轨道炮动力学特性仿真分析

基于电磁轨道炮通用动力学模型,围绕轨道动态响应表达式,对临界速度影响因素进行敏感度分析,寻求轨道炮的临界速度最大影响因子,为轨道炮的结构设计提供支撑。针对某轨道炮发射装置,利用有限元软件Ansys进行动力学仿真计算,并对仿真分析与理论计算结果进行对比,为进一步研究轨道炮特性及身管优化设计提供参考依据。     

轨道炮动力学特性仿真分析

基于电磁轨道炮通用动力学模型,围绕轨道动态响应表达式,对临界速度影响因素进行敏感度分析,寻求轨道炮的临界速度最大影响因子,为轨道炮的结构设计提供支撑.针对某轨道炮发射装置,利用有限元软件Ansys进行动力学仿真计算,并对仿真分析与理论计算结果进行对比,为进一步研究轨道炮特性及身管优化设计提供参考依据.     

前沿军闻

阿联酋护卫舰装备“拉姆”导弹系统;洛马公司继续升级宙斯盾弹道导弹防御系统;英国“天才”号攻击型核潜艇完成升级返回舰队;电磁轨道炮设施移交美国海军作战中心道尔格兰分部;法国海军多用途护卫舰将装备新型自防御系统……     

电磁轨道炮的电路仿真建模

电磁轨道炮的机械、电磁、热等物理过程非常复杂,并且这些过程相互耦合,导致电磁轨道炮的仿真建模非常困难。基于电磁轨道炮的工作原理,采用差分法,将电流、速度及位移考虑在内,并对其进行迭代求解模型参数,建立电磁轨道炮在电路层次上的电源系统以及轨道电枢在内的整个系统模型。利用Matlab进行仿真,通过与其他文献及实验数据对比,证明该方法的正确性和有效性。     

电磁轨道炮的炮体结构设计

根据电磁轨道炮的炮体设计要求,对结构设计中的几项关键技术进行分析和阐述。首先从提高发射效率方面出发,提出了串联增强和开槽方式这2种提高电感梯度的炮体设计方法,并针对实际的几何结构,进行了几种不同结构形式的电感梯度计算分析和比较;然后进行了不同结构紧固方法优缺点比较,着重计算了采用螺栓紧固方法的设计参数;最后对电磁轨道炮的有限元分析、热设计进行了阐述,为电磁轨道炮的炮体结构提供了技术分析。     

电磁轨道炮反后坐装置研究

随着电磁轨道炮发射能级越来越大,发射装置后坐力也越来越大,为改善炮架受力,使用反后坐装置成为必要。本文以某电磁轨道炮为研究对象,建立了发射系统简化实体模型和动力学模型,在相同发射工况下,分别对采用3种不同类型反后坐装置的发射系统在0°和45°射角状态下的后坐复进运动规律进行仿真计算,得出在宽射角范围条件下,采用两复进机和两驻退机均匀对称布置方式的反后坐装置,反后坐综合效能更优的结论。本研究对大能量、宽射角电磁轨道炮的发射系统总体设计具有一定的参考价值。     

电磁轨道炮后坐诸元与反后坐装置设计

电磁轨道炮发射电磁炮弹时会对后坐部分产生电磁反作用力。电磁反作用力的存在会使后坐部分后坐。电磁轨道炮的后坐过程可分为2个运动时期。自由后坐运动时期可得出后坐部分的最大后坐速度和初始后坐行程。惯性运动时期得到的最大后坐运动行程是合理设计反后坐装置的直接依据。依据后坐微分方程对反后坐装置进行了设计研究,给出了0°和60°射角时反后坐装置的设计结果。对电磁轨道炮反后坐装置研究具有一定的参考价值。     

电磁轨道炮的电气参数特性研究及优化设计

分析了电磁轨道炮的工作原理和等效电路,对其进行了建模仿真。研究了电磁轨道炮各主要电气参数、电源模块放电时序对电枢速度的影响。提出了电磁轨道炮优化设计的原则,如合理设计轨道形状,选取适当的材料,以提高电感梯度、降低电阻梯度;合理调节调波电感、储能电容器等参数以减小脉冲电流峰值时间、提高电流峰值大小;电容储能式电源采用模块化设计,并采用时序控制触发放电模式,形成合成幅值较大,持续时间较长的平顶波电流,提高弹丸的出膛速度,减少对轨道的冲击,延长轨道的寿命。     

含高能脉冲负载的综合电力系统运行性能分析

随着舰船综合电力系统的不断发展,未来将实现高能脉冲武器负载的装舰,需要研究其对系统性能的影响。为此,分析典型高能脉冲负载电磁轨道炮的动态特性,在Matlab/simulink中建立相应的仿真模型,验证模型准确性;构建综合电力系统的简化仿真模型,并将电磁轨道炮模型嵌入该系统中,进行系统运行仿真,结果显示电磁轨道炮直接挂网运行方式会对系统造成冲击,影响系统的电能品质。     

含高能脉冲负载的综合电力系统运行性能分析

随着舰船综合电力系统的不断发展,未来将实现高能脉冲武器负载的装舰,需要研究其对系统性能的影响。为此,分析典型高能脉冲负载电磁轨道炮的动态特性,在Matlab/simulink中建立相应的仿真模型,验证模型准确性;构建综合电力系统的简化仿真模型,并将电磁轨道炮模型嵌入该系统中,进行系统运行仿真,结果显示电磁轨道炮直接挂网运行方式会对系统造成冲击,影响系统的电能品质。     

电磁轨道炮馈电方式分析及耦合仿真研究

炮尾馈电装置是电磁轨道炮的关键部件之一,其馈电方式的选择对电磁轨道炮的电流汇流和总体布局起着至关重要的作用.本文讨论了方型、T型、环型馈电方式,重点基于T型馈电方式建立了简易的三维模型,描述了电磁场-应力场耦合计算理论,并利用Ansys仿真软件对母线铜板和同轴电缆进行了电流分布规律及电磁-应力场耦合仿真,仿真结果与理论分析相符合.本文的研究成果对于炮尾馈电装置更深层次的设计具有参考意义.     

