道烧蚀、电枢姿态以及周围环境都可能会产生影响。

Weimer 等[4]通过两组高速照相系统，对轨道炮发射过程中的流场发展进行了采集分析，根据膛口焰的光谱分析其各种组分以及温度分布，结果表明轨道炮膛口的气团在短时间内回流入膛内并且从炮尾喷出。Wetz 等[5]对电磁发射过程中炮身的电压电流等参数进行了试验和分析工作，包含对二次电弧的电流电压的研究分析。何勇等[6]通过一种主动消弧电路对轨道炮的膛口电弧进行抑制，并且对电磁发射过程中的炮口电压进行了测量和对比。文献[7]对含电弧的膛口流场进行了动态仿真，然而没有考虑到膛口气团高速回流产生的电弧弧根位置变化。……