电磁枪
电磁枪
主材料：电池.AEROX电容(越多越好).升压器.漆包线绕空心管,2000uF 400V
作用：电池（来连接升压器，升压器连接电容为电容蓄电）
AEROX电容（电容就像电池一样可以蓄电，把电容里的点释放出来电力非常强大的）漆包线绕空心管（制作磁场，让子弹发射出去）
电磁炮的基本原理及发展趋势(带图带公式)
随着材料科学的发展,复合装甲、高强度陶瓷装甲、贫铀装甲的使用,以及爆炸反应装甲的出现,大大提高了装甲的抗毁能力,对破甲技术提出更高的要求。为此,人们在相继研制出一系列新型破、穿甲战斗部的同时,也注意开发研究某些新概念超高速动能穿甲武器,电磁炮就是其中一种。 电磁炮的基本原理 电磁炮是利用物理学中运动电荷或载流导体在磁场中受到电磁力(即洛伦兹力) 作用的基本原理来加速弹丸的。根据加速方式,电磁炮可分为导轨炮和线圈炮。 图1 导轨炮工作原理 导轨炮导轨炮的工作原理如图1 所示。主要由一对平行导轨和夹在其间可移动的电枢及电源、开关等组成。当开关闭合时,向一条导轨输入强大的电流,经过电枢沿另一条导轨流回。载流电枢在导轨电流产生的磁场中受到洛伦兹力的作用而被加速,将弹丸射出。电枢弹丸所受的力可表示为 F = L′I2/ 2 , (1) 其中F 为洛伦兹力(N) 、L′为导轨电感梯度( H/m) 、I 为电流强度(A) 。弹丸的加速度则为
a = F/ m = L′I2/ 2 m , (2) 式中a 为加速度(m/ s2) 、m 为电枢与弹丸的质量之和(kg) 。由(2) 式可见,导轨中的电流强度越大,弹丸的加速度就越大,弹丸的运动速度越快。 导轨炮的导轨有单一、串联、并联和多层等不同结构形式,根据导轨的形式,炮口截面可选用方形、圆形和椭圆形等。电枢主要有固态金属电枢、等离子体电枢和混合型电枢等种类。提供脉冲功率的电源主要有电容器组、高性能蓄电池、各种单极发电机、脉冲变压器、强制发电机和爆炸发电机,以及计划研制的超导储能系统等。整个系统结构复杂,人工操作比较困难,通常由计算机控制。 线圈炮线圈炮的工作原理如图3 所示。主要由感应耦合的固定线圈、可动线圈、储能器以及开关等组成。固定线圈相当于炮身,可动线圈相当于弹丸。当固定线圈接通电源时,所产生的磁场与可动线圈上的感应电流相互作用,产生洛伦兹力,推动可动弹丸线圈加速射出。
电磁脉冲武器前世今生
电磁脉冲武器前世今生：中国防护技术早起步2009年07月12日09:16中青在线-青年参考【大中小】【打印】0位网友发表评论“变形金刚”不是它的对手 特约记者辛颖 随着科幻大片《变形金刚2》以惊人的“抢钱”速度席卷中国电影院线，“电磁脉冲武器”这个名词也跟着“火”了起来。影片中，不仅出现了电磁脉冲干扰及破坏通信线路的场景，连霸天虎的首领“威震天”也曾身陷磁场中不得脱身。可见，即便是威力无比的“变形金刚”，在电磁攻击面前同样十分脆弱。那么，什么是电磁脉冲武器？它的诞生过程与发展前景如何？ 1.绰号“信息设备终结者” 电磁脉冲是一种瞬变电磁现象，泛指雷击产生的电磁脉冲、开关产生的电磁脉冲或高空核爆及电磁脉冲炸弹产生的电磁脉冲。它具有涵盖面积大、持续时间短、能量与频率范围宽的特性，能在极短时间内，以电磁波的形式将强大能量传至远处。 电磁脉冲武器则是一种利用强电磁脉冲摧毁来袭导弹、电子设备甚至扰乱人的大脑神经系统、使人暂时失去知觉的武器，有时也称为电磁脉冲产生器。电磁脉冲武器通常由初级能源、能量转换装置、射频脉冲产生器和发射天线等几部分组成。 电磁脉冲可以与电缆、导线和天线等耦合，把能量传递给电子设备，致使其失效或损坏；还能使磁性存贮器(磁心、磁鼓和磁带等)消磁或失真，抹去存贮的信息。此外，电磁脉冲还可以使飞机和导弹等的金属外壳上产生很大的感生电流，这种电流通过壳体上的隙缝或舱口耦合到壳内，可使电子元器件、线路和设备受到不同程度的影响。 美国进行的试验表明，核电磁脉冲能破坏50公里以外没有防护措施的B-1轰炸机。由此看来，高能电磁脉冲确实是不折不扣的“信息设备终结者”。不过，人们真正认识它，并将其制成武器却是出于偶然。 2.诞生于核爆“蘑菇云”中 提到“蘑菇云”，人们自然会联想到原子弹。见过原子弹爆炸的人很少，但是，几乎人人都见过“第二原子弹”爆炸，那就是自然界的雷电和静电现象。 1961年10月，苏联在北极圈新地岛上空35公里处进行氢弹试验。猛烈的核爆炸不仅毁灭了爆心附近的一切，还对数千公里范围内的电子系统产生强烈冲击。苏军的防空雷达被烧坏，无法探测空中目标；上千公里长的通信线路中断，部队1个多小时处于无法指挥的状态。 次年，美国在太平洋的约翰斯顿岛上空进行核试验后，距该岛1400公里之遥的夏威夷檀香山陷入一片混乱。防盗报警器响个不停，街灯熄灭，动力设备上的继电器一个个被烧毁……
电磁脉冲
