电磁轨道炮弹引信所处强磁场环境分析、屏蔽及利用
发布时间：2023-02-19 15:29
电磁轨道炮具有超高速发射特点,可用于反导与发射小型卫星等。电磁轨道炮弹正在从传统动能弹丸向智能弹药方向拓展,这对电磁轨道炮弹引信提出需求。电磁轨道炮弹引信在轨道炮发射过程中所承受的特殊强电磁环境,会对引信电子元器件造成干扰、失效甚至损毁。本文基于此研究背景,对电磁轨道炮发射过程中引信所处强磁场环境进行分析、屏蔽及利用,主要涉及以下几项工作： 首先根据磁扩散理论,分析电磁轨道炮发射过程的速度趋肤效应,建立轨道炮的面电流几何模型与薄导轨几何模型,并分析轨道炮脉冲电流时频特性。利用面电流几何模型分析引信电子元器件在膛内位置处的脉冲强磁场空间分布规律与时频特性,利用薄导轨模型计算电磁发射过程的后坐过载力学环境。 然后对轨道炮膛内强磁场开展被动屏蔽与半主动屏蔽研究。被动屏蔽选择开口圆筒屏蔽体,优化屏蔽体材料、相对弹底位置及厚度,由于轨道炮磁场的低频特性与高磁通密度特点,被动屏蔽在远离弹底2倍导轨间距处,采用导电材料与导磁材料交替的组合屏蔽方式,屏蔽后的考察点处磁通密度小于0.01T,考察面平均屏蔽效能为25.79dB。半主动屏蔽选择阻抗优化的电感线圈,利用电感线圈中感应电流相对于轨道炮磁场的相位...
【文章页数】：128 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外现状
1.2.1 电磁发射环境分析
1.2.2 轨道炮强磁场屏蔽
1.2.3 强磁场对电子元器件影响
1.2.4 电磁轨道炮引信安全系统
1.3 主要研究内容及行文结构
2 电磁轨道炮几何模型与电流特性
2.1 电磁轨道炮发射原理
2.2 电磁轨道炮几何模型
2.2.1 导体中的磁扩散方程
2.2.2 电磁轨道炮速度趋肤效应
2.2.3 电磁轨道炮面电流几何模型
2.2.4 电磁轨道炮薄导轨几何模型
2.3 电磁轨道炮脉冲电流特性
2.3.1 脉冲电流曲线
2.3.2 脉冲电流频率特性分析
2.4 本章小结
3 电磁轨道炮弹引信所处膛内环境分析
3.1 膛内脉冲强磁场环境
3.1.1 膛内脉冲强磁场计算原理
3.1.2 脉冲强磁场空间分布
3.1.3 脉冲强磁场时域变化
3.2 膛内力学环境
3.3 本章小结
4 电磁轨道炮膛内脉冲强磁场被动屏蔽
4.1 被动屏蔽原理
4.1.1 导电材料屏蔽机理——涡流消除
4.1.2 导磁材料屏蔽机理——磁通分流
4.1.3 组合屏蔽机理
4.1.4 屏蔽效能评估模型
4.2 被动屏蔽效果
4.2.1 导电材料屏蔽
4.2.2 导磁材料屏蔽
4.2.3 组合屏蔽
4.3 被动屏蔽优化
4.3.1 导磁材料优化
4.3.2 屏蔽体相对弹底距离
4.3.3 屏蔽体厚度
4.3.4 屏蔽后的最优位置确定
4.4 本章小结
5 电磁轨道炮膛内脉冲强磁场半主动屏蔽
5.1 半主动屏蔽原理
5.2 半主动屏蔽设计
5.2.1 单匝线圈
5.2.2 多匝线圈
5.2.3 外部电感场路耦合
5.3 本章小结
6 典型电子元器件在强磁场环境下失效分析
6.1 实验强磁场环境产生
6.2 典型电子元件及其失效模式
6.2.1 基本元件
6.2.2 半导体元件
6.2.3 控制与存储器件
6.2.4 其他元件
6.3 失效实验分析
6.3.1 基本元件
6.3.2 半导体元件
6.3.3 控制与存储器件
6.3.4 其他元件
6.4 本章小结
7 引信安全系统初步设计方案
7.1 总体方案设计
7.2 电磁轨道炮引信后坐环境解保方案
7.2.1 后坐弹簧设计
7.3 电磁轨道炮引信强磁场环境解保方案
7.3.1 磁传感器的选择
7.3.2 解保电路设计要求
7.3.3 强磁场环境解保过程
7.4 本章小结
8 论文的总结与展望
8.1 论文主要研究工作总结
8.2 论文工作展望
致谢
参考文献
附录
本文编号：3746474
【文章页数】：128 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外现状
1.2.1 电磁发射环境分析
1.2.2 轨道炮强磁场屏蔽
1.2.3 强磁场对电子元器件影响
1.2.4 电磁轨道炮引信安全系统
1.3 主要研究内容及行文结构
2 电磁轨道炮几何模型与电流特性
2.1 电磁轨道炮发射原理
2.2 电磁轨道炮几何模型
2.2.1 导体中的磁扩散方程
2.2.2 电磁轨道炮速度趋肤效应
2.2.3 电磁轨道炮面电流几何模型
2.2.4 电磁轨道炮薄导轨几何模型
2.3 电磁轨道炮脉冲电流特性
2.3.1 脉冲电流曲线
2.3.2 脉冲电流频率特性分析
2.4 本章小结
3 电磁轨道炮弹引信所处膛内环境分析
3.1 膛内脉冲强磁场环境
3.1.1 膛内脉冲强磁场计算原理
3.1.2 脉冲强磁场空间分布
3.1.3 脉冲强磁场时域变化
3.2 膛内力学环境
3.3 本章小结
4 电磁轨道炮膛内脉冲强磁场被动屏蔽
4.1 被动屏蔽原理
4.1.1 导电材料屏蔽机理——涡流消除
4.1.2 导磁材料屏蔽机理——磁通分流
4.1.3 组合屏蔽机理
4.1.4 屏蔽效能评估模型
4.2 被动屏蔽效果
4.2.1 导电材料屏蔽
4.2.2 导磁材料屏蔽
4.2.3 组合屏蔽
4.3 被动屏蔽优化
4.3.1 导磁材料优化
4.3.2 屏蔽体相对弹底距离
4.3.3 屏蔽体厚度
4.3.4 屏蔽后的最优位置确定
4.4 本章小结
5 电磁轨道炮膛内脉冲强磁场半主动屏蔽
5.1 半主动屏蔽原理
5.2 半主动屏蔽设计
5.2.1 单匝线圈
5.2.2 多匝线圈
5.2.3 外部电感场路耦合
5.3 本章小结
6 典型电子元器件在强磁场环境下失效分析
6.1 实验强磁场环境产生
6.2 典型电子元件及其失效模式
6.2.1 基本元件
6.2.2 半导体元件
6.2.3 控制与存储器件
6.2.4 其他元件
6.3 失效实验分析
6.3.1 基本元件
6.3.2 半导体元件
6.3.3 控制与存储器件
6.3.4 其他元件
6.4 本章小结
7 引信安全系统初步设计方案
7.1 总体方案设计
7.2 电磁轨道炮引信后坐环境解保方案
7.2.1 后坐弹簧设计
7.3 电磁轨道炮引信强磁场环境解保方案
7.3.1 磁传感器的选择
7.3.2 解保电路设计要求
7.3.3 强磁场环境解保过程
7.4 本章小结
8 论文的总结与展望
8.1 论文主要研究工作总结
8.2 论文工作展望
致谢
参考文献
附录
本文编号：3746474
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3746474.html
