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来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/29 15:27:38
管窥我 对于"新型电磁轨道炮"和"电热化学炮"的广泛涉猎和研制开发
(1)、我 对于"新型电磁轨道炮"的广泛涉猎和研制开发~~~~
源自: 一种新型电磁轨道炮的设计方案
《弹道学报》 1998年 吕庆敖,陶孟仙,许家治,任兆杏
来源文章摘要：在考察国内外电磁轨道炮研究进展的基础上，分析了固体电枢的电热特性和固体电枢转捩为等离子体机理，结合现在国内研究情况，提出了一种能够利用固体电枢优势，而又能同时避免固体电枢烧蚀缺陷的多级电磁轨道炮的设计方案．
转捩速度的定义
定义1：
plasma）电枢和复合（hybrid）电枢1．比较固体电枢和等离子体电枢一般认为：固体电枢电阻率低欧姆热耗少但是在一定条件下容易造成与导轨的失接触引起烧蚀（把开始发生烧蚀时的电枢运动速度称为转捩速度）
*******************************************************
陶孟仙个人资料
姓 名：陶孟仙
性 别：女 出生年月：66年12月
学 历：博士 职 称：副教授
一、获奖情况
1. 论文：“微波ECR等离子体传播特性研究”于1998年3月和1998年6月获佛山市物理学会优秀论文一等奖和佛山市科学技术协会优秀论文三等奖。
2．论文：“固体电枢电磁场扩散效应研究” 于2000年6月获佛山市科学技术协会优秀论文一等奖。
二、98年以来发表的主要论文
1. 陶孟仙，固体电枢电热特性研究，火炮发射与控制学报，1,2001/3。
2. 陶孟仙，氮化硅薄膜的表面平整度特性，量子电子学报，2000,3。
3. 陶孟仙，网上信息搜索下载及格式处理，计算机应用研究，1，2000/3。
4. 陶孟仙，等离子体特性的静电探针测量技术，佛山科学技术学院学报，3，2000。
5. 陶孟仙等，“503”轨道炮电磁发射的仿真计算，火炮发射与控制学报，No.4，1999。
6. 陶孟仙等，固体电枢电磁场扩散效应研究，弹道学报，No.2,1998/6。
7. 陶孟仙等，固体电枢轨道炮的新概念研究，火炮发射与控制学报，No.3，1998/9。
8. 吕庆敖，陶孟仙等，一种新型电枢轨道炮的设想，弹道学报，No.3,1998/9
9. 陶孟仙，带电粒子在非均匀磁场中运动的矢势求解及约束问题，佛山科学技术学院学报，6，1998。
三、近年参与的主要科研项目
顺序号、批准号
项目名称
起止年月
负责或参加
进展或完成情况
经费(万元)
中山大学超快速激光光谱研究所国家重点实验室高级访问学者基金项目
光折变孤子的研究
2000，12
-2000，6
负责
正进行
5．0
69493500
（国家自然科学
重大基金课题）
微波等离子体和
微波ECR等离子体
生成机理的研究
95，1-98，1
参加
已完成
90
校级科研项目
电磁打桩机的效率研究
99，1-2000，1
独立
已完成
0.2
TS9603-1
国家兵工部军工项目
同上（95课题）
96，1-99，12
主要成员
已完成
13
*******************************************************
电磁轨道炮固体电枢特性研究
作者简介：陶孟仙，女，1966年生，1995年从师于博士导师任兆杏和许家治研究员，于1998年5月完成博士学位论文，在中国科学院等离子体物理研究所核聚变与等离子体物理专业获得工学博士学位。
摘 要
电磁轨道发射技术的发展涉及到众多领域的相关研究，其中引起最大注意的是电磁轨道炮，特别是作为推动弹丸运动的轨道炮固体电枢引起了许多研究者的重视。因为在常规炮需求的弹丸发射速度3~4km/s范围内，固体电枢效率比等离子体电枢效率高很多。因此，本文着重对轨道炮固体电枢进行了全面深入的研究。
首先通过建立电磁场与热传导二维方程，用综合解析法和有限元法求解得到了由电磁场扩散效应引起的固体电枢电流密度、温度和速度变化及其相关特征，定量说明由电流速度趋肤效应引起的固体电枢电流分布及交接面温升的情况，得到了由速度趋肤效应引起的固体电枢转捩的原因。而通过固体电枢和等离子体电枢效应模型的建立与计算，得到了在速度为3~4km/s 以下，固体电枢效应始终大于等离子体电枢效率的结论；并对影响电枢效率的各种相关因素进行了详细深入的探讨，提出了提高电枢效率的改进方法，即选择合适的轨道、电枢材料和轨道尺寸，适当提高电枢初速度和选择合适的电枢质量将使固体电枢转捩速度和发射效率得到进一步提高。
其次，本文在对各种电枢结构分析的基础上，采用电接触理论的近似模型，具体计算U型固体电枢的电热特性及轨道静态、动态变形对电枢发射性能的影响，提出了固体电枢设计的基本思想；为了进一步优化实验参数，本文亦对影响固体电枢特性的相关实验参数进行了仿真计算。以上所有理论计算，均与相应实验结果符合较好。
最后，在结合上述研究情况并考虑国内外固体电枢电磁轨道炮的最新研究成果的基础上，提出了一种能够利用固体电枢优势而又能同时避免固体电枢烧蚀缺陷的多级增强炮口馈电型电磁轨道炮的新概念设计方案，有望实现3km/s以上的转捩速度。
以上所有工作的开展为下一步我国的固体电枢轨道炮发展研制打下了较好的基础。
关键词：电磁轨道炮 固体电枢 转捩 多级增强炮口馈电型轨道炮
*******************************************************
高电压技术
HIGH VOLTAGE ENGINEERING
2006 Vol.32 No.6 P.56-59
--------------------------------------------------------------------------------
电磁发射中固体电枢的磁探针测速方法研究
曹昭君 何俊佳 王子建 肖铮 张汉明
摘 要：为测量固体电枢运动速度应用电磁感应原理,分析了电磁发射中固体电枢所产生的磁场以及B-dot磁探针中的感应电动势,给出了根据磁探针的感应电压信号以及驱动电流信号计算固体电枢运动速度的迭代算法.在小电流、低速运动的模拟实验中,通过探针上感应电压信号的仿真计算结果和实验条件合理设计了探针的结构尺寸,结合实际应用中所遇到的问题加以改进.利用所设计的探针和改进的算法实测电枢的运动速度的结果与实际情况较为符合,该算法可以有效测得电枢的运动速度随时间的变化曲线.