核驱动电磁脉冲原理 电磁脉冲的频率 一次核爆炸所释放出来的能量中，约有百万分之一为电磁脉冲。他所包括 的频率从几百赫兹到几百兆赫。 电磁脉冲的强度 核爆电磁脉冲产生的电磁场强度在50000V/m这一数量级上，以下是核爆EMP 的强度和雷达与通讯设备电磁场强度的比较： 电磁源强度（V/m） 电磁脉冲 50000 雷达 200 通信设备 10 电磁脉冲的性质 电磁脉冲的波形很特殊，它上升急遽，形成一个比闪电波形还要陡峭的 前沿；旗下降虽不像上升那样陡，但仍然比闪电陡。因此他幅度大、持 续时间短。电磁脉冲的性质像核武器其它效应一样与武器当量、距离及 炸高有关。关于炸高，需考虑两种不同的情况，其一是大气层内的爆炸 ，一般经常是当量在几百千顿以下的武器。这类核武器的最佳炸高较低 或常用于地面爆炸，其目的主要是通过其非常明显的、强烈的作用使目 标遭到破坏。这种爆炸被称为内大气层爆炸，亦即在大气层里爆炸，所 产生的电磁脉冲影响范围相当狭小。 第二种电磁脉冲影响力要比第一种大的多了，他由外大气层核爆产生， 爆炸高度能达到100km以上，当量也在百万吨的范围以上。这种爆炸被 称为外大气层爆炸，其产生的电磁脉冲所覆盖的面积可达几千平方公里 ，对通信和预警系统造成的威胁最大。 1.内大气层电磁脉冲 内大气层电磁脉冲一般是在核爆的百分之几秒的瞬间，由γ射线的光子 与大气分子进行碰撞而产生的。第一阶段是γ射线光子与大气分子进行 碰撞时，碰撞出的电子以接近光速的速度远离爆心，留下带正电的空气 分子。电贺的分离在近距离范围内产生了一个每米几十万伏特的强电场 和一个每米几千安培的伴生磁场。电场的强度与方向取决于几种因素， 若大气与辐射是均匀的，则电子与正离子的分布也同样是均匀的，因而 将不会有脉冲发生。然而地面、空气密度梯度的存在以及光子非均匀的 辐射等综合不平衡性，导致最终产生出一个与电场方向垂直的脉冲。
中国电磁炮发展历程.
中国电磁炮发展历程 经过17年的研究和实验，中国的新概念武器“超高速动能电炮”的研制已经到了最后阶段，即将问世，2007进入局部试用阶段。据透露，现在世界一些主要的国家如美、俄等，都在研究这种新概念武器，中国虽起步稍晚，但有长足的进展，电磁发射技术并不比先进国家落后，更有可能首先拥有这种超高速动能武器。 电炮分为“电磁炮”和“电热炮”两类。电磁炮是利用电磁力推进弹头到每秒50公里的超高速状态，常规武器望尘莫及，具有战略性武器的功能，分轨道炮、线圈炮和重接炮三种形式。电热炮是利用电热能量来推动弹头，最高射速每秒约3公里左右(传统火炮每秒2公里)，可作为战术武器使用，分直热式和间热式两种形式。 我国的电磁炮的理论论证在上世纪80年代中期就基本完成，从那时起就开始进行实用化的研究，经过近20年的努力，已经结出丰硕的成果，2007年进部分装备部队进行量产前的定型试用。 一种电磁炮是口径20MM左右的车载反坦克电磁炮（也可能实现机载），该炮的核心设备包括**MW级的高脉冲发电机、超导线圈和高速装弹机，可以把超过120g的实心穿甲弹加速到3.5km/s以上,射速在10发/分到15发/分之间(射速和弹头初速要求有关)。实验表明，弹头虽小，但是由于初速高，完全击穿现役所有主战坦克装甲，效果就和用AK47扫射本田轿车一样。 这使人们不禁联想到在伊拉克战争中一辆M1A2侧甲上的神秘弹孔，该孔的直径和一发12.7MM弹丸类似。虽然这肯定不是中国电磁炮的杰作，但是我们可以猜想，其他国家的类似装备已经进入使用阶段的研究。
另有资料表明，我国高脉冲发电机的研究，已经为激光武器的实用提供了保证。与上述反坦克电磁炮采用相同发电机的高功率战术激光器已经达到了车载的水平，可以有效攻击近距离的空中飞行目标。 另外一种更具战略价值的电磁炮，口径在250MM-280MM之间，核心设备高脉冲发电机达到了**MW的水平，超大孔径超导磁体的储能达到了**兆焦耳以上，可以把超过150kg的弹丸加速到**km/s以上，射程超过300公里。 该炮在研制过程中，遇到了许多技术难题，在解决电磁发射的实现及可靠性方面的问题后，一个重大的课题就是研制与之配套的弹丸，需要解决的问题就是消除强电磁场和高温（弹丸高速运动时产生）对弹丸内部设备的影响。最后研制出了特殊的高分子材料解决了这一问题，由这种材料制作的外壳可以保护弹丸内部。同时，弹丸装药的配方也进行了改进。 超高速弹丸的弹道特性我们也已经掌握，弹丸在发射后接近目标区时，屏蔽外壳脱落，打开尾翼以实现减速和姿态控制，进入滑翔状态，此时可以利用卫星定位信息进行精确打击。显然，在这时我们遇到了另外的瓶颈---卫星导航，这只有等“伽利略”或“北斗2”了解决了。 毫无疑问，在本世纪的头十年以后，战争的模式将发生根本的变化。那时，美国DDX上的155MM超级大炮将实现200公里以上的射程，而我们的“超级大炮”也没有落在后面。
电磁脉冲的危害
