電磁軌道炮因其全電的發(fā)射方式和超高的炮口初速成為國內外研究熱門。管身作為炮體結構的重要組成部分之一,用于支撐整個身管,抵消軌道斥力,而管身上的感應渦流將極大地影響系統(tǒng)發(fā)射性能�；诖�,本文對電磁軌道炮管身渦流作了如下理論和實驗研究:a、管身渦流的產生機理及對發(fā)射效率和身管受力的影響。本文闡述了鄰近效應和趨膚效應的區(qū)別,分析了鄰近效應對軌道電感梯度和電阻梯度影響,研究了影響鄰近效應的幾個重要因素。受鄰近效應影響,與軌道相鄰的管身將感應出巨大渦流。本文基于有限元方法（A-φ法）研究了管身渦流的分布和變化特征,計算了渦流損耗。建立了同步放電模式下電磁軌道炮的全電流模型,研究了管身渦流對發(fā)射效率和身管受力的影響。研究表明,不銹鋼管身上的感應渦流導致發(fā)射效率下降了 3.65%;采用層壓結構和硅鋼取代不銹鋼可顯著提高發(fā)射效率。管身渦流削弱了電樞周圍的磁場,使得電樞軸向力和徑向力分別下降了 27%和29%,最終影響發(fā)射效率。b、管身渦流對電磁軌道炮系統(tǒng)能耗的影響。本文詳細描述了電磁軌道炮各項重要實驗參數的測量方法�；诠こ虒嶒�,建立了時序放電下串聯(lián)增強型電磁軌道炮的系統(tǒng)理論模型,模型中不僅考慮了脈沖... 

【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數】：126 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

BAE公司研制的電磁軌道炮

＇：．廁??；?．－－－、賽：：??圖１．〗ＢＡＥ公司研制的電磁軌道炮??圖１．２通用原子公司研制的Ｂｌｉｔｚｅｒ系列電磁軌道炮??我國的電磁發(fā)射技術起步較晚，但近１０年的研究熱度逐年升溫，尤其是電磁軌??道發(fā)射技術的研究保持著持續(xù)增長的勢頭。??從１９８１年起，王瑩在軍械工程學院開始從事電磁發(fā)射技術和新概念武器的研究??教學工作，他發(fā)起、組織、指導了中國電磁發(fā)射的研宄，并出版了專著《電炮原理》、??《高功率脈沖電源》、《新概念武器原理》、《電發(fā)射物理學》等［１］，并與新西蘭的理査??德？馬歇爾合著了《電磁軌道炮的科學與技術》。目前，在中國有幾十家單位開展與??電磁發(fā)射相關的研究工作，如中國工程物理研宄院流體研究所、中科院等離子體研究??所、北京特種機電研究所、哈爾濱理工大學等，并在電磁軌道發(fā)射的不同領域做出了??相關貢獻。??南京理工大學是近期開展電磁軌道炮技術研究的髙校之一。主要的工作有：內彈??道優(yōu)化設計［１２］

Ｎｏｅｌ學者用墊圈代替層壓金屬片，用螺紋桿代替軸向剛度加強筋，并通過實驗??測量各自的變形位移驗證了此種管身的可行性｜４５）。Ｋａｔｈｅ學者設計了一種新穎的金屬??管身：脊椎式管身｜４６１。形狀類似于人類的脊椎和肋骨，如圖１．３所示。相比于分散的??層壓式管身，它由一條“脊椎”將層壓片串聯(lián)起來。不僅消除了層疊公差，而ａ易于??裝配，最主要提高了軸卜＇』」剛度。??－?－￣＞?ｘ?ｈｏｕｓｉｎｇ?ｏｎｌ＼??１?ｒ?￣￣??）??］；??ｉ?？?３?＊?Ｊ?＾??ｆ?＿、１?＞?＞??！??：．，ｏｐ?－ｉ???：ｚｒ：—）?ｃ－?￣￣￣?ｖｉｅｗ?．?？??＼．…￣＇．．．．、２??ｓ??廣?、■?■■■——」?ｓｉｄｅ??ｂａｃｋｂｏｎｅ??ｃａｔｈｏｄｅ／＾一ｆＴ［?ＩＩＩＩＨ??ｎｎ！?Ｖ?＾ＪＵｊＸ＇ｎＳＵｌａ，〇ｒ?ｆ?．．…??戀」｜?ｆ??ｈｏｕｓｉｎＶＯＧ＾Ｚｓ，ｃｍｕｍ?曬丨?ｌ°ｎｌ＞??ｃｒｏｓｓ?ｓｃｃｌｉｏｎ?＼?ｉｃｗ?ｗ?ｎｉｌ?ｃｏｒｅ??圖１．３脊椎式管身??Ｒｏｓｅｎｗａｓｓｅｒ依據美國外研究單位９０ｍｍ人Ｉ?Ｉ徑電磁炮的重要設計和操作參數，??提出了四個重要的管身設Ｈ？指標：預緊力（３７０？５８５Ｍｐａ）；徑向剛度（５％）；電感??梯度（０．４＿／ｍ）；允許燒蝕量（１２ｇ／ＭＪ）。并對幾種不同類型的管訝進行了評估｜４７ｊ

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]電容儲能型軌道炮能量回收方案及仿真實現(xiàn)[J]. 龔晨,于歆杰,初祥祥,劉秀成.  高電壓技術. 2014(04)
[3]電磁軌道炮的電路仿真建模[J]. 潘娜,韓學軍.  艦船科學技術. 2013(10)
[4]電磁軌道炮試驗過程中樞軌界面的接觸電阻特性[J]. 李鶴,雷彬,李治源,張倩,朱仁貴.  高電壓技術. 2013(04)
[5]電磁軌道炮的電路建模及參數特性分析[J]. 潘娜,申澤軍,韓學軍.  黑龍江電力. 2013(02)
[6]封裝螺旋線圈發(fā)射器的瞬態(tài)仿真[J]. 楊棟,劉振祥,楊麗佳,沈志,歐陽建明,蔣雅琴.  四川兵工學報. 2012(03)
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[8]電磁軌道發(fā)射器連續(xù)發(fā)射的滑動電接觸[J]. 徐偉東,袁偉群,陳允,戴藝波,周媛,楊丹,嚴萍,李軍.  強激光與粒子束. 2012(03)
[9]脈沖成型網絡對軌道炮發(fā)射效率的影響[J]. 楊玉東,王建新.  火炮發(fā)射與控制學報. 2011(04)
[10]電磁炮膛內彈丸測速系統(tǒng)設計[J]. 于洋.  四川兵工學報. 2011(06)

碩士論文
[1]電磁發(fā)射脈沖電源研究及電磁場數值分析[D]. 劉少培.南京理工大學 2009
[2]電磁炮身管的參數化研究和動態(tài)響應分析[D]. 吳宇.南京理工大學 2009
[3]電磁軌道炮內彈道優(yōu)化設計[D]. 何大嬌.南京理工大學 2008
[4]小口徑電磁軌道炮內彈道特性初步研究[D]. 李迎生.南京理工大學 2007
[5]電磁槍械（軌道式）的有關問題研究[D]. 徐躍進.南京理工大學 2007



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