关键词：电磁发射;固体电枢;速度;B-dot探针;测速
分类号：TJ399;TM153 文献标识码：A
文章编号：1003-6520(2006)06-0056-04
Research on Velocity Measurement of Solid Armature by B-dot Probes in Electromagnetic Launch
CAO Zhaojun HE Junjia WANG Zijian XIAO Zheng ZHANG Hanming
基金项目：国家自然科学基金资助项目(50577026)
作者简介：曹昭君 1982-,女,硕士,主要从事脉冲功率与高电压新技术方面的研究. 电话:(027)87543528;E-mail:cao-[email=zha-<a href=]jun@tom.com[/email]">zha-jun@tom.com
作者简介：何俊佳 1968-,男,博士,教授,博士生导师,主要从事高电压与绝缘技术、放电及等离子体应用方面的研究.电话:(027)87542474; E-mail:h junjia@vip.sina.com
作者单位：曹昭君（华中科技大学电气与电子工程学院,武汉,430074）
何俊佳（华中科技大学电气与电子工程学院,武汉,430074）
王子建（华中科技大学电气与电子工程学院,武汉,430074）
肖铮（华中科技大学电气与电子工程学院,武汉,430074）
张汉明（华中科技大学电气与电子工程学院,武汉,430074）
参考文献：
[1]Bruno J.Evans,L.Montgomery Smith.Cross-correlation-based method for determining the position and velocity of a railgun plasma armature from B-dot probe signals[J].IEEE Trans on Plasma Science,1991,19(5):926-934.
[2]Montgomery Smith L,Dennis R.Keefer.Railgun armature plasma-current density from deconvolved B-dot probe signals[J].IEEE Trans on Plasma Science,1989,17(3):501-506.
[3]Kenneth K.Cobb,Roger Villecco.A more general model for determination of plasma armature current distribution from B-dot voltage by method of least squares[J].IEEE Trans on Magnetics,1991,27(1):189-194.
[4]Kenneth K.Cobb.Experimental testing of least-square procedure for de termining railgun plasma current distribution[J].IEEE Trans on Plasma Science,1989,17(3):507-515.
[5]Jamison K A,Marquez-Reines M,Henry S.Burden.Measurements of the spatial distributions of current in a rail gun arc armature[J].IEEE Trans on Magnetics,1984,20(2):403-406.
[6]Brigitte U.Bouvier.A deconvolution technique for B-dot signals from a plasma-driven electromagnetic launcher[J].IEEE Trans on Plasma Science,1989,17(3):516-519.
[7]Bruno J.Evans,L.Montgomery Smith.Determining railgun plasma current distribution using Jansson's method to deconvolved B-dot probe signals[J].IEEE Trans on Plasma Science,1992,20(4):432-438.
[8]Jerald V.Parker.Magnetic-probe diagnostics for railgun plasma armatures[J].IEEE Trans on Plasma Science,1989,17(3):487-500.
[9]秦实宏,邹积岩,何俊佳,等.等离子体电枢电磁轨道炮电枢电弧长度的测量[J].华中理工大学学报,1998,26(11):38-40.
[10]张朝伟,李治源,陈风波,等.感应线圈炮的电枢受力分析[J].高电压技术,2005,31(12):32-34.
[11]陶孟仙.电磁轨道炮固体电枢特性研究[D].北京:中国科学院等离子体物理研究所,1998.
[12]冯慈璋,马西奎.工程电磁场导论[M].北京:高等教育出版社,2000.
[13]徐家农.Mathematica数学实验[M].北京:电子工业出版社,2004.
[14]杨世荣,王莹,徐海荣,等.电磁发射器的原理与应用[J].物理学和高新技术,2003,32(4):253-256.
[15]欧阳立新,徐学华,杨萍,等.电磁轨道炮中弹丸技术的研究与发展[D].弹道学报,1998,10(3):80-83.