美国通用原子能公司电磁弹射系统技术故障后恢复正常

[据简氏国际海军2010年5月报道]在遭遇了严重的技术故障之后，美国海军未来航母“福特”号（CVN78）电磁弹射系统的研制进度似乎恢复了正轨。2010年1月，因电磁弹射系统发生软件问题引发全尺寸试弹射试验故障，进而导致系统设备的严重损坏，主承包商通用原子能公司将问题很快解决，试验在3月继续进行，目前，弹射器已完成了750次弹射。     

美国航母电磁弹射系统取得重要进展

法国航宇防务网2008年9月23日报道，美国航母舰载机所用的新型电磁弹射系统（EMALS）向进入服役的方向迈出了重要的一步。9月初，EMALS系统实现了里程碑式的1阶段10000次的高周测试（High Cycle Testing,HCT-1）。测试工作是在通用原子技术公司（GA）位于美国密西西比州的图珀洛测试工厂进行的。     

国际电磁发射技术研究现状

介绍了国际电磁发射技术研究的最新进展，以及未来的发展趋势和应用方向。总结了电磁轨道炮、电热化学炮研究的热点问题和关键技术，对电磁发射技术研究的阶段和状态进行了深入分析。对于国内相关部门和技术人员有较强的参考和借鉴意义。     

美国参议院砍掉海军自由电子激光器和轨道炮项目

2011年6月29日报道,美国参议院军事委员会在6月17日的投票中取消美国海军两大高尖端在研项目的投资——自由电子激光器和轨道炮。美国海军的自由电子激光武器和电磁轨道炮目前仍属于试验性武器,但美国海军希望有朝一日能够借助这二者中途     

多重连续脉冲磁行波电磁发射与多级重接炮研究

重接炮综合了线圈炮和轨道炮的优点,既可以发射大质量的弹丸又可达到超高速,是目前电磁炮中最具潜力的一种.连续脉冲磁性波电磁发射是一种基于交错式驱动线圈布局的新型发射方式,利用在时间和空间上连续的脉冲磁行波,使发射体一直跟随磁场行波的运动,快速将发射体加速到高速.本文在前期研究的基础上,从激励时刻、磁场形态上分析了多重连续脉冲磁性波电磁发射与多级重接炮的区别,并通过仿真计算的方式,比较了两者的发射效果,验证了多重连续脉冲磁性波电磁发射在缩短发射轨道长度、提高发射加速度和发射效率等方面的显著优势.     

通用原子公司向美国海军提供电磁炮

据《海军内情》报道,2012年早些时候由BAE系统公司开发的电磁炮进行了成功演示。通用原子能公司也宣布已向海军交付了其研制的轨道炮,并将进行一系列的满负荷测试和评估,比BAE系统公司电磁炮体现出更强大的能力。通用原子公司最近已向海军水面作战中心达尔格伦分部交付了一套先进的大容量发射装置,用于测试提供更高的炮口能量。     

美国海军新一代综合电力系统

2006（年，时任美国海军海上系统司令部NAVSEA）副司令曾说过：军舰向全电力化和高能化发展如同100年前能源从煤炭发展为石油一样具有革命性的意义。而在此之前，美国海军就有了一个清晰的观点，要将下一代的高能传感器和高能武器整合到未来的水面战斗舰上。这些高能传感器和高能武器主要包括：先进的空中和导弹防御雷达（AMDR）、新型电子战系统、电磁轨道炮和激光武器。     

电磁轨道发射装置结构动力学特性分析

以新概念的电磁轨道发射装置为研究对象,从建立其动力学模型入手,将电磁轨道装置简化为一固定在弹性支撑上的无限长Bernoulli-Euler梁,通过适当理论假设,提出其通用动力学方程,利用傅里叶变换求解动力学方程,得到了电磁轨道装置的临界速度和导轨的动力学特性理论公式,最后应用有限元分析软件仿真了电枢速度、轨道弹性模量、轨道密度、轨道截面转动惯量、支撑座弹性系数等参数对导轨动力学特性的影响.仿真结果显示,电枢临界速度时导轨变形最大.研究成果可为电磁轨道装置的结构设计和减振控制提供进一步的理论支撑.     

轨道炮准备就绪:电磁武器作战演示待发

正2017年7月25日,美国弗吉尼亚阿灵顿消息,美国弗吉利亚州阿灵顿——海军研究所(ONR)在最近举办的海军未来武器科技博览会上正式宣布,美海军研制的电磁轨道炮不再只是实验室样品,而是可随时准备在海军陆地作战中心弗吉利亚州达尔格伦分部的远程终端对新型轨道炮重复作战率进行测试。起初的多次齐射的重复性开火(开火的重复率)己在低炮口