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《

高電壓基礎(chǔ)

》10.5.1高電壓技術(shù)在電氣化鐵路中的應(yīng)用10.5.1.2電磁軌道炮的結(jié)構(gòu)原理

主講人：陳惠

（副教授）學(xué)校：湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院一、電磁軌道炮的原理及組成電磁炮軌道炮是利用電磁系統(tǒng)中電磁場的作用力，可大大提高彈丸的速度和射程。軌道炮由兩條平行的導(dǎo)軌組成，彈丸夾在兩條導(dǎo)軌之間。兩軌接入電源，電流經(jīng)一導(dǎo)軌流向彈丸再流向另一導(dǎo)軌產(chǎn)生強(qiáng)磁場，磁場與電流相互作用，產(chǎn)生強(qiáng)大的安培力推動彈丸，達(dá)到很高的速度（理論上可以到達(dá)亞光速)。炮彈在軌道中的加速過程電磁軌道炮結(jié)構(gòu)原理示意圖32兆焦電磁軌道炮炮彈出炮口瞬間二、電磁軌道炮的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

微觀上帶電粒子在磁場中受到的洛倫茲力，在宏觀表現(xiàn)為：在磁場中的通電導(dǎo)線，將受到垂直方向的推力。

其公式可以簡單表示為：F=BIL。垂直于磁場的一段通電導(dǎo)線，在磁場中某處受到的安培力的大小F跟電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線的長度L的乘積成正比。電磁軌道炮結(jié)構(gòu)原理示意圖三、電磁軌道炮發(fā)射過程1.電樞炮彈被壓入炮膛；2.接通電源，幾百萬安電流由后膛饋入，流經(jīng)軌道、電樞、另一側(cè)軌道，形成閉合回路；3.兩根軌道中的反向電流在軌道之間區(qū)域形成強(qiáng)磁場，對載流電樞產(chǎn)生洛倫茲力；4.電磁力驅(qū)動電樞并帶動炮彈迅速加速；5.強(qiáng)加速度作用下，炮彈在軌道內(nèi)被加速至7-9倍音速（2-3km/s）的超高速度并發(fā)射出去。電磁軌道炮供電回路炮彈在軌道中的多級加速過程四、電磁軌道炮的優(yōu)點(diǎn)

1.炮彈速度快，精度高，射程遠(yuǎn)，威力大。初始速度達(dá)到2500米/秒，炮彈不易受到干擾，保證了炮彈的精度。2.炮彈體積小，重量輕。電磁炮彈幾乎不使用推進(jìn)劑，減少了裝藥量；是傳統(tǒng)120毫米火炮炮彈的八分之一。

3.生存能力強(qiáng)。炮彈幾乎不裝填炸藥，又可減少炮彈在制造、運(yùn)輸、儲存方面的安全隱患；它

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