***********************************************************************************************************管窥我 对于"新型电磁轨道炮"和"电热化学炮"的广泛涉猎和研制开发
(1)、我 对于"新型电磁轨道炮"的广泛涉猎和研制开发~~~~
源自: 一种新型电磁轨道炮的设计方案
《弹道学报》 1998年 吕庆敖,陶孟仙,许家治,任兆杏
来源文章摘要：在考察国内外电磁轨道炮研究进展的基础上，分析了固体电枢的电热特性和固体电枢转捩为等离子体机理，结合现在国内研究情况，提出了一种能够利用固体电枢优势，而又能同时避免固体电枢烧蚀缺陷的多级电磁轨道炮的设计方案．
转捩速度的定义
定义1：
plasma）电枢和复合（hybrid）电枢1．比较固体电枢和等离子体电枢一般认为：固体电枢电阻率低欧姆热耗少但是在一定条件下容易造成与导轨的失接触引起烧蚀（把开始发生烧蚀时的电枢运动速度称为转捩速度）
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陶孟仙个人资料
姓 名：陶孟仙
性 别：女 出生年月：66年12月
学 历：博士 职 称：副教授
一、获奖情况
1. 论文：“微波ECR等离子体传播特性研究”于1998年3月和1998年6月获佛山市物理学会优秀论文一等奖和佛山市科学技术协会优秀论文三等奖。
2．论文：“固体电枢电磁场扩散效应研究” 于2000年6月获佛山市科学技术协会优秀论文一等奖。
二、98年以来发表的主要论文
1. 陶孟仙，固体电枢电热特性研究，火炮发射与控制学报，1,2001/3。
2. 陶孟仙，氮化硅薄膜的表面平整度特性，量子电子学报，2000,3。
3. 陶孟仙，网上信息搜索下载及格式处理，计算机应用研究，1，2000/3。
4. 陶孟仙，等离子体特性的静电探针测量技术，佛山科学技术学院学报，3，2000。
5. 陶孟仙等，“503”轨道炮电磁发射的仿真计算，火炮发射与控制学报，No.4，1999。
6. 陶孟仙等，固体电枢电磁场扩散效应研究，弹道学报，No.2,1998/6。
7. 陶孟仙等，固体电枢轨道炮的新概念研究，火炮发射与控制学报，No.3，1998/9。
8. 吕庆敖，陶孟仙等，一种新型电枢轨道炮的设想，弹道学报，No.3,1998/9
9. 陶孟仙，带电粒子在非均匀磁场中运动的矢势求解及约束问题，佛山科学技术学院学报，6，1998。
三、近年参与的主要科研项目
顺序号、批准号
项目名称
起止年月
负责或参加
进展或完成情况
经费(万元)
中山大学超快速激光光谱研究所国家重点实验室高级访问学者基金项目
光折变孤子的研究
2000，12
-2000，6
负责
正进行
5．0
69493500
（国家自然科学
重大基金课题）
微波等离子体和
微波ECR等离子体
生成机理的研究
95，1-98，1
参加
已完成
90
校级科研项目
电磁打桩机的效率研究
99，1-2000，1
独立
已完成
0.2
TS9603-1
国家兵工部军工项目
同上（95课题）
96，1-99，12
主要成员
已完成
13
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电磁轨道炮固体电枢特性研究
作者简介：陶孟仙，女，1966年生，1995年从师于博士导师任兆杏和许家治研究员，于1998年5月完成博士学位论文，在中国科学院等离子体物理研究所核聚变与等离子体物理专业获得工学博士学位。
摘 要
电磁轨道发射技术的发展涉及到众多领域的相关研究，其中引起最大注意的是电磁轨道炮，特别是作为推动弹丸运动的轨道炮固体电枢引起了许多研究者的重视。因为在常规炮需求的弹丸发射速度3~4km/s范围内，固体电枢效率比等离子体电枢效率高很多。因此，本文着重对轨道炮固体电枢进行了全面深入的研究。
首先通过建立电磁场与热传导二维方程，用综合解析法和有限元法求解得到了由电磁场扩散效应引起的固体电枢电流密度、温度和速度变化及其相关特征，定量说明由电流速度趋肤效应引起的固体电枢电流分布及交接面温升的情况，得到了由速度趋肤效应引起的固体电枢转捩的原因。而通过固体电枢和等离子体电枢效应模型的建立与计算，得到了在速度为3~4km/s 以下，固体电枢效应始终大于等离子体电枢效率的结论；并对影响电枢效率的各种相关因素进行了详细深入的探讨，提出了提高电枢效率的改进方法，即选择合适的轨道、电枢材料和轨道尺寸，适当提高电枢初速度和选择合适的电枢质量将使固体电枢转捩速度和发射效率得到进一步提高。
其次，本文在对各种电枢结构分析的基础上，采用电接触理论的近似模型，具体计算U型固体电枢的电热特性及轨道静态、动态变形对电枢发射性能的影响，提出了固体电枢设计的基本思想；为了进一步优化实验参数，本文亦对影响固体电枢特性的相关实验参数进行了仿真计算。以上所有理论计算，均与相应实验结果符合较好。
最后，在结合上述研究情况并考虑国内外固体电枢电磁轨道炮的最新研究成果的基础上，提出了一种能够利用固体电枢优势而又能同时避免固体电枢烧蚀缺陷的多级增强炮口馈电型电磁轨道炮的新概念设计方案，有望实现3km/s以上的转捩速度。
以上所有工作的开展为下一步我国的固体电枢轨道炮发展研制打下了较好的基础。
关键词：电磁轨道炮 固体电枢 转捩 多级增强炮口馈电型轨道炮
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高电压技术
HIGH VOLTAGE ENGINEERING
2006 Vol.32 No.6 P.56-59
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电磁发射中固体电枢的磁探针测速方法研究
曹昭君 何俊佳 王子建 肖铮 张汉明
摘 要：为测量固体电枢运动速度应用电磁感应原理,分析了电磁发射中固体电枢所产生的磁场以及B-dot磁探针中的感应电动势,给出了根据磁探针的感应电压信号以及驱动电流信号计算固体电枢运动速度的迭代算法.在小电流、低速运动的模拟实验中,通过探针上感应电压信号的仿真计算结果和实验条件合理设计了探针的结构尺寸,结合实际应用中所遇到的问题加以改进.利用所设计的探针和改进的算法实测电枢的运动速度的结果与实际情况较为符合,该算法可以有效测得电枢的运动速度随时间的变化曲线.
