电磁线圈炮速度优化研究.pdf

随着现代军事科技的发展，未来战场上的炮弹将拥有更快的初速度、更远的射程、更短的飞行时间和更强的动能杀伤力，为此，国家对于先进发射技术的需求越来越强烈。电磁发射技术利用电磁力做功推进弹体，可以在极短的时间内将弹体推进到极高的速度，因此受到广泛的关注。其中电磁线圈炮凭借推力大、寿命长、杀伤力强等优势独树一帜，在未来军事战场中将发挥重要作用。由于影响电磁线圈炮发射的因素比较复杂，而且试验费用和后期维护费用较高，因此，先采用仿真方法对其进行分析、设计，然后进行实验研究，最后具体分析发射过程中存在的问题，完善发射系统。　　本文主要分析了电磁线圈炮系统参数变化对弹丸出口速度的影响，并在此基础上对优化电磁线圈炮弹丸速度展开研究，主要内容包括以下几个方面。　　首先在软件中对电磁线圈炮系统进行建模仿真，分析发射过程中驱动电路结构、电路参数和触发位置等对铝弹出口速度的影响，深化对电磁线圈炮发射原理和发射过程的理解。　　其次采用电流丝法剖分铝弹，依照等效电路建立线圈炮的数学模型，运用静态仿真计算数学模型中的电感参数，采用改进的法数值解析数学模型。在中编写线圈炮的计算程序，对照和的输出结果，验证线圈炮数学模型的准确性。然后运用改进的遗传算法对电磁线圈炮系统进行参数优化计算，得到最佳的铝弹出口速度。　　最后根据实验条件设计电磁线圈炮的驱动电路，基于开发板设计可控开关的控制模块和铝弹的测速模块，搭建三级线圈炮发射系统，对比实验和仿真结果，验证系统模型的合理性和仿真结果的可靠性。