电磁发射器发射过程中的电磁辐射研究
发布时间：2021-02-17 22:56
电磁发射器通过使用大电流驱动抛体并使之达到上千米每秒的速度,当大电流通过电磁发射器时会产生很强的电磁辐射。本文使用PSPICE软件建立电磁线圈炮的电路仿真模型,通过Fourier变换对其频率进行了分析。研究发现,电磁线圈炮的辐射与磁偶极子相似,主要是向线圈的径向辐射。电磁线圈炮在换向和发射瞬间产生急剧的电流变化,这些变化引起的电流振荡易产生辐射。电磁线圈炮的发射频谱主要由线圈的导电时间和电流的强度决定。线圈炮电流频谱振幅随频率的增加而减小,而磁偶极子的辐射场正比于频率的平方与电流的乘积,因此辐射场随着频率的增加而增大。虽然电磁线圈炮频谱的主瓣是低频的,但是高频部分能产生更强的辐射,其总辐射量也非常值得研究。对电磁轨道炮,本文基于deal.ii[1]编写了LEM（Lighting Electromagnetic Analysis Program）程序,建立了电磁轨道炮的有限元/边界元混合仿真模型。仿真表明电磁轨道炮在电枢射出瞬间会产生电磁振荡,产生电弧,并发生电磁辐射。轨道炮的低频辐射与电偶极子辐射相似。与线圈炮相似其电流频谱的振幅随着频率的增加而减小,然而由于其辐射场正比于频率与电流的...
【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美军电磁轨道炮发射时状态对电磁发射过程中的电磁辐射研究具有如下意义：
圈的或磁性材料发射体的发射装置，本质是一种直线电动机。电磁线圈发射器，具有高载荷，未来可被用于发射导弹﹑卫星等。电刷换向螺旋线圈炮是常见的电磁线圈发射器，其结构如图1.2。它利用对弹丸的前后线圈和驱动线圈通以电流，从而产生吸引力和排斥力，推动弹丸前进。若驱动线圈与发射线圈中电流方向相同，则两线圈相互吸引；相反，则两线圈相互排斥。后线圈 换向电刷前线圈馈电导轨定子线圈图1.2电刷换向螺旋线圈炮结构图1.2.2导轨型电磁发射装置常见的导轨型电磁发射装置即电磁轨道炮。一般由两条平行连接着大电流源的固定导轨和一个与导轨保持良好电接触﹑能够沿着导轨轴线方向滑动的电枢组成。其结构如图1.3[2]。发射电源波形调整电感r充电电源储能装置电枢导轨图1.3电磁轨道炮结构图图中使用得是最常见的C形电枢，其具有较高的转捩速度。当大电流流经平行导轨，两平行导轨间产生强大的磁场，与流经电枢的电流相互作用，产生强大的电磁力，推动电枢沿着导轨方向加速运动，从而获得高速。理论上电磁轨道炮的能量利用率比线圈炮低，由于弹丸出射瞬间，导轨中仍残留着很大的电流和能量，为了提高整个系统的能量利用率
常见的导轨型电磁发射装置即电磁轨道炮。一般由两条平行连接着大电流源的固定导轨和一个与导轨保持良好电接触﹑能够沿着导轨轴线方向滑动的电枢组成。其结构如图1.3[2]。发射电源波形调整电感r充电电源储能装置电枢导轨图1.3电磁轨道炮结构图图中使用得是最常见的C形电枢，其具有较高的转捩速度。当大电流流经平行导轨，两平行导轨间产生强大的磁场，与流经电枢的电流相互作用，产生强大的电磁力，推动电枢沿着导轨方向加速运动，从而获得高速。理论上电磁轨道炮的能量利用率比线圈炮低，由于弹丸出射瞬间，导轨中仍残留着很大的电流和能量，为了提高整个系统的能量利用率，通常会将这些残余的能量利用储能装置存储起来，待下次发射继续使用。第3页
【参考文献】：
期刊论文
[1]吸波材料研究进展[J]. 刘元军,赵晓明,李卫斌. 成都纺织高等专科学校学报. 2015(03)
[2]电磁轨道炮发射技术的发展与现状[J]. 李军,严萍,袁伟群. 高电压技术. 2014(04)
[3]线圈型电磁发射器的一种屏蔽方案[J]. 侯炎磐,刘振祥,杨栋,蒋雅琴. 四川兵工学报. 2013(04)
[4]轨道炮速度趋肤效应的分析与仿真[J]. 杨玉东,王建新,薛文. 强激光与粒子束. 2011(07)
[5]美国电磁轨道发射技术现状及特点分析[J]. 周媛,李敏堂,王菁华. 火力与指挥控制. 2010(09)
[6]有限元/边界元耦合法计算电磁轨道炮三维瞬态涡流场[J]. 林庆华,栗保明. 南京理工大学学报(自然科学版). 2010(02)