电磁脉冲的危害 IEC61000-2-13： 2005标准在其附录A：《电磁环境相互作用的四种类型》中提出了噪音、错误信息、电压瞬变混乱和永久损坏四种典型的电气和电子设备故障和损坏类型。 其中当峰值电场在几十到几百伏/米的环境，一个100纳秒的脉冲时序就足以造成电子信息系统发生电压瞬变混乱，改变其电子线路的逻辑状态，出现错误操作或暂时失去工作能力。 加入我们把峰值电场提高到kV/m的等级，则这些电子线路的硬件接口将发生电压击穿而产生永久性损坏。 电磁脉冲的破坏程度 电磁脉冲的破坏程度大致可分为：干扰(deny).降能(degrade).损伤(damage)、损毁(destroy)四个层级。 层级一：干扰，照射功率密度1 U~0.01W/cm2,造成设备暂时性不能正常工作，干扰源消失后，系统恢复正常。 层级二：降能，照射功率密度0.0广lW/cm2,造成系统进入锁死或保护状态而关机，必须重新开机或进行维修。 层级三：损伤，照射功率密度10~100W/cm2,造成电子系统中等程度的伤害，此效应产生的影响可能是永久性的。 层级四：损毁，照射功率密度lk^l00kW/cm2,可对电子系统造成致命且永久性的破坏，若要恢复系统功能则需全面替换整个系统、设备以及硬件。
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EMP电磁脉冲
EMP电磁脉冲装置元器件清单： R1 3个47k，1W电阻(黄一紫一橙)串联连接 D1,D2 两个16KV，10ma快速恢复高压整流器 C1 0.05uf，5kv电容 L1 采用#12铜线绕制的电感，绕3圈，直径1cm L2 电感线圈 基本理论概述： 信号对敏感电路干扰的能力需要有几个属性。大多数微处理器由工作电压非常低的场效应晶体管(FET)组成。一旦工作电压过大，灾难性故障就即将来临。在实际中是不能宽恕这种过压错误的，因为控制部件之间为超细金属氧化物。在这些控制部件之间产生的任何过压，必然产生永久性破坏，在某些严重的场合下，还会导致程序消失。由外部电源产生这些破坏性电压需要电压的波动，这种波动能够在电路板的走线上、元器件和其他关键点上产生持续的能量波动。因此，对电路来说，外部信号的能量必须足够高，因为在这个波长上，几何尺寸是能量非常重要的一部分。微波具有快速的上升时间(等效为傅里叶频率高)，且持续时间短，因此会获得最好的效果。所需要的能量是巨大的，这个能量势必会产生更大的破坏。一种良好的度量方法是能量除以波长的商。大功率的微波脉冲能够通过下面介绍的几种方法产生。爆炸物的磁力线压缩驱动虚阴极振荡器，其一般的相关物能够仅从几百焦耳产生千兆瓦的峰值功率。最初始的电流变成脉冲送入电感器，而电
流的峰值被成形的爆炸物电荷压缩，因而捕获磁力线并产生很高能量的电流源。利用极高速度的爆炸物如三甲基三硝胺(cyclotrimethyltrinitramine)，它的派生词是PETN或相当能量的爆炸物，线圈沿着其轴向和径向压缩。这些捕获的磁力线产生能量增长，通过微波激励(HEPM)变成最终的大功率峰值的脉冲。像原子能初始爆炸一样，磁力线压缩需要爆炸充电器的精确定时。对于磁力线压缩，克里管(Krytron)开关或类似开关可以用来代替大多数的增强抗辐射的Sprytrons, Sprytrons用在原子能初始反应，在原子能初始反应中，由固有的裂变物质产生电离辐射。虚阴极振荡器也可以很方便地由小型Marx脉冲发生器产生200^}4ookV的激励。快速的上升电流以及大的峰值功率能够产生强大的微波脉冲。其他方法包括爆炸丝(exploding wire)。这种方法允许能量流向LCR电路，因为爆炸丝在附近蒸发，反馈线的爆炸快速地中断峰值注人电流。一个上升速度很快、能量非常大的脉冲就产生了，这种方法能够产生电磁脉冲(EMP) e微波脉冲对于破坏敏感电子电路是一个非常优秀的候选者。
电磁轨道原理要求
电磁轨道原理要求 电磁炮的关键技术主要有：电源技术、电磁发射器设计技术、材料技术、以及系统总体设计技术等. 3.1电源技术 由于电磁炮发射时需要非常大的脉冲电功率(要求电源功率在吉瓦数量级，脉冲持续时间在毫秒数量级)，普通电源满足不了这一要求.因此，通常的作法是先将初级电源的功率传递给储能系统，将能量储存起来，后者在适当的时机以适当的方式将能量转换到脉冲形成网络中，以适应负载的要求.目前电磁炮原理试验样机使用的电源主要有：电容器组、电感储能系统、磁通压缩发生器、蓄电池组、脉冲磁流体发电装置、单极脉冲发电机和补偿型脉冲交流发电机等七种形式.每种电源都有其自身的特点和使用价值.从目前研究和试验情况来看，研究的重点是：高能量高储能密度的电容器组、单级发电机、补偿型交流发电机.这几种电源发展比较迅速，应用也日趋成熟.电源技术的难点在于缩小其体积.
