电磁轨道发射器的几何尺寸对电感梯度的影响
2019-10-01 23:39:40 点击：
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图4为正方形炮膛的轨道厚度硼对电感梯度L’的影响曲线，其中炮膛的I：1径为15mm2×15mm2(即h。=5=15ram)。图4中的3条线是由本文公式(16)计算所得的结果，从图中可以发现电感梯度随着轨道厚度的增加而减小，尤其是在小口径电磁轨道发射器中，当轨道厚度与炮膛口径相当时其电感梯度比轨道厚度为口径1／3时的电感梯度约降低20％。另外，轨道内表面电流分布越多发射器的电感梯度越大，这与图3得到的结论相同。
Grover公式适用于稳态电磁场情况下，因而计算得到的电感梯度变化趋势与实际的瞬态发射差别较大。Batteh公式中没有考虑到轨道厚度的影响，因而对电感梯度的理论计算值为本文公式(16)的上限。
4结语
电磁发射过程中轨道上电流分布普遍存在趋肤效应，本文从Biot-Savat定律出发，综合考虑了电枢和轨道截面的几何尺寸对电磁驱动力的影响，推导了矩形口径电磁轨道发射器电感梯度的理论公式，并通过数值算例研究了炮膛宽高比、轨道厚度等不同结构参数对电感梯度的影响规律。研究显示，Batteh电感梯度公式为本文公式的上限，即当轨道厚度锄=0时，本文公式蜕化为Batteh公式；数值模拟结果表明，电感梯度随着炮膛宽高比的增加而增大，随着轨道厚度的增加而减小，在小口径电磁轨道发射器中当轨道厚度从1倍口径降至1／3倍口径时电感梯度约可提高20％。由于充分考虑了电枢和轨道结构几何参数的影响，因此本文提出的电感梯度理论公式符合实际情况，在电磁轨道发射器的结构设计中更具参考价值。