引用第33楼kuanglong7于2010-04-04 23:11发表的 :
假设系统除去我们要比较的变量,其它所有条件如:弹丸外形尺寸、初始弹丸位置、发射线圈、储能电容、开关元件等都相同,仅有弹丸材质不同(铝和铜比较)。在相同的发射线圈di/dt值和耦合系数下,弹丸上所产生的感应电压ξ也相同,但是由于铝的电阻率是铜的2倍,所以铝弹的电阻也是铜弹的2倍,铝弹上的感应电流就只有铜弹的1/2。仅此一点,效率就相差一倍。
感应发射原理其实就是利用的“涡流”,所以在这里涡流不是损耗。
至于说发射姿态并不影响效率,因为mgh=0.5mV^2-->gh=0.5V^2质量m被约掉了。
回路电流I=U/R,U就是电容器电压,这里的R是整个回路电阻(有电抗,就是Z,整个回路阻抗),并不是你说的那个发射体本身的电阻r。
线圈炮是利用电磁感应原理,但如果发射体是线圈,它的大环感应的电磁力是推力,如果发射体是平板,除了整体感应推力,内部有无数个小涡流,类似变压器的硅钢片的涡流损耗,这是浪费的。(所以硅钢片为了减小涡流,采取叠层形式,线圈炮发射体最好把中间挖空,也就是采取圆环形式)
整个能量守恒是这样看:E=E1+E2+E3+E4;E就是电容器初始储能(如果有注入初速,也要加进去)E1是发射体获得的出口动能,E1=0.5m*v^2,E2是回路电阻消耗的电能,它E2=0.5I^2*R的积分形式。E3是出口物体的势能;E4是其它还没有考虑在内的能量损耗。效率是n=E1/E,E在一定的条件下,E3越大,也就是E1越小,效率越低。
线圈炮轨道炮都是动能武器,它依靠的是弹丸的高速运动的动能来撞击目标,这与它的势能无关。另外效率的比较一般比较出口那点的情况,那点的高度势能一般可以忽略不计,出口后的外弹道性能是另外再来考虑的,莫把它混进来,增加分析难度。不是说势能不重要,比如武器装在天上地面大,这时候势能就是做有用功了。
一般搞电磁发射的,只需要分析出口特性即可,即关心出口动能。