3.2电磁发射器设计技术 电磁发射器是电磁炮的核心部件.首先必须根据武器系统的使用要求，研究确定采用哪种发射原理和方式，能够满足性能的要求；其次要根据已确定的弹丸动能，推算所需电源的脉冲功率，来确定最佳的供电方式和采用的电源形式；再次，要研究用于试验的发射器结构形式，包括炮身、供弹系统以及能量储存转换方式；最后，要组成在实验室或试验场条件下，能够实现发射循环的原理样机或试验装置，进行发射试验，测试有关数据.并根据试验数据修改和完善原理样机，为全武器系统的设计提供必要的参数和依据. 3.3材料技术 由于电磁炮发射时是在强脉冲电流的条件下加速弹丸的，其工作条件极为恶劣.因此，对其所用材料的要求就很高.目前对材料的研究主要是对轨道材料、绝缘材料、弹丸材料等的研究. 轨道炮的导轨是在兆安级的电流下工作的，材料要经受瞬时极大的热流冲击，容易造成导轨的严重烧
电磁脉冲
电磁脉冲 电磁脉冲对我们来说并不陌生，它经常出现于科幻小说和动画片中。在很长一段时间内，人们对电磁脉冲的认识仍然停留在感性层面，但随着人们对这种现象的认识增加，电磁脉冲的轮廓逐渐清晰了起来。电磁脉冲是一个瞬时产生的强大能量场，对能量波非常敏感，能够在较远的距离上破坏无数的电力系统和高技术微型电路。人们可以通过两种途径产生电磁脉冲：高空核爆炸和微波的散射。其中，通过高空核爆炸产生巨大的电磁脉冲效应的现象就是高空电磁脉冲现象。值得一提的是，所有的核武器在高空爆炸后都能够产生电磁脉冲效应，不过有些型号的核武器是专门用来产生电磁脉冲效应的。2004年，美国国会研究服务处的科雷·威尔森指出，直接针对美国的高空电磁脉冲攻击需要一枚当量为100万吨的核弹头，敌方也可以通过引爆一枚专门引发电磁脉冲效应的核弹头来实现目标。 高空电磁脉冲是通过核武器在远离地表的地方爆炸形成的。核爆炸会产生伽玛射线，并与大气层产生相互作用，从而在瞬间制造出剧烈的电磁能量场。这种能量场具有放射性，不过对人体是无害的，它能使电脑的电路过载，并产生比闪电攻击还要快的破坏性效果。高空核爆炸能先后产生3种能量，它们均能对电子设备产生不同程度的影响。第一种能量波是初始能量冲击波，能持续1微秒的时间，它与强烈的静电类似，能在核爆炸时让所有受到影响的电子设备过载。第二种能量与闪电攻击类似，如果遭到攻击的一方拥有很好的防雷措施，那么这种能量单独发生作用时对重要基础设施产生的破坏作用就会很有限，但由于第一种能量可以摧毁许多保护措施，所以第二种能量也能对电子设备产生大范围的破坏。第三种能量是持续时间很长的磁流体动力信号，它能持续1微秒到许多秒的时间，这个最后的脉冲效应或地磁信号主要对依靠长波工作的电子设备产生破坏。 其中，第三种电磁脉冲有两个组成部分，人们一般把它们称为“冲击波”和“震荡波”。“冲击波”来自不断膨胀的和传播电磁波的发光体造成的地球磁场线扰动。“震荡波”来自核武器爆炸位置下方一小块大气层的升温和电离作用，如果能够发挥导体的作用，它也能扰乱地球的磁场。这两种电磁脉冲都可以被称为磁流体动力信号，因为它们的效果由发光体的膨胀决定，所以其传播速度会非常“慢”。随着发光体的膨胀，小范围的电磁脉冲效应通过远程输电线路不断膨胀后立即消失，产生后期磁流体动力高峰，它可以使与电力网和电信基础设施相关的设施崩溃。这种后期效应会与先前的高空电磁脉冲效应产生累加效果，与电力网和电信基础设施相关的设施将会受到综合性的扰乱。
电磁脉冲弹
中国专家关注美试验电磁脉冲弹：比核武器更可怕 波音公司开发的“反电子设备高功率微波先进导弹项目”(CHAMP) 电力网中断、金融系统崩溃、汽车失去控制……这是美国专家描述的美国遭到电磁脉冲弹大规模袭击后的可怕场景。美国媒体报道，现在，电磁脉冲打击武器（EMP）已列为21世纪的大规模破坏性武器，有专家甚至将其称为“21世纪的原子弹”。而英国《每日邮报》3日报道，美国已经测试无人机投放电磁脉冲弹，能让一个目标区域的电子设备陷入全部瘫痪。本报记者昨天采访了要求匿名的浙江大学光及电磁波研究中心的专家，请他详细讲述电磁脉冲武器的威力和研究进展。 伊拉克战争中已有电磁脉冲武器 在西方，电磁脉冲武器被列入大规模杀伤性武器。美海军作战部长拉夫·黑德上将称这种电磁弹为“革命性的海战武器”，“绝不能让美国海军错过这种武器”。事实上，这是太空战中的一种非常规武器，它依靠人工技术产生的电磁脉冲，在特定地区或目标周围空间造成瞬间的破坏性电磁环境，致使敌方的电子设备遭到破坏或干扰，从而达成战役、战术目的，是一种新概念武器。 它利用短时间强大的电磁场来破坏对方的电子电路、雷达、通信指挥系统。以前，美国用核爆炸产生电磁脉冲，由于核武器的限制性，现在各国研究使用常规爆炸（化学能）产生
