美国海军航空母舰电磁弹射系统试验进展分析

美国《海军内情》网站2010年3月间透露．2010年初．美国海军“福特”级航母计划安装的电磁弹射器在试验时遭受了重大失败。海军部长证实．“电磁弹射器在进行陆基试验时发生重大事故，并导致了一系列设备损坏。”     

同步感应线圈炮的技术瓶颈与应用前景分析研究

介绍多级同步感应线圈炮的工作原理,分析目前同步感应线圈炮在储能电源小型化、位置触发及驱动线圈寿命等方面的技术瓶颈,得出同步感应线圈炮更适用于中低初速载荷发射的结论．同时,研究同步感应线圈炮在电磁线圈迫击炮、大质量载荷弹射和引信动态试验等方面的应用前景,为科学制定同步感应线圈炮发展战略奠定了基础．     

咨询园地

读者王磊询问电磁弹射与蒸汽弹射有什么不同?电磁弹射的工作原理是什么?飞机弹射装置,即弹射器是在较短的滑跑距离内将飞机加速到起飞速度,并使飞机安全飞离航母的装置。蒸汽弹射器自60年代以来经过不断研究改进,已日臻完善。蒸汽弹射是利用蒸汽产生的能量将飞机弹射出去。电磁弹射是利用电磁能量来弹射飞机升空。     

无人机电磁弹射器效能分析

无人机电磁弹射器是一个由多子系统构成的装备,且各部分之间联系紧密,并不同程度的影响着整体效能。为了确定各组成部分与电磁弹射器效能的影响关系,对其进行系统评价,将系统的整体效能分解为几种典型的效能指标,并采用关联矩阵法(RMA)对由弹射器子系统和效能指标构成的评价体系进行分析。明确了电磁弹射器各部分对系统效能的影响程度,并给出了提高电磁弹射器效能指标的几点建议。     

大甲板航母——美海军的最佳选择

2000年6月，美国防采购局(DAB)批准了海军发展一种名为CVNX的新型大甲板核动力航母的计划。新航母将综合一种新型推进装置和电子辅助系统、电磁弹射器和未来可能的电磁武器，同时通过选择自动化装置以减少人为操作?而CVNX-2设计包括新的生命力特征和重新配置的大型飞行甲板/     

环球要闻

<正>第二艘国产航母或使用世界最先进飞机弹射系统据港媒报道,中国海军舰艇动力系统的一项技术突破,将使中国自研的第二艘航空母舰能够装备世界上最先进的飞机弹射系统,从而为航母的研制克服了一个巨大的障碍。报道称,综合电力系统的研发将提高航母作战效率,为电磁弹射器提供充沛动力,     

电磁轨道炮对机场跑道打击的作战能力分析

随着电磁轨道炮武器装备的快速发展,针对其完成机场跑道毁伤封锁这一重要任务所需的作战能力进行了分析研究。首先,建立了子母弹命中精度圆概率误差(circular error probable, CEP)、跑道瞄准点选择、子母弹落点模拟、跑道封锁概率计算等数学模型,并采用Monte-Carlo法对子母弹的落点分布进行仿真模拟;然后,基于飞机最小起降窗口进行搜索计算,仿真分析了电磁轨道炮射击初速、距离对射击误差的影响以及子母弹命中精度CEP、发射弹丸数量及子母弹抛撒半径等相关战技指标对跑道封锁概率的影响。研究结果对电磁轨道炮弹药总体方案设计及武器系统效能优化具有重要的指导意义。     

众里寻他千百度--为轻型战车选配重型武器(下)

电热化学炮电热化学炮为更高的发射装药密度、更稳定的发射药点火和更迅速的发射药燃烧提供了可能,从而,可以给予弹丸更大的能量,提高弹丸的初速和炮口动能。举例来说,根据德国莱茵金属公司的说法,如果将Rh105SB火炮改装为电热化学炮,其发射装药量可进一步提高到10公斤。这可使其发射的尾翼稳定脱壳穿甲弹的初速达到大约1.8公里/秒,炮口动能差不多达到11兆焦,高于Rh120型120毫米火炮所发射的弹丸。但如前所述,较多的发射装药和较高的炮口速度会产生较大的后坐力。实际上,105毫米电热化学炮不仅炮口动能及由此产生的     

