多極矩電磁推進系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化與特性分析.pdf

1、電磁發(fā)射武器是一種新概念動能武器，具有出口速度大、發(fā)射效率高、使用成本低等優(yōu)點。電磁發(fā)射器可分為軌道型、線圈型和重接型三類，但它們各自都存在一定的缺陷，比如軌道炮存在電接觸使用壽命低，線圈炮的徑向電磁力較大使電樞容易變形，而重接炮又只限于發(fā)射板狀電樞。多極矩電磁發(fā)射構型是筆者實驗室提出的新穎的發(fā)射構型，能夠克服傳統(tǒng)發(fā)射構型缺陷產生的一些問題，作為一種新穎的電磁發(fā)射構型，許多機理還需要進行深入研究或分析。本文通過仿真分析主要參數(shù)的相互影響

2、和固有特性對發(fā)射性能的影響，并進行了實驗研究。
　　本文從磁擴散、渦流場、等效電路等角度出發(fā)分析了多極矩的電磁特性，為后面的仿真分析提供了理論基礎。其次通過均勻設計的方法建立了不同結構參數(shù)的模型，利用有限元仿真軟件建立三維瞬態(tài)模型，對不同結構參數(shù)模型進行仿真，運用回歸分析得出了最優(yōu)結構參數(shù)匹配對。通過仿真計算了具有不同電參數(shù)的模型，仿真結果表明，最佳觸發(fā)位置、電樞速度、脈沖電源三者相互影響，需要通過合理匹配才能使效率更高。然后分析

3、了級間耦合特性對驅動線圈放電和電樞渦流強度的影響，仿真結果表明，級間耦合特性使后級驅動線圈產生反向電動勢，且電樞進入后級線圈時渦流方向發(fā)生變化，電樞自身運動是影響電樞與驅動線圈耦合特性的主要原因，使相鄰級驅動線圈電流方向相反可以增大驅動線圈的電流值和電樞表面的渦流強度。在一定約束條件下，比對了不同極矩數(shù)的發(fā)射器的發(fā)射效率，得出了六極矩綜合性能最優(yōu)的結論。在不同電源參數(shù)下進行了最佳觸發(fā)位置研究的實驗，通過實驗可知，電樞速度越大和電容器值越