电磁脉冲。 据报道，美国在伊拉克战场上使用过电磁脉冲弹攻击过伊拉克的通讯网。美军首先派出多架电磁干扰飞机，对预定空袭区域进行定向强电磁干扰，随后战斧巡航导弹携带高功率微波弹，产生类似于高空核电磁脉冲的强电磁辐射，直接摧毁或损伤各种敏感电子部件，单边地牢牢控制了战场的电磁环境。 浙大电磁波专家说，现在，世界上很多国家都已经研制出电磁脉冲武器，包括美国、俄罗斯、德国、中国等，都已经拥有这种先进的现代战争武器。 美国的研制水平或超出公开报道 美国此次研究的“反电子设备高功率微波先进导弹项目”(CHAMP)，这款导弹搭载了一台电磁脉冲炮。这台脉冲炮利用功率超强的微波器生成一束集中的能量束，导致电子设备发生电涌（电压急剧升高）从而瘫痪，而电涌保护器根本来不及作出反应。 浙大电磁波专家说，这次媒体报道的是美国利用无人机进行测试电磁脉冲武器。一架隐形飞机发射了一枚导弹（无人机），导弹向地面建筑物发射无线电波，导致建筑物中的电脑系统瘫痪。电磁脉冲弹以前并没有应用到无人机中，而是远程发射，不如无人机投掷精准。美国空军菲利普实验室已制造出小型等离子螺旋管（toroids）。它有约10千焦耳的能量。但螺旋管产生的高能等离子会因大气而迅速耗散，所以，无人机近距离投掷电磁脉冲弹更有优势。他认为，美国实际上拥有的技术一定会超过经过媒体公开的内容，事实上，他们掌握的技术一定不仅是测试成功，可能有更高功率或者打击范围更广的技术。他认为，这款电磁脉冲弹的功率会达到几十吉瓦（109瓦），属于超高功率的电磁脉冲弹，杀伤力很大。 浙大电磁波专家介绍说，以往，电磁脉冲弹通过远程投射，现在，这个投射设备越做越小，应用到了无人机上，可是实现现场投掷，目标势必更精准。 电子设备的“绝命杀手” 电磁脉冲武器可谓电子设备的“绝命杀手”。你还以为是无辜的闪电来了，你的电脑连同里边的所有数据都瞬间被“烤焦”。这时你发现世界听上去开始有所不同——标志文明世界的声音都消失了，你听不到内燃机的轰鸣。除了柴油机，所有引擎都罢工了，再也发动不了。一部装在小货车上的射频武器可轻易摧毁一家银行的计算机系统；一枚最新的强电磁脉冲弹，就足以使数十公里内各种电子设备遭受严重物理损伤。因为，现代半导体器件，特别是基于MOS技术的那些器件（例如商用计算机）由于瞬变高压而最易损坏。不过，这类特殊炸弹并不直接伤害人体。
电磁轨道炮反后坐装置研究
电磁轨道炮反后坐装置研究 马新科，邱群先，何 行，高 博，耿 昊，岳海波 (中国船舶重工集团公司第七一三研究所，河南 郑州 450015) 摘要: 随着电磁轨道炮发射能级越来越大，发射装置后坐力也越来越大，为改善炮架受力，使用反后坐装置成为必要。本文以某电磁轨道炮为研究对象，建立了发射系统简化实体模型和动力学模型，在相同发射工况下，分别对采用3种不同类型反后坐装置的发射系统在0°和45°射角状态下的后坐复进运动规律进行仿真计算，得出在宽射角范围条件下，采用两复进机和两驻退机均匀对称布置方式的反后坐装置，反后坐综合效能更优的结论。本研究对大能量、宽射角电磁轨道炮的发射系统总体设计具有一定的参考价值。 关键词：电磁轨道炮；射角；反后坐装置；后坐复进规律 中图分类号：TJ02 文献标识码：A 文章编号： 1672 – 7649(2019)03 – 0137 – 05 doi：10.3404/j.issn.1672 – 7649.2019.03.027 Research on recoil mechanism of electromagnetic rail gun MA Xin-ke, QIU Qun-xian, HE Hang, GAO Bo, GENG Hao, YUE Hai-bo (The 713 Research Institute of CSIC, Zhengzhou 450015, China) Abstract: With the increasing energy level of the electromagnetic rail gun, the recoil of the launcher is getting bigger and bigger. In order to improve the force of the carriage, it is necessary to use the recoil device. In this paper, an electromag-netic rail gun was taken as the research object, and the simplified model and dynamic model of launch system were estab-lished. Under the same launching conditions, the recoil law of the launching system with three different types of recoil mech-anism at 0°and 45°elevating angle , was simulated respectively. It is concluded that under