李腾达,冯 刚,刘少伟,任师达,范成礼

(空军工程大学 防空反导学院,陕西 西安 710051)

电磁发射技术是借助强电流产生的电磁力做功,将电磁能转化为负载动能的新概念武器发射技术[1-3],自19世纪被提出以来就引起了世界各国的高度关注[4-6]。随着研究的不断深入,负载由常规动能弹逐渐发展为导弹、飞机和卫星等大质量新型智能载体[7-8],其内部含有大量对发射的磁场环境极为敏感的精密电子器件。四轨电磁发射器能够在有效实现磁场屏蔽的同时增大电磁推力,较好地满足发射新型智能载体的要求,具有广阔的发展前景[9-12]。制约四轨电磁发射器发展的一个关键技术是电枢和轨道的受力和振动变形等问题,这些会直接影响发射装置工作的稳定性、发射精度及使用寿命等。

对于电磁发射装置的受力变形问题,国内外学者进行了大量的研究。张益男等[13]分析了不同弹性地基刚度系数对发射过程中轨道变形的影响;何威等[14]则将轨道和壁板简化为双层弹性梁模型,分析了其在给定结构参数下的响应;张超等[15]将电磁轨道装置简化为伯努利-欧拉梁来研究轨道在发射过程中的振动问题。目前对电磁轨道发射器的受力和变形问题研究更多集中在普通电磁发射器上,而从电枢和轨道的结构方面来分析考虑得较少。

基于以上分析,本文对四轨电磁发射器的3种不同构型枢轨模型进行研究,仿真比较了其所能提供的电磁推力、枢轨受力以及结构变形特点,针对不同的发射需求提供不同的选择思路,同时为四轨电磁发射器的结构设计提供一定的参考。……