汪治全,王豫,嚴(yán)仲明,張晨然(西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院,四川成都610031)
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基于均勻設(shè)計(jì)的單級(jí)多極矩電磁推進(jìn)器結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化
汪治全,王豫,嚴(yán)仲明,張晨然
(西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院,四川成都610031)
摘要:相比傳統(tǒng)的電磁推進(jìn)系統(tǒng),多極矩電磁推進(jìn)器(MFEL)系統(tǒng)可調(diào)參數(shù)眾多,而任何參數(shù)的變化都會(huì)影響系統(tǒng)效率。從等效電路出發(fā),通過(guò)分析電樞的能量耦合公式,得出提高系統(tǒng)效率的有效方法。以驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈單層匝數(shù)、層數(shù)、電樞厚度、驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈與電樞間隙為變量因素,合理設(shè)置變量水平建立了均勻設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù),獲得了結(jié)構(gòu)參數(shù)最佳匹配對(duì)。結(jié)果表明,優(yōu)化模型系統(tǒng)效率顯著提高。分析比對(duì)各次仿真,得出MFEL主要結(jié)構(gòu)參數(shù)合理設(shè)計(jì)方案。
關(guān)鍵詞:兵器科學(xué)與技術(shù);多極矩;結(jié)構(gòu)參量;均勻設(shè)計(jì);驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈;電樞
王豫(1960—),男,教授,博士生導(dǎo)師。E-mail:wangyu@ home. swjtu. edu. cn
電磁炮是一種新概念動(dòng)能武器,按照原理和結(jié)構(gòu)的不同可以分為軌道炮、線(xiàn)圈炮和重接炮等多種形式[1]。由于線(xiàn)圈炮和重接炮在推進(jìn)過(guò)程中電樞與其他部件沒(méi)有物理接觸而受到廣泛關(guān)注[2 -8]。多極矩電磁推進(jìn)器(MFEL)是一種新穎的電磁推進(jìn)構(gòu)型。文獻(xiàn)[9]首次提出了MFEL構(gòu)型,通過(guò)仿真得到了MFEL結(jié)構(gòu)軸向推力大的結(jié)論。文獻(xiàn)[10]進(jìn)一步研究了MFEL具有懸浮穩(wěn)定以及扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)等特點(diǎn)。文獻(xiàn)[11]通過(guò)對(duì)單級(jí)磁場(chǎng)構(gòu)型的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,得出了較優(yōu)的磁場(chǎng)構(gòu)型,使推力進(jìn)一步增大。
然而,上述研究并沒(méi)有涉及MFEL眾多的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)推進(jìn)效率的影響。……