the condition of wide angle of fire, the comprehensive efficiency of the recoil mechanism with two reentry machine and two recoil machine in symmetrical ar-rangement is better than two others. This study has a certain reference value for the overall design of the launch system of the electromagnetic rail gun with large energy and wide angle of fire. Key words: electromagnetic rail gun；angle of fire；recoil mechanism；recoil law 0 引 言 电磁轨道炮是一种靠电磁力将弹丸加速到超高速度的新概念武器，由于在军事领域具有广阔的应用前景，目前已有多个国家对这一电能武器开展研究[1]。由牛顿第三定律，电磁轨道炮推动弹丸向前运动时，炮身会受到一个反方向的后坐力[2 – 3]。美国ISL研究中心和TEXAS研究中心在试验中也验证了电磁轨道炮存在后坐力[4 – 5]。从美国公开的其位于达尔格伦海军水面作战武器中心进行的32 MJ电磁轨道炮发射试验视频资料中可以看出，在发射过程中，装置存在明显的后坐运动，同样验证了后坐力的存在。 随着研究的进展，电磁轨道炮的发射能级将不断提高，炮口动能越来越大，发射装置的后坐力也将越来越大。如果身管与炮架刚性连接，则将对炮架形成很大的冲击，为保证结构稳定，炮架需要设计的很大[6]，这将不利于后续工程化应用。因此，为改善炮架受力，缩小架体结构尺寸，需在身管与炮架间设置起缓冲作用的反后坐装置，使二者间成为弹性连接方式。目前，常规火炮使用的反后坐装置已较为成熟，发展过程中形成了多种结构类型和布局方式的反后坐装置，如某57G火炮采用的是与身管同心的弹簧式复进机和带针式复进节制器的节制杆式制退机，某85J火炮采用的是液体气压式复进机和带沟槽式复进节制器的节制杆式制退机，上述2种火炮的复进机和制退机 第41 卷 第 3 期舰 船 科 学 技 术Vol. 41, No. 3 2019 年 3 月SHIP SCIENCE AND TECHNOLOGY Mar. , 2019 收稿日期: 2018 – 07 – 27 作者简介: 马新科(1986 – )，男，工程师，主要从事电磁发射技术研究。
电磁脉冲防护方案
一、编制依据 1、《人民防空指挥设计标准》RFJ1-2006 2、《人民防空工程电磁脉冲防护设计规范》GB50225-2005 3、《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003 4、《JGJ18-2003钢筋焊接及验收规程强制性条文》 5、电磁脉冲防护工程设计图纸 6、“012”工程结构设计图纸 二、工程概况 阎良区012工程为四等指挥工程，主体建筑形式为掘开式；其防护标准：5级，防核武器抗力级别：4B级。工程内重要的敏感设备房间按要求分为抗干扰的Ⅰ级屏蔽房间和抗毁伤Ⅱ级屏蔽房间；工程总体构成Ⅲ级屏蔽区。 三、施工准备 电焊机及附件、-50×50mm镀锌扁钢、L50×50×5镀锌角钢 四、施工要求 1、Ⅰ级屏蔽房间：防护元件室、计算机室、有线通讯室、空情接收及报警控制室。Ⅰ级屏蔽室采用制式焊接钢板屏蔽室；屏蔽室顶部设置进风波导窗和排风波导窗，前侧下方设信号转接板，各个供用电电源必须经过各自的滤波器，滤波器均装在钢板屏蔽室顶部。 Ⅱ级屏蔽房间为无线通讯室Ⅱ级屏蔽房间采用内贴镀锌钢板进行屏蔽。门前小室用轻钢龙骨隔出，轻钢龙骨上的屏蔽板采用2mm厚钢板，其上设置1000×2000简易门，前下侧设置400×300mm信号转
接板及各个滤波器，屏蔽室顶部设置进风波导窗和排风波导窗，顶部钢板厚度为2mm；底板采用3mm厚钢板，其余侧面采用0.75mm厚钢板。底板采用拼缝密焊，侧面采用拉铆钉搭接铆接，搭接宽度应>50mm，铆接间距不大于150mm，然后用膨胀螺栓或射钉枪固定在侧墙和顶板上，固定间距1m左右，其搭接缝最后应用锡密焊。 注：Ⅰ级、Ⅱ级屏蔽室都经屏蔽效能检测合格后才能交付使用。 Ⅲ级屏蔽：工程主体保证要求工程外墙的顶板、侧墙及底板的内、外层和纵、横和竖向通长钢筋的接头必须焊接，不能绑扎，且与棱筋必须一一焊接。若有预埋焊接，只能焊接一侧，不能内、外或上、下都焊接。各个出入口均必须采用屏蔽措施。 2、管线处理 （1）、为减少电磁脉冲的感应耦合，管道尽量不采用金属管道，金属管道采用隔断和接地方式。给水管道加装绝缘段，并将绝缘段前面的金属管道在工程外部接地引流。其放射板直径应不小于管道直径的5倍，绝缘段前后加装阀门，以方便安装和维修。 （2）、电力系统 电力和通信系统必须分别构成两个独立的钢质接地的全封闭配电系统。电力系统应采用全穿墙钢管或钢质封闭电缆桥架配线，配电柜和配电箱采用钢质全封闭式的，同时采用限幅及滤波措施。 a、在工程外部高压电缆接入处设置一组高压氧化锌避雷器，并做接地装置，该接地装置应设置成水平辐射状，以减少冲击接地阻抗。在高压电缆另一端即变压器处在装一组高压氧化锌避雷器，进线电缆
