最近我恶补感应式资料,得出一些认识:
1.要想让感应式加速力最大,就要让磁感线径向分量变大,也就是要减小长径比。但我们的要求是尽量达到高效率,根据某文献资料,在初速仅为150m/s时,82mm口径感应炮的驱动线圈最佳长厚比(注意是长厚比)已经达到惊人的12.65,这就意味着其内部的磁感线较为分散,同时被轴向拉直。这对感应式来说是十分不友好的。(当然,研究机构的参数是权衡多项因素,妥协后得出的的结果,自然是该设计中较为科学的)。长径比不变的例子也不少,比如4hv那个,他的弹丸走完正弦波长时已经离驱动线圈相当远了,效率会高就怪了。
2.根据资料,大部分军用(或实验)多级感应炮的弹丸长度是小于驱动线圈长度的(至少后级是这样)也许是为了让涡流更均匀防止弹体蒸发。但是这样使弹体在有限的长度内容纳磁感线的能力进一步下降
3.之前有人说过感应式速度越高效率越大,我比较认同这一观点,只是要建立在各级参数不同的基础上
如我发现的这两图:
很明显,参数不变时,电枢越快效率越低。书中也提到了解决方法,就是提前触发,让电磁力先做负功,再做正功,再做负功,这自然也是多种参数相互妥协的结果。我不喜欢这种解决方式,因为它很费脑力却不一定讨喜。
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所以我将目光瞄向了重接炮。虽然这种炮有复杂得令人闻风丧胆的控制系统,但它的时序并不十分复杂(复杂之处在于精确掌握开启时间,如果提前调整好各级参数和触发位置,则不需要什么诡异的控制系统)。
重接炮分为两种
平面式使用饼状或箱型线圈
柱状采用传统线圈。
柱状重接还是那德行,内部困住的磁感线少之又少,这样产生的涡流虽然很强(涡流由轴向分量产生),但不怎么受力
平面重接的饼状线圈太难绕,费时费力,故不考虑。所以……
在几个小时的思考之后,我想出了一种新的重接炮形式:
瓦形重接结构。如图
注意,在实验这样的线圈时严禁采用大储能,否则线圈分分钟爆你一脸
把它轴向剖开并找到最大的面,其间磁感线约是这样的:
塞入电枢后,扭曲的磁感线是这样的:
【由于我从未在任何资料或实验中见过这种结构,所以我的图如果与模拟不符请立刻告知】
可以看到中间的磁感线横向分量很大,弹丸上应有4股涡流,加上弹丸高速运动,电流有惯性不可能瞬间消失,所以真正的弹丸电流应比理论分析的靠前一些,受力也要大一些。
这种线圈的制作方法比较简单:
1在一个计算好大小的塑胶片上绕线
2用台钳压扁
3准备好直径等于炮管外径的塑料棍,用台钳慢慢压成型(用手掰也可以)
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关于重接炮的时序我还一知半解。根据同轴感应的资料,使电磁力和电流同时达到峰值才能获得最好的加速效果。但是在《电炮原理》柱状重接炮那一页,我似乎看到了让电流达到峰值时弹丸脱离耦合区域的意思。也就是vλ=2S。
我赞同上一种观点,那么,要想使电流达峰时电磁力最大,就要让弹丸尾巴运动到中点时电流最大,接最强的磁感线。即vλ=S。不知哪种更有道理?有没有大佬来解释一下?
科创第一KCD1
我会把它当发射开关的
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