电磁线圈炮速度优化研究

发布时间：2024-04-02 19:49

　　随着现代军事科技的发展,未来战场上的炮弹将拥有更快的初速度、更远的射程、更短的飞行时间和更强的动能杀伤力,为此,国家对于先进发射技术的需求越来越强烈。电磁发射技术利用电磁力做功推进弹体,可以在极短的时间内将弹体推进到极高的速度,因此受到广泛的关注。其中电磁线圈炮凭借推力大、寿命长、杀伤力强等优势独树一帜,在未来军事战场中将发挥重要作用。由于影响电磁线圈炮发射的因素比较复杂,而且试验费用和后期维护费用较高,因此,先采用仿真方法对其进行分析、设计,然后进行实验研究,最后具体分析发射过程中存在的问题,完善发射系统。本文主要分析了电磁线圈炮系统参数变化对弹丸出口速度的影响,并在此基础上对优化电磁线圈炮弹丸速度展开研究,主要内容包括以下几个方面。首先在ANSYS Maxwell软件中对电磁线圈炮系统进行2D建模仿真,分析发射过程中驱动电路结构、电路参数和触发位置等对铝弹出口速度的影响,深化对电磁线圈炮发射原理和发射过程的理解。其次采用电流丝法剖分铝弹,依照等效电路建立线圈炮的数学模型,运用Maxwell静态仿真计算数学模型中的电感参数,采用改进的ABM法数值解析数学模型。在MATLAB中编写线圈...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1桑迪亚国家实验室研制的线圈炮模型

自1831年MichaelFaraday发现了电磁感应现象后，西方各国的军事专家思考利用电磁力发射武器。1845年，CharsWheastone发明的直线磁阻式电弹体抛射到20m外的目标。1901年，KrisitianBirkeland正式提出了电磁炮，并在当年获....

图4-3程序的RTL描述从图中可以看出，程序实现的功能比较简单，主要包括接收光电对管发出的

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文其中原理图输入最为直接，应用也比较早，在顶层设计方面拥有相当大的优势，具有功能明确、图形化强等优点，但同时也存在着效率低下、不容易维护、可移植性差等问题。相较于原理图输入，HDL语言输入的应用更加广泛，该方法与芯片工艺无关，可操作性好，易于实现大规....

图4-4功能仿真验证图

图4-4功能仿真验证图(3)设计综合综合是将高层次的设计程序转化为低层次的门级网表文件的过程，其中这个网表文件使软件描述与硬件结构相互映射。综合主要包括转换、映射和优化三个步骤，首先将设计的HDL描述转化为相映的逻辑电路，然后将逻辑电路中的元件映射到特定的半导体工艺上，....

图4-5三级线圈炮实验平台图中三级线圈炮实验平台按照图4-1所示的电路原理图搭建，从图中可以看出

图4-5三级线圈炮实验平台图中三级线圈炮实验平台按照图4-1所示的电路原理图搭建，从图中可以看验平台主要的器件，包括电容器，驱动线圈、可控开关、铝弹、FPGA开发板流电源等。下面对图中电路作简要说明(1)图中有三个电容器，由于直流电源的充电功率有限，因此每次只能为一容....

本文编号：3946115