电磁轨道炮的原理和应用
电磁轨道炮的原理和应用 班级 06121002 姓名 游富淋 学号 1120101737 摘要：电磁轨道炮我们经常在很多影视作品中看到，我们也为其绚丽的效果和巨大杀伤力所震骇。而在实际中，各国也将电磁轨道炮的发展作为重点研究对象。电磁轨道炮作为一种利用电磁发射技术制成的一种先进的高科技设备在许多发面都有着重要的应用，而与传统的大炮在原理上有着重要的区别。本文将就电磁轨道炮的起源、原理和结构、分类和应用展开论述。 关键字： 原理和内部结构 磁场 大电流 六大优点 正文： 一、电磁轨道炮的原理和内部结构 电磁轨道炮的结构如图所示 电磁轨道炮有两条平行的金属导轨，用以通电流，它的长度相当于炮管的长度。弹丸就放在两根导轨之间，并且将两导轨连通构成闭合回路。在导轨轴线方向上的电枢是在电机实现机械能与电能相互转换过程中，起关键作用的部件。 在发射过程中，在两根导轨中通以很大的反向电流，方向如图所示，由安培环路定理知道在两根轨道中会产生很强大的同向磁场，方向为竖直向下，并且和电枢上产生的第三个磁场共同作用。因为弹丸所在处也是电流回路的一部分，弹丸中也通有电流。 根据洛伦兹公式： B IL F ?= 又据毕奥-萨伐尔定律： ）（r *r *4/e Idl *u dB r 0π?= 知道弹丸会受到一个如图中所示的洛伦兹力，并且该力和电流的平方成正比（I *I F ∞），在这里也知道要得到高的速度话大的电流是必要条件。在我找的资料中也说明在实际中这个电流都是兆安级的而电流的脉冲宽度在毫秒数量级。 根据动量定理： F*t=m*V 虽然这个过程很快也就是时间很短，但是由于力很大，弹丸还是会有一个很大的速度， 从而高速的发射出去。 另外，对于某些不导电的物质要想通过电磁轨道炮获得高速时，只需要再外层涂上导电涂层即可，这样同样可以给与其一个大的速度，达到具体的要求。 从上面的分析之一个大的电流是电磁轨道所必需的，没有大电流也就没有电磁轨道炮。 在实际中要获得如此大的电流很困难，现在主要应用如下方法获得大电流。 通常的作法是先将初级电源的功率传递给储能系统，将能量储存起来，后者在适当的时机以适当的方式将能量转换到脉冲形成网络中，以适应负载的要求.目前电磁炮原理试验样机使用的电源主要有：电容器组、电感储能系统、磁通压缩发生器、蓄电池组、脉冲磁流体发电装置、单极脉冲发电机和补偿型脉冲交流发电机等七种形式.每种电源都有其自身的特点和使用价值.从目前研究和试验情况来看，研究的重点是：高能量高储能密度的电容器组、单级发电机、补偿型交流发电机.这几种电源发展比较迅速，应用也日趋成熟.电源技术的难点在于缩小其体积.
大系统强电磁脉冲综合仿真解决方案
大系统强电磁脉冲综合仿真解决方案 一、必要性 电磁兼容（EMC）已经成为一个日益严重的环境污染源，这是因为： ●越来越多电器设备的投入使用 ●IC时钟频率的越来越高 ●辐射源辐射功率的增大 ●设备抗干扰性的减弱 ●无线通信的迅速发展 诸如此类的原因使得同一环境中各种设备既能正常工作又互不干扰变得越来越困难，同时这种电磁环境对人类的健康产生了越来越大的危害，系统（汽车、飞机、舰船、导弹、卫星等）中的机箱电磁泄露，设备之间的相互干扰导致彼此的器件的误动作，解决电磁兼容性问题已经刻不容缓。解决电磁兼容性问题不能只靠运气和测试，测试的时间成本和费用成本都非常高，利用电磁分析工具可以高效地解决电磁兼容问题，提高产品竞争力。 EMC问题成为电子设备设计流程中一个非常重要的环节，并且贯穿设计流程的各个阶段。人们往往要将大量资金和时间花费在样机生产和EMC测试的循环流程中。而通常来说，整个测试需要花费很长的时间并要支付高额的测试费用，不利于产品的快速研发。 在90年代后期，国家已经明确制订了电子设备的电磁兼容性标准和规范以及严格的认证措施，规范国内外产品的电磁兼容性能。而传统的设计流程依然遵循经验设计——样机生产——测试的模式，也就是常说的Try and Cut方法，一旦测试不能通过，就必需按照设计流程重新开始！无疑，这样做的代价是冗长的设计周期和高昂的成本。 在科学技术日益发展的今天，针对传统设计模式解决电磁兼容性问题的弊端，利用计算机仿真技术在设计前期对系统电磁兼容性能进行模拟分析，即所谓的design-level analysis，找出影响电磁兼容性能的关键因素，有针对性的加以改进，将很多的设计风险扼杀在萌芽状态，从而能大大缩短设计周期和节省设计成本。
(完整版)中国电磁炮发展历程.
