兵工学报 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (11): 3833-3840.doi: 10.12382/bgxb.2023.0944
文瑞虎1,2,*(), 栗苹1, 黄峥2, 王海彬2, 李鹏斐1
收稿日期:
2023-09-18
上线日期:
2024-02-04
通讯作者:
WEN Ruihu1,2,*(), LI Ping1, HUANG Zheng2, WANG Haibin2, LI Pengfei1
Received:
2023-09-18
Online:
2024-02-04
摘要:
电磁轨道炮发射时膛内瞬变强磁场环境会使无线电引信电路中产生感应电流,对引信正常工作产生影响,因此需要采取合理的电磁屏蔽和防护措施保证引信可靠工作。针对上述问题,基于法拉第电磁感应定律,提出电磁轨道炮无线电引信综合电磁防护方法,即利用高磁导率材料壳体进行磁屏蔽,降低引信电路的磁感应强度;利用高电导率材料的涡流效应降低引信电路中的磁感应强度变化率;通过优化电路设计,减小引信电路回路面积;通过电路板布局,减小引信电路与磁场的点乘。强磁场环境下无线电引信的有限元模型的仿真分析结果表明,上述电磁防护方法有效,所得研究结果能够为电磁轨道炮无线电引信设计提供参考。
中图分类号:
文瑞虎, 栗苹, 黄峥, 王海彬, 李鹏斐. 电磁轨道炮无线电引信综合电磁防护方法[J]. 兵工学报, 2024, 45(11): 3833-3840.
WEN Ruihu, LI Ping, HUANG Zheng, WANG Haibin, LI Pengfei. Comprehensive Electromagnetic Protection Method of Radio Fuze for Electromagnetic Railgun[J]. Acta Armamentarii, 2024, 45(11): 3833-3840.
时间/ms | 距离电枢位置/mm | ||||
---|---|---|---|---|---|
0 | 10 | 60 | 260 | 500 | |
0.1 | 10.70 | 7.21 | 1.48 | 0.56 | 0.20 |
0.4 | 19.55 | 13.17 | 2.72 | 1.03 | 0.37 |
2.0 | 20.20 | 13.54 | 2.85 | 1.09 | 0.41 |
3.5 | 7.53 | 5.01 | 1.09 | 0.46 | 0.21 |
表1 不同时刻距离电枢不同位置处的磁感应强度
Table 1 Magnetic induction intensities at different distances from armature at different times T
时间/ms | 距离电枢位置/mm | ||||
---|---|---|---|---|---|
0 | 10 | 60 | 260 | 500 | |
0.1 | 10.70 | 7.21 | 1.48 | 0.56 | 0.20 |
0.4 | 19.55 | 13.17 | 2.72 | 1.03 | 0.37 |
2.0 | 20.20 | 13.54 | 2.85 | 1.09 | 0.41 |
3.5 | 7.53 | 5.01 | 1.09 | 0.46 | 0.21 |
参数 | 屏蔽层厚度/mm | ||||
---|---|---|---|---|---|
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
磁感应强度峰值/mT | 34.2 | 18.18 | 12.54 | 9.65 | 7.91 |
磁屏蔽效能/dB | 25.3 | 31.7 | 35.3 | 37.9 | 39.9 |
表2 不同厚度低碳钢的屏蔽效能
Tab.2 Shielding effectivenesses of low carbon steels with different thickness
参数 | 屏蔽层厚度/mm | ||||
---|---|---|---|---|---|
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
磁感应强度峰值/mT | 34.2 | 18.18 | 12.54 | 9.65 | 7.91 |
磁屏蔽效能/dB | 25.3 | 31.7 | 35.3 | 37.9 | 39.9 |
图13 采用不同厚度的良导体材料(铜)屏蔽后的磁感应强度随时间变化曲线
Fig.13 Variation curves of magnetic induction intensity after shielding with different thicknesses of good conductor materials (copper)
[1] |
王莹, 肖锋. 电炮原理[M]. 北京: 国防工业出版社, 1995.
|
|
|
[2] |
马伟明, 鲁军勇. 电磁发射技术[J]. 国防科技大学学报, 2016, 38(6): 1-4.
|
|
|
[3] |
温燕玲, 戴玲, 祝琦, 等. 分布储能式电磁轨道炮效率分析[J]. 强激光与粒子束, 2020, 32(2): 1-5.
|
|
|
[4] |
|
[5] |
李阳, 秦涛, 朱捷, 等. 电磁轨道炮发展趋势及其关键控制技术[J]. 现代防御技术, 2019, 47(4): 19-23.
|
|
|
[6] |
马伟明, 鲁军勇, 李湘平. 电磁发射超高速一体化弹[J]. 国防科技大学学报, 2019, 41(4): 1-10.
|
|
|
[7] |
葛夏, 曹斌, 李明涛, 等. 分流器形式炮口消弧装置的电路模拟优化与试验[J]. 强激光与粒子束, 2021, 33(2): 1-7.
|
|
|
[8] |
|
[9] |
|
[10] |
|
[11] |
殷强, 张合, 李豪杰. 动态条件下电磁轨道炮膛内磁场和电场分析[J]. 兵工学报, 2017, 38(6): 1059-1066.
