论文部分内容阅读
随着科学技术的迅速发展，传统的火力推进器由于各种固有因素的限制，已很难满足人类对发射的超高速、超高动能等更高要求。电磁轨道推进器是一种先进的动能发射装置，利用电磁系统中电磁力，能在短时间内将物体加速到更高的速度，可大大提高发射体的速度和射程，在军事、航空航天、科研等领域有着极为广泛和深远的应用前景。 本文以两匝轨道的平面串联增强型电磁轨道推进器为研究对象，运用理论分析和有限元法对轨道推进器进行电磁学仿真分析。 论文首先介绍了增强型轨道推进器的基本原理，随后利用Matlab时频工具箱及Ansoft对电磁轨道推进装置的放电电路进行仿真。分析了导轨电感梯度在整个推进过程中的变化情况，模拟电路放电过程中电流波形、电枢的位移及速度变化情况。并对比了增强型和普通型轨道推进器在性能上的差异。 其次，用P-R格式的有限差分法及有限元法分析了电磁推进装置的二维及三维有限元模型，并对二维和三维电磁轨道模型进行动态仿真，分析了导轨及电枢内部的电流及磁场分布情况。 最后，对影响推进系统性能的电源参数和轨道参数进行了分析。主要包括充电电压、电容容量、放电频率等电源参数，导轨几何尺寸及导轨对数等导轨参数。分析表明，适当的提高充电电压和电容容量有利于提高推进系统的性能。而适当减小内外导轨间距及外导轨的横截面，控制导轨对数有利于提高导轨的电感梯度，从而提高导轨性能。