? 中国电磁炮发展历程 经过17年的研究和实验，中国的新概念武器“超高速动能电炮”的研制已经到了最后阶段，即将问世，2007进入局部试用阶段。据透露，现在世界一些主要的国家如美、俄等，都在研究这种新概念武器，中国虽起步稍晚，但有长足的进展，电磁发射技术并不比先进国家落后，更有可能首先拥有这种超高速动能武器。 电炮分为“电磁炮”和“电热炮”两类。电磁炮是利用电磁力推进弹头到每秒50公里的超高速状态，常规武器望尘莫及，具有战略性武器的功能，分轨道炮、线圈炮和重接炮三种形式。电热炮是利用电热能量来推动弹头，最高射速每秒约3公里左右(传统火炮每秒2公里)，可作为战术武器使用，分直热式和间热式两种形式。 我国的电磁炮的理论论证在上世纪80年代中期就基本完成，从那时起就开始进行实用化的研究，经过近20年的努力，已经结出丰硕的成果，2007年进部分装备部队进行量产前的定型试用。 一种电磁炮是口径20MM左右的车载反坦克电磁炮（也可能实现机载），该炮的核心设备包括**MW级的高脉冲发电机、超导线圈和高速装弹机，可以把超过120g的实心穿甲弹加速到3.5km/s以上,射速在10发/分到15发/分之间(射速和弹头初速要求有关)。实验表明，弹头虽小，但是由于初速高，完全击穿现役所有主战坦克装甲，效果就和用AK47扫射本田轿车一样。 这使人们不禁联想到在伊拉克战争中一辆M1A2侧甲上的神秘弹孔，该孔的直径和一发12.7MM弹丸类似。虽然这肯定不是中国电磁炮的杰作，但是我们可以猜想，其他国家的类似装备已经进入使用阶段的研究。
另有资料表明，我国高脉冲发电机的研究，已经为激光武器的实用提供了保证。与上述反坦克电磁炮采用相同发电机的高功率战术激光器已经达到了车载的水平，可以有效攻击近距离的空中飞行目标。 另外一种更具战略价值的电磁炮，口径在250MM-280MM之间，核心设备高脉冲发电机达到了**MW的水平，超大孔径超导磁体的储能达到了**兆焦耳以上，可以把超过150kg的弹丸加速到**km/s以上，射程超过300公里。 该炮在研制过程中，遇到了许多技术难题，在解决电磁发射的实现及可靠性方面的问题后，一个重大的课题就是研制与之配套的弹丸，需要解决的问题就是消除强电磁场和高温（弹丸高速运动时产生）对弹丸内部设备的影响。最后研制出了特殊的高分子材料解决了这一问题，由这种材料制作的外壳可以保护弹丸内部。同时，弹丸装药的配方也进行了改进。 超高速弹丸的弹道特性我们也已经掌握，弹丸在发射后接近目标区时，屏蔽外壳脱落，打开尾翼以实现减速和姿态控制，进入滑翔状态，此时可以利用卫星定位信息进行精确打击。显然，在这时我们遇到了另外的瓶颈---卫星导航，这只有等“伽利略”或“北斗2”了解决了。 毫无疑问，在本世纪的头十年以后，战争的模式将发生根本的变化。那时，美国DDX上的155MM超级大炮将实现200公里以上的射程，而我们的“超级大炮”也没有落在后面。
电磁脉冲防护办法
精心整理 一、编制依据 1、《人民防空指挥设计标准》RFJ1-2006 2、《人民防空工程电磁脉冲防护设计规范》GB50225-2005 3、《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003 4、《JGJ18-2003钢筋焊接及验收规程强制性条文》 5、电磁脉冲防护工程设计图纸 6、“012”工程结构设计图纸 二、工程概况 阎良区012工程为四等指挥工程，主体建筑形式为掘开式；其防护标准：5级，防核武器抗力级别：4B级。工程内重要的敏感设备房间按要求分为抗干扰的Ⅰ级屏蔽房间和抗毁伤Ⅱ级屏蔽房间；工程总体构成Ⅲ级屏蔽区。 三、施工准备 电焊机及附件、-50×50mm镀锌扁钢、L50×50×5镀锌角钢 四、施工要求 1、Ⅰ级屏蔽房间：防护元件室、计算机室、有线通讯室、空情接收及报警控制室。Ⅰ级屏蔽室采用制式焊接钢板屏蔽室；屏蔽室顶部设置进风波导窗和排风波导窗，前侧下方设信号转接板，各个供用电电源必须经过各自的滤波器，滤波器均装在钢板屏蔽室顶部。 Ⅱ级屏蔽房间为无线通讯室Ⅱ级屏蔽房间采用内贴镀锌钢板进行屏蔽。门前小室用轻钢龙骨隔出，轻钢龙骨上的屏蔽板采用2mm厚钢板，其上设置1000×2000简易门，前下侧设置400×300mm信号转接板及各个滤波器，屏蔽室顶部设置进风波导窗和排
风波导窗，顶部钢板厚度为2mm；底板采用3mm厚钢板，其余侧面采用0.75mm厚钢板。底板采用拼缝密焊，侧面采用拉铆钉搭接铆接，搭接宽度应>50mm，铆接间距不大于150mm，然后用膨胀螺栓或射钉枪固定在侧墙和顶板上，固定间距1m左右，其搭接缝最后应用锡密焊。 注：Ⅰ级、Ⅱ级屏蔽室都经屏蔽效能检测合格后才能交付使用。 Ⅲ级屏蔽：工程主体保证要求工程外墙的顶板、侧墙及底板的内、外层和纵、横和竖向通长钢筋的接头必须焊接，不能绑扎，且与棱筋必须一一焊接。若有预埋焊接，只能焊接一侧，不能内、外或上、下都焊接。各个出入口均必须采用屏蔽措施。 2、管线处理 （1）、为减少电磁脉冲的感应耦合，管道尽量不采用金属管道，金属管道采用隔断和接地方式。给水管道加装绝缘段，并将绝缘段前面的金属管道在工程外部接地引流。其放射板直径应不小于管道直径的5倍，绝缘段前后加装阀门，以方便安装和维修。 （2）、电力系统 电力和通信系统必须分别构成两个独立的钢质接地的全封闭配电系统。电力系统应采用全穿墙钢管或钢质封闭电缆桥架配线，配电柜和配电箱采用钢质全封闭式的，同时采用限幅及滤波措施。 a、在工程外部高压电缆接入处设置一组高压氧化锌避雷器，并做接地装置，该接地装置应设置成水平辐射状，以减少冲击接地阻抗。在高压电缆另一端即变压器处在装一组高压氧化锌避雷器，进线电缆全穿钢管引入，在工程控制室的低压配电柜的每段母线上均加一组低压氧化锌布雷器。