轨道炮不同激励电流下的发射特性对比分析

电磁轨道炮可以推动宏观弹丸到超高速,而相同幅值、不同上升时间的激励脉冲电流波形对轨道炮的电流分布、电枢所受电磁力、炮口速度等发射特性有明显的影响。因此,主要采用Ansoft Maxwell有限元软件仿真分析的方法,对加载不同形状激励电流波形的电磁轨道炮,分析其电流分布、电感梯度及其所受电磁力的变化规律;再通过综合以上几种影响因素,对相应电流波形的电磁轨道炮发射特性进行对比分析,进而得到不同上升前沿的电流波形对轨道炮发射特性的影响。     

电磁发射催泪武器结构设计及发射单元的发射仿真分析

该武器系统是以电磁发射技术为基础,结合"金属风暴"武器系统模型,提出的一种快速发射催泪弹药的新概念武器构想,将打破依靠火药发射非致命弹药的传统局限,为非致命武器研究拓展了研究方向和思路。以催泪武器发射效率高低为判断标准,通过对武器系统发射单元发射过程仿真的改进,得出了电枢壁厚度、驱动线圈匝数、触发深度、电容容值、电压值影响武器系统电枢发射的关系曲线,参照发射效率高低和初速大小确立合理的系统结构参数。以这套参数为标准搭建了试验平台,进行了模拟催泪弹的单发和连续发射试验,较好地验证了催泪武器系统理论设计的合理性及仿真结果的正确性。     

电与磁的应用 航空母舰电磁弹射器

该文还显稚嫩,还有不成熟的地方,本刊发表此文,意在推崇这种爱科学、肯钻研的精神,并借助这位业余爱好者的眼光,让大家对电磁弹射器这一新型航母特种装置,有一初步了解。     

国外新概念武器的发展(下)

电磁发射武器电磁发射武器是利用脉冲能源提供的电能或利用电能与化学能的结合,使弹丸或其他有效载荷达到高速度或高动能,以杀伤目标的武器,是新概念武器家族的重要成员。主要包括电热化学炮、电磁轨道炮、电磁线圈炮等,其中电热化学炮和电磁轨道炮技术在最近十多年来取得了重大进展。美国电磁发射技术的研究已从演示验证阶段进入武器型号研制阶段,其中,电热化学炮将于     

未来高能武器 ——电磁轨道炮

电影《变形金刚Ⅱ》有这样一个场景:正当埃及金字塔就要被巨无霸大力神刨开的危急时刻,美军启用了“绝密武器”,也就是海军驱逐舰上的电磁轨道炮,隔着好几百千米,精准地打倒了这个外星入侵者. 如今,这个科幻电影里的镜头变成了现实. 2010年底,美国海军成功试射了电磁轨道炮.这种电磁轨道炮的炮弹速度达5倍音速,射程远达110海里(200千米).美国海军研究部宜称:“这次试射成功,对于海上运用这种先进武器又往前迈进一步.” 电磁轨道炮,顾名思义不再利用火药,而是采用电磁力来发射炮弹.在强大的电流推动下,电磁轨道炮发射的炮弹比传统火炮速度快得多.炮弹出膛速度达到7～8倍音速,射程有400 ～ 500千米.空气阻力会逐渐降低炮弹的速度,但到达目标时仍有5倍的音速.而一般的子弹和炮弹的出膛速度连3倍音速都不到.面对5倍音速的炮弹,钢铁就像豆腐,而炮弹里根本不用装炸药,光靠动能就有足够的破坏力.     