[7]电磁轨道炮三维瞬态涡流场的有限元建模与仿真[J]. 林庆华,栗保明. 兵工学报. 2009(09)
[8]表驱动的二维非规则采样快速傅里叶变换[J]. 熊登,张剑锋. 地球物理学报. 2008(06)
[9]富里叶本征变换的数值方法研究及其在地震序列谱分析中的应用[J]. 陈兵,郑治真,江在森. 地震学报. 1997(06)
博士论文
[1]电磁轨道炮电枢特性理论研究[D]. 李昕.南京理工大学 2009
本文编号：3038668
【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美军电磁轨道炮发射时状态对电磁发射过程中的电磁辐射研究具有如下意义：
圈的或磁性材料发射体的发射装置，本质是一种直线电动机。电磁线圈发射器，具有高载荷，未来可被用于发射导弹﹑卫星等。电刷换向螺旋线圈炮是常见的电磁线圈发射器，其结构如图1.2。它利用对弹丸的前后线圈和驱动线圈通以电流，从而产生吸引力和排斥力，推动弹丸前进。若驱动线圈与发射线圈中电流方向相同，则两线圈相互吸引；相反，则两线圈相互排斥。后线圈 换向电刷前线圈馈电导轨定子线圈图1.2电刷换向螺旋线圈炮结构图1.2.2导轨型电磁发射装置常见的导轨型电磁发射装置即电磁轨道炮。一般由两条平行连接着大电流源的固定导轨和一个与导轨保持良好电接触﹑能够沿着导轨轴线方向滑动的电枢组成。其结构如图1.3[2]。发射电源波形调整电感r充电电源储能装置电枢导轨图1.3电磁轨道炮结构图图中使用得是最常见的C形电枢，其具有较高的转捩速度。当大电流流经平行导轨，两平行导轨间产生强大的磁场，与流经电枢的电流相互作用，产生强大的电磁力，推动电枢沿着导轨方向加速运动，从而获得高速。理论上电磁轨道炮的能量利用率比线圈炮低，由于弹丸出射瞬间，导轨中仍残留着很大的电流和能量，为了提高整个系统的能量利用率
常见的导轨型电磁发射装置即电磁轨道炮。一般由两条平行连接着大电流源的固定导轨和一个与导轨保持良好电接触﹑能够沿着导轨轴线方向滑动的电枢组成。其结构如图1.3[2]。发射电源波形调整电感r充电电源储能装置电枢导轨图1.3电磁轨道炮结构图图中使用得是最常见的C形电枢，其具有较高的转捩速度。当大电流流经平行导轨，两平行导轨间产生强大的磁场，与流经电枢的电流相互作用，产生强大的电磁力，推动电枢沿着导轨方向加速运动，从而获得高速。理论上电磁轨道炮的能量利用率比线圈炮低，由于弹丸出射瞬间，导轨中仍残留着很大的电流和能量，为了提高整个系统的能量利用率，通常会将这些残余的能量利用储能装置存储起来，待下次发射继续使用。第3页
【参考文献】：
期刊论文
[1]吸波材料研究进展[J]. 刘元军,赵晓明,李卫斌. 成都纺织高等专科学校学报. 2015(03)
[2]电磁轨道炮发射技术的发展与现状[J]. 李军,严萍,袁伟群. 高电压技术. 2014(04)
[3]线圈型电磁发射器的一种屏蔽方案[J]. 侯炎磐,刘振祥,杨栋,蒋雅琴. 四川兵工学报. 2013(04)
[4]轨道炮速度趋肤效应的分析与仿真[J]. 杨玉东,王建新,薛文. 强激光与粒子束. 2011(07)
[5]美国电磁轨道发射技术现状及特点分析[J]. 周媛,李敏堂,王菁华. 火力与指挥控制. 2010(09)
[6]有限元/边界元耦合法计算电磁轨道炮三维瞬态涡流场[J]. 林庆华,栗保明. 南京理工大学学报(自然科学版). 2010(02)
[7]电磁轨道炮三维瞬态涡流场的有限元建模与仿真[J]. 林庆华,栗保明. 兵工学报. 2009(09)
[8]表驱动的二维非规则采样快速傅里叶变换[J]. 熊登,张剑锋. 地球物理学报. 2008(06)
[9]富里叶本征变换的数值方法研究及其在地震序列谱分析中的应用[J]. 陈兵,郑治真,江在森. 地震学报. 1997(06)
博士论文
[1]电磁轨道炮电枢特性理论研究[D]. 李昕.南京理工大学 2009
本文编号：3038668
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3038668.html