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2017.06.003 |
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2017.06.003 |
|
[12] |
殷强, 张合, 李豪杰, 等. 考虑电枢与导轨实际接触状态的电磁轨道炮膛内磁场分析[J]. 兵工学报, 2019, 40(3): 464-472.
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2019.03.003 |
|
|
[13] |
|
[14] |
|
[15] |
林庆华, 栗保明. 电磁轨道炮瞬态磁场测量与数值模拟[J]. 兵工学报, 2016, 37(10):1788-1794.
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2016.10.004 |
|
|
[16] |
|
[17] |
邢彦昌, 吕庆敖, 陈建伟, 等. 轨道炮不同激励电流下的发射特性对比分析[J]. 火力与指挥控制, 2019, 44(11): 58-60.
|
|
|
[18] |
阮景辉, 陈立学, 夏胜国, 等. 电磁轨道炮电流分布特性研究综述[J]. 电工技术学报, 2020, 35(21): 4423-4431.
|
|
|
[19] |
|
[20] |
曹荣刚, 李军. 脉冲功率电源辐射电磁场屏蔽测量与分析[J]. 高电压技术, 2014, 40(4): 1159-1164.
|
|
|
[21] |
王维刚, 吕庆敖, 向红军, 等. 轨道炮发射过程中弹药制导组件强磁环境控制技术[J]. 火炮发射与控制学报, 2016, 37(4): 68-72.
|
|
[1] | 刘冰, 郝新红, 周文, 杨瑾. 基于BAS-BPNN的调频无线电引信目标与扫频干扰识别方法[J]. 兵工学报, 2023, 44(8): 2391-2403. |
[2] | 董二娃, 郝新红, 闫晓鹏, 于洪海. 扫频式干扰对超宽带无线电引信干扰机理[J]. 兵工学报, 2023, 44(4): 1006-1014. |
[3] | 陈凯柏, 高敏, 周晓东, 毕军建, 王毅. 一种无线电引信腔体屏蔽效能计算方法[J]. 兵工学报, 2023, 44(4): 1200-1208. |
[4] | 张志勇, 王团团, 郭浩, 王亚飞. 弹丸初速可调的电磁轨道炮对空射击策略[J]. 兵工学报, 2021, 42(2): 430-437. |
[5] | 林庆华, 栗保明. 基于瞬态多物理场求解器的电磁轨道炮发射过程建模与仿真[J]. 兵工学报, 2020, 41(9): 1697-1707. |
[6] | 朱春燕, 王军, 马富强, 倪琰杰, 唐波, 栗保明. 基于炮尾电压的串联增强型电磁轨道炮滑动电接触特性分析[J]. 兵工学报, 2020, 41(7): 1280-1287. |
[7] | 乔彩霞, 郝新红, 陈齐乐, 孔志杰, 王雄武. 基于相关旁瓣平均的混沌码与线性调频复合调制无线电引信抗数字射频存储干扰方法[J]. 兵工学报, 2020, 41(4): 641-648. |
[8] | 殷强, 张合, 李豪杰, 杨宇鑫. 考虑电枢与导轨实际接触状态的电磁轨道炮膛内磁场分析[J]. 兵工学报, 2019, 40(3): 464-472. |
[9] | 范薇, 苏子舟, 范天峰, 张涛, 张洪海, 刘勇. C形一体电枢的结构设计及接触压力分析[J]. 兵工学报, 2019, 40(10): 1969-1976. |
[10] | 王振春, 鲍志勇, 曹海要, 刘福才, 战再吉, 王大正. 增强型电磁轨道炮电枢轨道接触特性研究[J]. 兵工学报, 2018, 39(3): 451-456. |
[11] | 陈齐乐, 晏祺, 郝新红, 杜涵宇. 无线电近炸引信混沌码调相与线性调频复合调制波形设计与分析[J]. 兵工学报, 2018, 39(11): 2127-2136. |
[12] | 尹冬梅, 肖宏成, 栗保明. 基于三维梁理论的电磁轨道炮复合身管抗弯性能分析[J]. 兵工学报, 2017, 38(8): 1476-1482. |
[13] | 李泽, 闫晓鹏, 栗苹, 郝新红, 王建涛. 基于相似度的无线电引信抗干扰能力量化表征方法[J]. 兵工学报, 2017, 38(7): 1282-1288. |
[14] | 殷强, 张合, 李豪杰. 动态条件下电磁轨道炮膛内磁场和电场分析[J]. 兵工学报, 2017, 38(6): 1059-1066. |
[15] | 吴金国, 李海元, 程年恺, 李龙, 栗保明. 电磁轨道炮电枢馈电位置研究[J]. 兵工学报, 2017, 38(6): 1052-1058. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||