李壮壮,王 璐,林家辉,莫宗来,李 军

(1.南京理工大学 机械工程学院,江苏 南京 210094;2.中国电子科技集团公司光电研究院,天津 300308)

将电磁弹射技术应用于野战火箭炮,可以有效解决发射初期的做功问题,节省推进剂质量,提高射程和增大有效载荷质量[1]。某野战火箭炮采用新型电磁弹射发射方式[2],其发射装置由定子、动子、火箭弹以及导轨等4部分组成。发射时,定子固定在发射装置上,动子带动火箭弹沿导轨运动并赋予其初速。为克服火箭弹与动子自身较大的惯性力,往往需要较大的推动力。根据牛顿第三定律,必定存在一个与推动力大小相等、方向相反的反作用力(本文称为后坐力)作用在导轨上。该力将对火箭炮的刚性连接部分造成冲击,使结构发生较大的变形甚至发生强度破坏。常规野战火箭炮在发射过程中受到的最大作用力是燃气射流冲击力,且该力仅作用于火箭弹离开定向器后的阶段;对于中、大口径火箭弹,该冲击力可达十几吨[3]。而采用电磁弹射发射方式时,其推动力带给火箭炮的等值反向作用力可达50～60吨,且作用于整个推进过程。因此,与常规自力发射相比,电磁弹射发射方式的作用力大,且作用时间长。为防止该作用力对火箭炮可能造成的发射系统结构变形和强度破坏,可以采取两种解决方法:一是增大火箭炮的结构尺寸来提高刚强度[4];二是通过延长作用时间来减缓冲击力的作用强度。对于野战火箭武器而言,增大结构尺寸将会大大增加系统的无效质量,既影响作战效率,又增加运载难度[5]。……