電磁線圈發射器垂直發射過程建模與仿真

王 釗，金洪波，鄒本貴，陳學慧

（海軍航空工程學院a.研究生管理大隊；b.指揮系，山東煙臺264001）

從世界各國開展電磁發射技術研究以來，電磁線圈發射器（Electromagnetic Coil Launcher，EMCL）一直是人們研究的熱點，其具有驅動線圈和電樞無機械接觸、效率高、壽命長等諸多優點[1-3]。但是，電磁線圈發射器在高速發射過程中，當彈丸速度很高時，電樞中的渦流往往很大，熱效應勢必要降低電樞的結構強度和系統的能量轉換效率；攜帶電流的電樞在高速運動時要產生反電動勢，速度越高反電動勢越大，限制彈丸速度持續增大；高速彈丸所需的大沖擊加速力還受到驅動線圈機械強度的限制[4]。為了擴大電磁線圈發射器的應用范圍，探索新的研究方向，同時充分發揮其優勢，回避電磁線圈發射器用于高速發射的缺陷，人們開始面向電磁線圈發射器用于低速、大質量載荷（如導彈、無人機、魚雷）的發射研究。美國桑迪亞國家實驗室（Sandia National Laboratories，SNL）和洛克希德·馬?。↙MT）通過共同研究發展協議（CRADA）為美海軍構思設計了一種新型艦載導彈電磁發射器模型[5]。該發射器利用電磁線圈發射技術把電能轉換為電樞的動能并傳遞給導彈，使導彈平穩地飛離發射筒直到導彈的主發動機點火。其設計的性能指標為：將重1 633 kg 的導彈彈射到最大速度為40 m/s，導彈距艦面25 m，速度為31 m/s的時候導彈的主發動機點火[6]。2004年12月14日SNL 和LMT 進行了第1 次導彈電磁發射器演示驗證試驗，成功地將重649 kg的試驗樣機推進到最大速度為12 m/s，驗證了電磁發射器彈射導彈的可行性，展現了電磁線圈發射技術美好的應用潛能[7]?！?br>