電磁發(fā)射彈丸膛內(nèi)磁場(chǎng)分布特性的三維數(shù)值分析

李湘平 魯軍勇 李玉 武曉康

摘 要：針對(duì)電磁軌道發(fā)射裝置內(nèi)膛的強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行了分析，通過電磁擴(kuò)散方程耦合運(yùn)動(dòng)場(chǎng)和電磁場(chǎng)，考慮速度趨膚效應(yīng)對(duì)磁場(chǎng)分布特性的影響，得到導(dǎo)軌和電樞的電流分布計(jì)算模型，并基于畢奧-沙伐定律推導(dǎo)了彈丸內(nèi)膛磁感應(yīng)強(qiáng)度的計(jì)算公式，從而建立了彈丸內(nèi)膛磁感應(yīng)強(qiáng)度的三維數(shù)值計(jì)算模型。以平面導(dǎo)軌電磁發(fā)射裝置為例，對(duì)其彈丸中軸線磁場(chǎng)分布特性進(jìn)行三維數(shù)值仿真，并對(duì)彈丸靜止和運(yùn)動(dòng)2種情況下的數(shù)值仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析。結(jié)果表明：彈丸運(yùn)動(dòng)情況下的彈丸中軸線上的磁感應(yīng)強(qiáng)度相比彈丸靜止情況下的要小，峰值達(dá)到3 T，并沿彈丸長(zhǎng)度方向迅速衰減，700 mm處的磁場(chǎng)基本降為0，為制導(dǎo)彈丸上的器件布局提供了有益參考。

關(guān)鍵詞：電磁發(fā)射彈丸；內(nèi)膛磁場(chǎng)分析；畢奧-沙伐定律；電磁擴(kuò)散方程；速度趨膚效應(yīng)；有限差分

中圖分類號(hào)：TM 33

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1007-449X（2018）08-0034-07