关键词：电磁发射;固体电枢;速度;B-dot探针;测速
分类号：TJ399;TM153 文献标识码：A
文章编号：1003-6520(2006)06-0056-04
Research on Velocity Measurement of Solid Armature by B-dot Probes in Electromagnetic Launch
CAO Zhaojun HE Junjia WANG Zijian XIAO Zheng ZHANG Hanming
基金项目：国家自然科学基金资助项目(50577026)
作者简介：曹昭君 1982-,女,硕士,主要从事脉冲功率与高电压新技术方面的研究. 电话:(027)87543528;E-mail:cao-[email=zha-<a href=]jun@tom.com[/email]">zha-jun@tom.com
作者简介：何俊佳 1968-,男,博士,教授,博士生导师,主要从事高电压与绝缘技术、放电及等离子体应用方面的研究.电话:(027)87542474; E-mail:h junjia@vip.sina.com
作者单位：曹昭君（华中科技大学电气与电子工程学院,武汉,430074）
何俊佳（华中科技大学电气与电子工程学院,武汉,430074）
王子建（华中科技大学电气与电子工程学院,武汉,430074）
肖铮（华中科技大学电气与电子工程学院,武汉,430074）
张汉明（华中科技大学电气与电子工程学院,武汉,430074）
参考文献：
[1]Bruno J.Evans,L.Montgomery Smith.Cross-correlation-based method for determining the position and velocity of a railgun plasma armature from B-dot probe signals[J].IEEE Trans on Plasma Science,1991,19(5):926-934.
[2]Montgomery Smith L,Dennis R.Keefer.Railgun armature plasma-current density from deconvolved B-dot probe signals[J].IEEE Trans on Plasma Science,1989,17(3):501-506.
[3]Kenneth K.Cobb,Roger Villecco.A more general model for determination of plasma armature current distribution from B-dot voltage by method of least squares[J].IEEE Trans on Magnetics,1991,27(1):189-194.
[4]Kenneth K.Cobb.Experimental testing of least-square procedure for de termining railgun plasma current distribution[J].IEEE Trans on Plasma Science,1989,17(3):507-515.
[5]Jamison K A,Marquez-Reines M,Henry S.Burden.Measurements of the spatial distributions of current in a rail gun arc armature[J].IEEE Trans on Magnetics,1984,20(2):403-406.
[6]Brigitte U.Bouvier.A deconvolution technique for B-dot signals from a plasma-driven electromagnetic launcher[J].IEEE Trans on Plasma Science,1989,17(3):516-519.
[7]Bruno J.Evans,L.Montgomery Smith.Determining railgun plasma current distribution using Jansson's method to deconvolved B-dot probe signals[J].IEEE Trans on Plasma Science,1992,20(4):432-438.
[8]Jerald V.Parker.Magnetic-probe diagnostics for railgun plasma armatures[J].IEEE Trans on Plasma Science,1989,17(3):487-500.
[9]秦实宏,邹积岩,何俊佳,等.等离子体电枢电磁轨道炮电枢电弧长度的测量[J].华中理工大学学报,1998,26(11):38-40.
[10]张朝伟,李治源,陈风波,等.感应线圈炮的电枢受力分析[J].高电压技术,2005,31(12):32-34.
[11]陶孟仙.电磁轨道炮固体电枢特性研究[D].北京:中国科学院等离子体物理研究所,1998.
[12]冯慈璋,马西奎.工程电磁场导论[M].北京:高等教育出版社,2000.
[13]徐家农.Mathematica数学实验[M].北京:电子工业出版社,2004.
[14]杨世荣,王莹,徐海荣,等.电磁发射器的原理与应用[J].物理学和高新技术,2003,32(4):253-256.
[15]欧阳立新,徐学华,杨萍,等.电磁轨道炮中弹丸技术的研究与发展[D].弹道学报,1998,10(3):80-83.
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(1)、我 对于"新型电磁轨道炮"的广泛涉猎和研制开发~~~~
源自: 一种新型电磁轨道炮的设计方案
《弹道学报》 1998年 吕庆敖,陶孟仙,许家治,任兆杏
来源文章摘要：在考察国内外电磁轨道炮研究进展的基础上，分析了固体电枢的电热特性和固体电枢转捩为等离子体机理，结合现在国内研究情况，提出了一种能够利用固体电枢优势，而又能同时避免固体电枢烧蚀缺陷的多级电磁轨道炮的设计方案．
转捩速度的定义
定义1：
plasma）电枢和复合（hybrid）电枢1．比较固体电枢和等离子体电枢一般认为：固体电枢电阻率低欧姆热耗少但是在一定条件下容易造成与导轨的失接触引起烧蚀（把开始发生烧蚀时的电枢运动速度称为转捩速度）
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陶孟仙个人资料
姓 名：陶孟仙
性 别：女 出生年月：66年12月
学 历：博士 职 称：副教授
一、获奖情况
1. 论文：“微波ECR等离子体传播特性研究”于1998年3月和1998年6月获佛山市物理学会优秀论文一等奖和佛山市科学技术协会优秀论文三等奖。
