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1、电磁轨道炮导轨和电枢中的焦耳热分析本文由992870413贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。第18卷第4期2006年12月弹道学报JournalofBallisticsVol.18No.4Dec.2006电磁轨道炮导轨和电枢中的焦耳热分析李 1,范长增2,贾元智2,张连勇2,战再吉2,王文魁2强(1.中国电子科技集团公司第二十七研究所,郑州450005;2.燕山大学科技园航天高技术转移中心,河北秦皇岛066004)摘要:考虑了脉冲波形的影响,采用简化模型计算了自行设计的一种小型电磁轨道炮
2、在单次发射后金属导轨和电枢中的焦耳热.结果表明铜导轨的热损耗是8115kJ,大约占输入总能量的20%,该热量可以使铜导轨表面的温度升高至260℃,远低于铜的熔点1083℃.铝合金电枢中的焦耳热是991J,该热量可以使电)枢表面的温度升至270℃,表明电枢在发射过程中温度不会达到熔点(620℃.电磁轨道炮单次发射时其导轨和电枢的温升不会造成导轨和电枢的熔化.关键词:电磁轨道炮;电枢;焦耳热电磁轨道炮是一种宏观粒子电磁加速器.它以电磁力推进弹丸,使弹丸获得很高的初速度.1978年,澳大利亚国立大学(ANU)的拉什利和马歇尔首先利用单极发电机和等
3、离子体电弧电枢成功地将3g聚碳酸脂弹丸加速到5.9km/s[1].如果能把几十到几百kg的弹丸发射到9～15km/s的速度,它就可以代替现今使用的化学燃料火箭,实现直接空间发射;如果能把小质量弹丸加速到150km/s以上,就可以实现碰撞聚变;此外,电磁轨道炮在军事LIQiang1,FANChang2zeng2,JIAYuan2zhi2,ZHANGLian2yong2,ZHANZai2ji2,WANGWen2kui2(1.27thResearchInstitute,ChinaElectronicTechnologyCorporation,Zh
4、engzhou450005,China;2.SpaceTechnologyTransferCenter,Science&TechnologyParkofYanshanUniversity,Qinhuangdao066004,China)Abstract:Consideringtheeffectofcurrentprofile,asimplemodelwasadoptedtocalculatefaceofcopperrailtoabout260℃whichismuchlowerthanthemeltingpointofcopper(1083℃
5、.Inthesameway,thearmaturejouleheatingisabout991J.Theenergycanheat)收稿日期:2006204203)作者简介:李强(1969- ,男,高级工程师,研究方向为电子信息技术.20%oftheenergythatputintotherailgunsystem.Suchthermalenergycanheatthesur2thearmaturesurfacetoabout260℃whichislessthanthemeltingpointofthe)aluminium2alloy(62
6、0℃.Therailandarmatureofelectromagneticrailgunsystemwillnotmeltafterasingleshot.Keywords:electromagneticrailgun;armature;jouleheatingtherailandarmaturejouleheatingofasmall2scaleelectromagneticrailgunafterasingleshot.Theresultsindicatethatthejouleheatingofcopperrailisabout81
7、.5kJoccupying中图分类号:TJ012.1 文献标识码:A 文章编号:10042499X(2006)0420038203RailandArmatureJouleHeatingofanElectromagneticRailGun和工业领域也有巨大的应用潜力[2].目前,电磁轨道炮的原理问题已经基本解决,其发展之所以缓慢是因为还存在一些工程技术和制造工艺方面的难题.其中,对导轨和电枢中热量的分布进行有效控制是设计电磁轨道炮的关键技术之一[3].上世纪80年代中期,Kerrisk[4,5]开始对电磁轨道炮热扩散问题进行研究.1989
8、年,Nearing和Huerta开始关注电流的“趋肤效应”对热效应造成的影响[6],Johnson和Bauer考虑了温度对材料物性造成的影第4期李 ,等 强电磁轨道炮导轨和电枢中
