混合励磁式电涡流制退机电磁场与阻力特性分析

摘要

电涡流制退机具有无液体泄漏、无需密封、阻力稳定的优势。与目前应用较多的永磁式电涡流制退机相比，混合励磁式电涡流制退机采用线圈替代了一部分永磁体，对阻力特性的调节效果更好。对比了混合励磁式电涡流制退机2种可能的结构形式，然后根据磁路分析与初步计算选择出具有更好阻力性能的结构。针对该结构，利用等效磁路法计算气隙磁场，采用子域模型考虑感生涡流影响，建立了求解混合励磁式电涡流制退机阻力值的等效子域模型。根据某口径火炮反后坐要求，确定了制退机的主要尺寸参数，完成了混合励磁式电涡流制退机结构参数的前期设计，并通过数值计算对解析计算结果进行了验证。接着，针对某口径火炮发射时的工况建立仿真模型，以炮膛合力曲线和复进机力的后坐行程函数曲线作为条件输入，分析强冲击载荷下混合励磁式电涡流制退机的电磁阻尼力、后坐位移和后坐速度规律。最后，分析了不同气隙宽度与内筒的电导率对电磁阻尼力的影响，结果表明气隙宽度越小电磁阻尼力越大，同时过大的内筒电导率会导致电磁阻尼力呈现“马鞍”型。本文研究可为混合励磁式电涡流制退机的工程化应用提供理论基础。

关键词

混合励磁 / 电涡流制退机 / 等效磁路法 / 子域模型 / 电磁阻尼力

基金资助

国家博士后创新人才支持计划(BX2021126)