2．论文：“固体电枢电磁场扩散效应研究” 于2000年6月获佛山市科学技术协会优秀论文一等奖。
二、98年以来发表的主要论文
1. 陶孟仙，固体电枢电热特性研究，火炮发射与控制学报，1,2001/3。
2. 陶孟仙，氮化硅薄膜的表面平整度特性，量子电子学报，2000,3。
3. 陶孟仙，网上信息搜索下载及格式处理，计算机应用研究，1，2000/3。
4. 陶孟仙，等离子体特性的静电探针测量技术，佛山科学技术学院学报，3，2000。
5. 陶孟仙等，“503”轨道炮电磁发射的仿真计算，火炮发射与控制学报，No.4，1999。
6. 陶孟仙等，固体电枢电磁场扩散效应研究，弹道学报，No.2,1998/6。
7. 陶孟仙等，固体电枢轨道炮的新概念研究，火炮发射与控制学报，No.3，1998/9。
8. 吕庆敖，陶孟仙等，一种新型电枢轨道炮的设想，弹道学报，No.3,1998/9
9. 陶孟仙，带电粒子在非均匀磁场中运动的矢势求解及约束问题，佛山科学技术学院学报，6，1998。
三、近年参与的主要科研项目
顺序号、批准号
项目名称
起止年月
负责或参加
进展或完成情况
经费(万元)
中山大学超快速激光光谱研究所国家重点实验室高级访问学者基金项目
光折变孤子的研究
2000，12
-2000，6
负责
正进行
5．0
69493500
（国家自然科学
重大基金课题）
微波等离子体和
微波ECR等离子体
生成机理的研究
95，1-98，1
参加
已完成
90
校级科研项目
电磁打桩机的效率研究
99，1-2000，1
独立
已完成
0.2
TS9603-1
国家兵工部军工项目
同上（95课题）
96，1-99，12
主要成员
已完成
13
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电磁轨道炮固体电枢特性研究
作者简介：陶孟仙，女，1966年生，1995年从师于博士导师任兆杏和许家治研究员，于1998年5月完成博士学位论文，在中国科学院等离子体物理研究所核聚变与等离子体物理专业获得工学博士学位。
摘 要
电磁轨道发射技术的发展涉及到众多领域的相关研究，其中引起最大注意的是电磁轨道炮，特别是作为推动弹丸运动的轨道炮固体电枢引起了许多研究者的重视。因为在常规炮需求的弹丸发射速度3~4km/s范围内，固体电枢效率比等离子体电枢效率高很多。因此，本文着重对轨道炮固体电枢进行了全面深入的研究。
首先通过建立电磁场与热传导二维方程，用综合解析法和有限元法求解得到了由电磁场扩散效应引起的固体电枢电流密度、温度和速度变化及其相关特征，定量说明由电流速度趋肤效应引起的固体电枢电流分布及交接面温升的情况，得到了由速度趋肤效应引起的固体电枢转捩的原因。而通过固体电枢和等离子体电枢效应模型的建立与计算，得到了在速度为3~4km/s 以下，固体电枢效应始终大于等离子体电枢效率的结论；并对影响电枢效率的各种相关因素进行了详细深入的探讨，提出了提高电枢效率的改进方法，即选择合适的轨道、电枢材料和轨道尺寸，适当提高电枢初速度和选择合适的电枢质量将使固体电枢转捩速度和发射效率得到进一步提高。
其次，本文在对各种电枢结构分析的基础上，采用电接触理论的近似模型，具体计算U型固体电枢的电热特性及轨道静态、动态变形对电枢发射性能的影响，提出了固体电枢设计的基本思想；为了进一步优化实验参数，本文亦对影响固体电枢特性的相关实验参数进行了仿真计算。以上所有理论计算，均与相应实验结果符合较好。
最后，在结合上述研究情况并考虑国内外固体电枢电磁轨道炮的最新研究成果的基础上，提出了一种能够利用固体电枢优势而又能同时避免固体电枢烧蚀缺陷的多级增强炮口馈电型电磁轨道炮的新概念设计方案，有望实现3km/s以上的转捩速度。
以上所有工作的开展为下一步我国的固体电枢轨道炮发展研制打下了较好的基础。
关键词：电磁轨道炮 固体电枢 转捩 多级增强炮口馈电型轨道炮
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高电压技术
HIGH VOLTAGE ENGINEERING
2006 Vol.32 No.6 P.56-59
--------------------------------------------------------------------------------
电磁发射中固体电枢的磁探针测速方法研究
曹昭君 何俊佳 王子建 肖铮 张汉明
摘 要：为测量固体电枢运动速度应用电磁感应原理,分析了电磁发射中固体电枢所产生的磁场以及B-dot磁探针中的感应电动势,给出了根据磁探针的感应电压信号以及驱动电流信号计算固体电枢运动速度的迭代算法.在小电流、低速运动的模拟实验中,通过探针上感应电压信号的仿真计算结果和实验条件合理设计了探针的结构尺寸,结合实际应用中所遇到的问题加以改进.利用所设计的探针和改进的算法实测电枢的运动速度的结果与实际情况较为符合,该算法可以有效测得电枢的运动速度随时间的变化曲线.
关键词：电磁发射;固体电枢;速度;B-dot探针;测速
分类号：TJ399;TM153 文献标识码：A
文章编号：1003-6520(2006)06-0056-04
Research on Velocity Measurement of Solid Armature by B-dot Probes in Electromagnetic Launch
CAO Zhaojun HE Junjia WANG Zijian XIAO Zheng ZHANG Hanming
基金项目：国家自然科学基金资助项目(50577026)
作者简介：曹昭君 1982-,女,硕士,主要从事脉冲功率与高电压新技术方面的研究. 电话:(027)87543528;E-mail:cao-[email=zha-<a href=]jun@tom.com[/email]">zha-jun@tom.com
作者简介：何俊佳 1968-,男,博士,教授,博士生导师,主要从事高电压与绝缘技术、放电及等离子体应用方面的研究.电话:(027)87542474; E-mail:h junjia@vip.sina.com
作者单位：曹昭君（华中科技大学电气与电子工程学院,武汉,430074）
何俊佳（华中科技大学电气与电子工程学院,武汉,430074）
王子建（华中科技大学电气与电子工程学院,武汉,430074）
肖铮（华中科技大学电气与电子工程学院,武汉,430074）
张汉明（华中科技大学电气与电子工程学院,武汉,430074）
参考文献：
[1]Bruno J.Evans,L.Montgomery Smith.Cross-correlation-based method for determining the position and velocity of a railgun plasma armature from B-dot probe signals[J].IEEE Trans on Plasma Science,1991,19(5):926-934.