电磁发射技术

电磁发射技术是未来发射方式的必然发展趋势。分析了电磁发射的原理和技术特点,研究了电磁弹射、电磁轨道炮、电磁推射三个技术分支的国外发展情况,概述了电磁发射的关键技术,并依此提出了发展思路及电磁发射技术的推广应用前景。     

电磁轨道炮的三维电热力耦合数值模拟

基于有限元和边界元混合算法,辅以外电路模拟程序,开发了电磁发射三维电热力耦合数值模拟程序(Railgun3D)。该程序可描述电磁发射过程中电磁加载、欧姆加热、电枢运动等物理过程,为电磁发射系统的设计提供参考。对使用电磁轨道炮三维电热力耦合数值模拟程序的计算结果与经验公式计算以及串联增强型电磁轨道炮发射的试验结果进行了比较和分析,结果表明:所开发的程序不仅能模拟电磁发射过程,还能给出发射中电、热、力参数的变化,有助于提高对电磁发射过程的理解,可为电磁发射器的设计提供参考。     

电磁轨道炮的发展困境与利基进路

当传统身管火炮的技术进步接近极限,电磁炮的兴起与发展更加引人瞩目。尽管电磁轨道炮的工作原理十分简单,但在实际操作层面上不仅存在储能装置小型化、发射导轨寿命、制导系统环境适应性等诸多工程技术领域的瓶颈,而且面临资金投入大、研发周期长、工程风险性高等困难。由于这一系列原因的存在,使电磁轨道炮迟迟难以应用于实战。作者试图以经济学领域的"利基战略"为切入,分析探讨电磁轨道炮下一步发展的新思路。研究表明,电磁轨道炮的发展,需要我们有足够的耐心并利用科学合理的发展模式。     

苏式航母甲板作业与作战使用分析

即便不那么关心军事的人,也能轻易说出这个术语——弹射器。这个不起眼的小系统,代表的却是一个国家的工业实力。人人都相信这是能不能建一艘好航母的命门。渐渐地,弹射器崇拜开始形成,人们觉得滑跃甲板只不过是救急的,给那些没能力或没钱用弹射器的国家用。滑跃甲板虽然有四两拨千斤的巧力,却被人们在情感上划入备胎之列。随着大手笔使用滑跃甲板的苏联海军的衰落,人们更有理由怀疑,所谓"滑跃"是否只是Loser的代名词。如果先前我们可以以旁观者的身份看待苏式航母的优缺,现在我们不得不当起局内人了。崇尚科学和理智的我们,是否可以静下心来,以一个纯粹的技术宅男的眼光,研究一下这个问题——苏式航母(滑跃起飞、阻拦着舰航母)究竟能差多少。     

技术成熟度多维评估模型研究

技术成熟度直接关系到武器装备的研制和应用。针对技术成熟度评估存在过度依赖专家智慧、操作周期长、费用高;指标单一、可信度缺乏;数据难以获取、评价方法难度较大等问题,研究了技术发展与技术对应文献关系,提出了基于技术分解结构构建技术成熟度多维评估模型,分析了基于S曲线知识图谱划分技术成熟度等级,并以航母电磁弹射器技术为例进行模型验证。研究表明,技术成熟度多维评估模型具有客观、简便、费用低、易操作等特点,可以与TRL互为补充。     

电磁发射系统研究现状及应用展望

电磁发射系统作为一种新型发射装置,具有发射速度高、动能大、可控性好、能量转化效率高等特点。通过对电磁发射系统研发历史和当前进展的梳理,反映了其技术难点和未来趋势。根据电磁发射系统的原理结构和使用场景,总结了其在轨道发射、线圈发射和电磁弹射等典型应用方面的技术原理和优缺点,进一步提炼了能量存储、动力调节、发射装置、顶层控制和新复合材料五个方面关键技术,并分别介绍了国内外学者在锂电池/超级电容/超导磁储能等储能新技术、多级拓扑下脉冲电源开关控制、电磁轨道炮和电磁线圈炮发射装置寿命分析、电磁发射状态监测/故障诊断预测以及复合新材料等方面研究的最新进展。在此基础上,概括了民用飞机电磁发射、多目标任务电磁发射、感应式线圈枪、火箭卫星发射、电磁弹射微重力环境落塔等应用场景的研究进展和应用效益,以期为电磁发射系统的研制设计提供参考。     

基于炮口雷达的初速综合预测技术

初速对火炮的"首发命中"影响较大.因而,预估初速的各种方法纷纷出台.从发射药、火炮两个不同角度分别测算初速偏差是以往的主要方法.初速综合预测技术首次以炮口测速雷达的测量数据为基础预测初速,预测效果和使用等问题被普遍关注.本着应用原则,从工程实现中的焦点问题出发,提供了在现有指挥平台上应用的方法.