[發(fā)明專利]一種電磁軌道炮電樞速度控制方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710556536.5
• 申請(qǐng)日: 2017-07-10
• 公開（公告）號(hào): CN107289815B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常馨月;于歆杰;劉旭堃;李臻;黃松嶺
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): F41B6/00
• 分類號(hào): F41B6/00
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 林桐苒;李丹

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種電磁軌道炮電樞速度控制方法，該方法包括：使電樞開始運(yùn)動(dòng)；當(dāng)電樞運(yùn)動(dòng)到電磁軌道上預(yù)設(shè)的多個(gè)固定點(diǎn)中的任意一個(gè)固定點(diǎn)時(shí)，觸發(fā)預(yù)設(shè)的脈沖電源中的多個(gè)相互并聯(lián)發(fā)電的脈沖功率單元PFU模塊組中與該固定點(diǎn)相應(yīng)的PFU模塊組。本發(fā)明實(shí)施例還公開了一種電磁軌道炮電樞速度控制裝置。通過本發(fā)明實(shí)施例方案，精確地控制了電磁軌道炮發(fā)射過程的速度和電樞出膛速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及電磁發(fā)射技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種電磁軌道炮電樞速度控制方法和裝置。

背景技術(shù)

電磁發(fā)射裝置是利用電能為彈射提供推力的一類超高速發(fā)射裝置，由于常用于軍事用途，又俗稱電炮。電炮分為電磁炮和電熱炮，其中電磁炮又分為軌道炮、線圈炮和重接炮。其中，電磁軌道炮的原理是：其由兩根相平行導(dǎo)軌和一個(gè)沿導(dǎo)軌軸線方向滑動(dòng)的電樞組成，彈丸放置在電樞前面的導(dǎo)軌上形成閉合回路。導(dǎo)軌與脈沖電源相連接。當(dāng)發(fā)射彈丸時(shí)，脈沖電源向一根導(dǎo)軌供電，經(jīng)過電樞，流向另一根導(dǎo)軌。強(qiáng)大的電流流經(jīng)兩平行導(dǎo)軌，在兩導(dǎo)軌間產(chǎn)生強(qiáng)大的、方向相反的線性磁場，并與電樞形成的第三個(gè)磁場相互作用，產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁力。電磁力推動(dòng)電樞和置于電樞前面的彈丸沿導(dǎo)軌加速運(yùn)動(dòng)，從而獲得很高的初速度，彈丸沿導(dǎo)軌向外運(yùn)動(dòng)直到從炮口末端發(fā)射出去。和傳統(tǒng)武器相比，電磁軌道炮具有很多優(yōu)越性，例如速度大、射程遠(yuǎn)和威力大，并且可以通過電腦進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了武器裝備的信息化和智能化。但是，如何精確控制電磁軌道炮發(fā)射過程的速度成為目前需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電磁軌道炮電樞速度控制方法和裝置，能夠精確控制電磁軌道炮發(fā)射過程的速度和電樞出膛速度。

為了達(dá)到本發(fā)明實(shí)施例目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電磁軌道炮電樞速度控制方法，該方法包括：

使電樞開始運(yùn)動(dòng)；

當(dāng)電樞運(yùn)動(dòng)到電磁軌道上預(yù)設(shè)的多個(gè)固定點(diǎn)中的任意一個(gè)固定點(diǎn)時(shí)，觸發(fā)預(yù)設(shè)的脈沖電源中的多個(gè)相互并聯(lián)的脈沖功率單元PFU模塊組中與該固定點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的PFU模塊組。

可選地，該方法還包括：計(jì)算電樞做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的等效加速度a以及維持該勻加速直線運(yùn)動(dòng)所需的導(dǎo)軌平均電流I。

可選地，計(jì)算電樞做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的等效加速度a以及維持勻加速直線運(yùn)動(dòng)所需的導(dǎo)軌平均電流I包括：

根據(jù)以下數(shù)據(jù)及勻加速直線運(yùn)動(dòng)公式計(jì)算等效加速度a和導(dǎo)軌平均電流I：

目標(biāo)出膛速度v_p、軌道長度s、軌道電感梯度L’以及電樞質(zhì)量m；

勻加速直線運(yùn)動(dòng)公式包括：

其中，v為電樞進(jìn)行勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度。

可選地，目標(biāo)出膛速度v_p包括：1500～2000m/s。

可選地，電樞運(yùn)動(dòng)到電磁軌道上預(yù)設(shè)的多個(gè)固定點(diǎn)中的任意一個(gè)固定點(diǎn)是指：

以電樞開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻作為零時(shí)刻；當(dāng)電樞運(yùn)動(dòng)后，當(dāng)前時(shí)刻到達(dá)預(yù)定的多個(gè)時(shí)間點(diǎn)中的任一個(gè)時(shí)間點(diǎn)時(shí)，確定電樞運(yùn)動(dòng)到該時(shí)間點(diǎn)對(duì)應(yīng)的固定點(diǎn)；

其中，預(yù)定的多個(gè)時(shí)間點(diǎn)與電磁軌道上預(yù)設(shè)的多個(gè)固定點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)；其中，任一個(gè)預(yù)定時(shí)間點(diǎn)是電樞到達(dá)所對(duì)應(yīng)的固定點(diǎn)的預(yù)計(jì)時(shí)刻。

可選地，觸發(fā)預(yù)設(shè)的脈沖電源中的多個(gè)相互并聯(lián)的PFU模塊組中與該固定點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的PFU模塊組之前還包括：預(yù)先確定出與每個(gè)預(yù)設(shè)的固定點(diǎn)對(duì)應(yīng)的PFU模塊組中需要觸發(fā)的PFU模塊的個(gè)數(shù)。

可選地，確定與每個(gè)預(yù)設(shè)的固定點(diǎn)對(duì)應(yīng)的PFU模塊組中需要觸發(fā)的PFU模塊的個(gè)數(shù)包括：

71、在零時(shí)刻零位移處觸發(fā)第一組PFU模塊組中的x個(gè)PFU模塊；