[2]Montgomery Smith L,Dennis R.Keefer.Railgun armature plasma-current density from deconvolved B-dot probe signals[J].IEEE Trans on Plasma Science,1989,17(3):501-506.
[3]Kenneth K.Cobb,Roger Villecco.A more general model for determination of plasma armature current distribution from B-dot voltage by method of least squares[J].IEEE Trans on Magnetics,1991,27(1):189-194.
[4]Kenneth K.Cobb.Experimental testing of least-square procedure for de termining railgun plasma current distribution[J].IEEE Trans on Plasma Science,1989,17(3):507-515.
[5]Jamison K A,Marquez-Reines M,Henry S.Burden.Measurements of the spatial distributions of current in a rail gun arc armature[J].IEEE Trans on Magnetics,1984,20(2):403-406.
[6]Brigitte U.Bouvier.A deconvolution technique for B-dot signals from a plasma-driven electromagnetic launcher[J].IEEE Trans on Plasma Science,1989,17(3):516-519.
[7]Bruno J.Evans,L.Montgomery Smith.Determining railgun plasma current distribution using Jansson's method to deconvolved B-dot probe signals[J].IEEE Trans on Plasma Science,1992,20(4):432-438.
[8]Jerald V.Parker.Magnetic-probe diagnostics for railgun plasma armatures[J].IEEE Trans on Plasma Science,1989,17(3):487-500.
[9]秦实宏,邹积岩,何俊佳,等.等离子体电枢电磁轨道炮电枢电弧长度的测量[J].华中理工大学学报,1998,26(11):38-40.
[10]张朝伟,李治源,陈风波,等.感应线圈炮的电枢受力分析[J].高电压技术,2005,31(12):32-34.
[11]陶孟仙.电磁轨道炮固体电枢特性研究[D].北京:中国科学院等离子体物理研究所,1998.
[12]冯慈璋,马西奎.工程电磁场导论[M].北京:高等教育出版社,2000.
[13]徐家农.Mathematica数学实验[M].北京:电子工业出版社,2004.
[14]杨世荣,王莹,徐海荣,等.电磁发射器的原理与应用[J].物理学和高新技术,2003,32(4):253-256.
[15]欧阳立新,徐学华,杨萍,等.电磁轨道炮中弹丸技术的研究与发展[D].弹道学报,1998,10(3):80-83.
***********************************************************************************************************管窥我 对于"新型电磁轨道炮"和"电热化学炮"的广泛涉猎和研制开发
(1)、我 对于"新型电磁轨道炮"的广泛涉猎和研制开发~~~~
源自: 一种新型电磁轨道炮的设计方案
《弹道学报》 1998年 吕庆敖,陶孟仙,许家治,任兆杏
来源文章摘要：在考察国内外电磁轨道炮研究进展的基础上，分析了固体电枢的电热特性和固体电枢转捩为等离子体机理，结合现在国内研究情况，提出了一种能够利用固体电枢优势，而又能同时避免固体电枢烧蚀缺陷的多级电磁轨道炮的设计方案．
转捩速度的定义
定义1：
plasma）电枢和复合（hybrid）电枢1．比较固体电枢和等离子体电枢一般认为：固体电枢电阻率低欧姆热耗少但是在一定条件下容易造成与导轨的失接触引起烧蚀（把开始发生烧蚀时的电枢运动速度称为转捩速度）
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陶孟仙个人资料
姓 名：陶孟仙
性 别：女 出生年月：66年12月
学 历：博士 职 称：副教授
一、获奖情况
1. 论文：“微波ECR等离子体传播特性研究”于1998年3月和1998年6月获佛山市物理学会优秀论文一等奖和佛山市科学技术协会优秀论文三等奖。
2．论文：“固体电枢电磁场扩散效应研究” 于2000年6月获佛山市科学技术协会优秀论文一等奖。
二、98年以来发表的主要论文
1. 陶孟仙，固体电枢电热特性研究，火炮发射与控制学报，1,2001/3。
2. 陶孟仙，氮化硅薄膜的表面平整度特性，量子电子学报，2000,3。
3. 陶孟仙，网上信息搜索下载及格式处理，计算机应用研究，1，2000/3。
4. 陶孟仙，等离子体特性的静电探针测量技术，佛山科学技术学院学报，3，2000。
5. 陶孟仙等，“503”轨道炮电磁发射的仿真计算，火炮发射与控制学报，No.4，1999。
6. 陶孟仙等，固体电枢电磁场扩散效应研究，弹道学报，No.2,1998/6。
7. 陶孟仙等，固体电枢轨道炮的新概念研究，火炮发射与控制学报，No.3，1998/9。
8. 吕庆敖，陶孟仙等，一种新型电枢轨道炮的设想，弹道学报，No.3,1998/9
9. 陶孟仙，带电粒子在非均匀磁场中运动的矢势求解及约束问题，佛山科学技术学院学报，6，1998。
三、近年参与的主要科研项目
顺序号、批准号
项目名称
起止年月
负责或参加
进展或完成情况
经费(万元)
中山大学超快速激光光谱研究所国家重点实验室高级访问学者基金项目
光折变孤子的研究
2000，12
-2000，6
负责
正进行
