電磁發(fā)射軌道受指數(shù)函數(shù)磁壓力的瞬態(tài)響應(yīng)

劉 峰，劉 文

(燕山大學(xué) 理學(xué)院，河北 秦皇島 066004)

電磁發(fā)射技術(shù)是利用電磁發(fā)射彈丸射程遠(yuǎn)、速度快、殺傷力大；射擊無(wú)聲響、無(wú)煙霧、無(wú)炮口火焰, 具有良好的射擊隱蔽性；射程調(diào)整方便, 不受推進(jìn)劑原料的影響；電能可用任何初級(jí)能源來(lái)產(chǎn)生等優(yōu)點(diǎn)，因此，電磁發(fā)射技術(shù)將在炮彈發(fā)射、導(dǎo)彈發(fā)射、魚雷發(fā)射、火箭彈發(fā)射、飛機(jī)彈射及航天發(fā)射等技術(shù)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，其軍事應(yīng)用潛力非常大。近幾年，美國(guó)陸軍正在進(jìn)行彈丸速度為2.5 ～4km/s的電磁炮研究，以期作為未來(lái)主戰(zhàn)坦克的主炮，形成新的反裝甲能力。隨著電磁發(fā)射技術(shù)的日趨成熟，電磁炮將在21世紀(jì)逐步走向武器化，在軍事領(lǐng)域?qū)@得廣泛應(yīng)用[1-2]。

國(guó)內(nèi)前期做的研究大都是對(duì)低于四階或四階偏微分方程的求解，目前尚未有人研究過(guò)高于四階偏微分方程的初邊值問(wèn)題的求解，影響軌道的彈性摩擦阻尼力的因素也不例外，因而研究其影響因素是非常有意義的。本文通過(guò)求控制方程解析解研究了影響梁動(dòng)力響應(yīng)因素，將電磁發(fā)射裝置軌道看作移動(dòng)載荷作用下彈性基礎(chǔ)上的簡(jiǎn)支梁，借助積分變換及其逆變換等方法求其解析解，借助軟件編程及運(yùn)行結(jié)果顯示：梁的動(dòng)態(tài)響應(yīng)受摩擦阻尼系數(shù)，材料阻尼系數(shù)，彈性系數(shù)的影響程度不同。

1 發(fā)射原理

電流流經(jīng)導(dǎo)軌、電樞及在其周圍形成強(qiáng)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)和流經(jīng)電樞的電流互相作用，產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁力，推動(dòng)了電樞及其前面發(fā)射載荷沿導(dǎo)軌做加速運(yùn)動(dòng)，直到將載荷發(fā)射出去為止。……