5．0
69493500
（国家自然科学
重大基金课题）
微波等离子体和
微波ECR等离子体
生成机理的研究
95，1-98，1
参加
已完成
90
校级科研项目
电磁打桩机的效率研究
99，1-2000，1
独立
已完成
0.2
TS9603-1
国家兵工部军工项目
同上（95课题）
96，1-99，12
主要成员
已完成
13
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电磁轨道炮固体电枢特性研究
作者简介：陶孟仙，女，1966年生，1995年从师于博士导师任兆杏和许家治研究员，于1998年5月完成博士学位论文，在中国科学院等离子体物理研究所核聚变与等离子体物理专业获得工学博士学位。
摘 要
电磁轨道发射技术的发展涉及到众多领域的相关研究，其中引起最大注意的是电磁轨道炮，特别是作为推动弹丸运动的轨道炮固体电枢引起了许多研究者的重视。因为在常规炮需求的弹丸发射速度3~4km/s范围内，固体电枢效率比等离子体电枢效率高很多。因此，本文着重对轨道炮固体电枢进行了全面深入的研究。
首先通过建立电磁场与热传导二维方程，用综合解析法和有限元法求解得到了由电磁场扩散效应引起的固体电枢电流密度、温度和速度变化及其相关特征，定量说明由电流速度趋肤效应引起的固体电枢电流分布及交接面温升的情况，得到了由速度趋肤效应引起的固体电枢转捩的原因。而通过固体电枢和等离子体电枢效应模型的建立与计算，得到了在速度为3~4km/s 以下，固体电枢效应始终大于等离子体电枢效率的结论；并对影响电枢效率的各种相关因素进行了详细深入的探讨，提出了提高电枢效率的改进方法，即选择合适的轨道、电枢材料和轨道尺寸，适当提高电枢初速度和选择合适的电枢质量将使固体电枢转捩速度和发射效率得到进一步提高。
其次，本文在对各种电枢结构分析的基础上，采用电接触理论的近似模型，具体计算U型固体电枢的电热特性及轨道静态、动态变形对电枢发射性能的影响，提出了固体电枢设计的基本思想；为了进一步优化实验参数，本文亦对影响固体电枢特性的相关实验参数进行了仿真计算。以上所有理论计算，均与相应实验结果符合较好。
最后，在结合上述研究情况并考虑国内外固体电枢电磁轨道炮的最新研究成果的基础上，提出了一种能够利用固体电枢优势而又能同时避免固体电枢烧蚀缺陷的多级增强炮口馈电型电磁轨道炮的新概念设计方案，有望实现3km/s以上的转捩速度。
以上所有工作的开展为下一步我国的固体电枢轨道炮发展研制打下了较好的基础。
关键词：电磁轨道炮 固体电枢 转捩 多级增强炮口馈电型轨道炮
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高电压技术
HIGH VOLTAGE ENGINEERING
2006 Vol.32 No.6 P.56-59
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电磁发射中固体电枢的磁探针测速方法研究
曹昭君 何俊佳 王子建 肖铮 张汉明
摘 要：为测量固体电枢运动速度应用电磁感应原理,分析了电磁发射中固体电枢所产生的磁场以及B-dot磁探针中的感应电动势,给出了根据磁探针的感应电压信号以及驱动电流信号计算固体电枢运动速度的迭代算法.在小电流、低速运动的模拟实验中,通过探针上感应电压信号的仿真计算结果和实验条件合理设计了探针的结构尺寸,结合实际应用中所遇到的问题加以改进.利用所设计的探针和改进的算法实测电枢的运动速度的结果与实际情况较为符合,该算法可以有效测得电枢的运动速度随时间的变化曲线.
关键词：电磁发射;固体电枢;速度;B-dot探针;测速
分类号：TJ399;TM153 文献标识码：A
文章编号：1003-6520(2006)06-0056-04
Research on Velocity Measurement of Solid Armature by B-dot Probes in Electromagnetic Launch
CAO Zhaojun HE Junjia WANG Zijian XIAO Zheng ZHANG Hanming
基金项目：国家自然科学基金资助项目(50577026)
作者简介：曹昭君 1982-,女,硕士,主要从事脉冲功率与高电压新技术方面的研究. 电话:(027)87543528;E-mail:cao-[email=zha-<a href=]jun@tom.com[/email]">zha-jun@tom.com
作者简介：何俊佳 1968-,男,博士,教授,博士生导师,主要从事高电压与绝缘技术、放电及等离子体应用方面的研究.电话:(027)87542474; E-mail:h junjia@vip.sina.com
作者单位：曹昭君（华中科技大学电气与电子工程学院,武汉,430074）
何俊佳（华中科技大学电气与电子工程学院,武汉,430074）
王子建（华中科技大学电气与电子工程学院,武汉,430074）
肖铮（华中科技大学电气与电子工程学院,武汉,430074）
张汉明（华中科技大学电气与电子工程学院,武汉,430074）
参考文献：
[1]Bruno J.Evans,L.Montgomery Smith.Cross-correlation-based method for determining the position and velocity of a railgun plasma armature from B-dot probe signals[J].IEEE Trans on Plasma Science,1991,19(5):926-934.
[2]Montgomery Smith L,Dennis R.Keefer.Railgun armature plasma-current density from deconvolved B-dot probe signals[J].IEEE Trans on Plasma Science,1989,17(3):501-506.
[3]Kenneth K.Cobb,Roger Villecco.A more general model for determination of plasma armature current distribution from B-dot voltage by method of least squares[J].IEEE Trans on Magnetics,1991,27(1):189-194.
[4]Kenneth K.Cobb.Experimental testing of least-square procedure for de termining railgun plasma current distribution[J].IEEE Trans on Plasma Science,1989,17(3):507-515.
[5]Jamison K A,Marquez-Reines M,Henry S.Burden.Measurements of the spatial distributions of current in a rail gun arc armature[J].IEEE Trans on Magnetics,1984,20(2):403-406.
[6]Brigitte U.Bouvier.A deconvolution technique for B-dot signals from a plasma-driven electromagnetic launcher[J].IEEE Trans on Plasma Science,1989,17(3):516-519.
[7]Bruno J.Evans,L.Montgomery Smith.Determining railgun plasma current distribution using Jansson's method to deconvolved B-dot probe signals[J].IEEE Trans on Plasma Science,1992,20(4):432-438.
[8]Jerald V.Parker.Magnetic-probe diagnostics for railgun plasma armatures[J].IEEE Trans on Plasma Science,1989,17(3):487-500.
[9]秦实宏,邹积岩,何俊佳,等.等离子体电枢电磁轨道炮电枢电弧长度的测量[J].华中理工大学学报,1998,26(11):38-40.
[10]张朝伟,李治源,陈风波,等.感应线圈炮的电枢受力分析[J].高电压技术,2005,31(12):32-34.
[11]陶孟仙.电磁轨道炮固体电枢特性研究[D].北京:中国科学院等离子体物理研究所,1998.
[12]冯慈璋,马西奎.工程电磁场导论[M].北京:高等教育出版社,2000.
[13]徐家农.Mathematica数学实验[M].北京:电子工业出版社,2004.
[14]杨世荣,王莹,徐海荣,等.电磁发射器的原理与应用[J].物理学和高新技术,2003,32(4):253-256.
[15]欧阳立新,徐学华,杨萍,等.电磁轨道炮中弹丸技术的研究与发展[D].弹道学报,1998,10(3):80-83.
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(2)、当然，我 在"电热化学炮"也有广泛涉猎和研制开发~~~~
华北工学院学报
JOURNAL OF NORTH CHINA
INSTITUTE OF TECHNOLOGY
2000 Vol.21 No.2 P.148-151
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电热化学炮技术的动态研究
孙江生 曹延杰 王莹
摘 要：目的 报告国内外电热化学炮技术研究的最新成果和发展动态, 分析电热化学炮技术研究的热点方向.
方法 在进行深入调查研究的基础上, 用分类归纳、 图例示意对比等分析方法对电热化学炮的近期技术研究进行了讨论性阐述, 进而作出预测性分析.
结果 分析论述了电热化学炮的应用前景以及相关技术的近期研究, 提出了电热化学炮技术发展的几个重要方向.
结论 国内电热化学炮技术已日益成熟, 并已开始走上工程化、 武器化的道路, 用其装备部队即将成为现实.
关键词：电热化学炮; 等离子体; 武器
中图分类号：E924.9 文献标识码：A
文章编号：1006-5431(2000)02-0148-04
A Review on Developing ETCG Technology
SUN Jiang-sheng
Postgraduate Team, Ordnance Engineering College, Shijiazhuang, 050003, China
CAO Yan-jie
Postgraduate Team, Ordnance Engineering College, Shijiazhuang, 050003, China
WANG Ying
Postgraduate Team, Ordnance Engineering College, Shijiazhuang, 050003, China
Abstract：Aim To report the technological achievements and the development of electrothermal chemical gun (ETCG), at the same time to analyze the popular aspects of ETCG technology. Methods Based on the extensive investigation, methods of classification and induction with illustration are used to discuss the recent ETCG technology, according to which prediction is presented. Results The prospects of application and related technology of ETCG are debated, and several important developing directions are stated. Conclusion With the realzation and mechanization, the ETCG technology has been received perfect achievements step by step, and the application of ETCG by army will be realized soon.
Key words：ETC; plasmas; weapons
作者简介：孙江生(1975-)，男，硕士生，从事专业，新发射理论与技术。
孙江生 军械工程学院 研究生队, 河北 石家庄 050003
曹延杰 军械工程学院 研究生队, 河北 石家庄 050003
王莹 军械工程学院 研究生队, 河北 石家庄 050003
参考文献:
[1] 王莹, 肖峰. 电炮原理
[2] 欧阳立析. 电热化学发射技术的应用前景
[3] Wisken H G, Podeyn F. A 540 kJ modular capacitive pulsed power supply system for basic investigations on ETCperformance
[4] 李劲松, 刘克富. 一种分级供电的电热炮电源系统
[5] Glodman E B, Davies F. Development of a flux compression power unit for millisecond ETC pulsed power applications
[6] 李军, 王莹, 高敏. 电炮脉冲直线发电机数学模型
[7] Melnik D, Sudai M. ETC technology developmetn an Soreq NRC
[8] 邓利文. 电热炮脉冲功率调节技术简介
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补偿脉冲发电机为主体电源的电热化学炮系统模拟和试验
2000年 15卷 2期《电工技术学报》
Transactions of China Electrotechnical Society
起止页码：24-27
国际标准刊号：ISSN 1000-6753
国内统一刊号：CN 11-2188
补偿脉冲发电机为主体电源的电热化学炮系统模拟和试验
刘克富[1] 李劲松[2]
[1]华中理工大学电力系 [2]中国科学院等离子体物理研究所
摘 要:介绍了以脉冲发电机为主体的，电热化学炮分级供电脉冲电源系统的工作原理，建立了补偿脉冲发电机和毛细管非线性电阻模型，模拟计算和毛细管放电试验波形比较，结果表明两者基本吻合。理论模型较好地描述了毛细管电弧放电过程，为补偿脉中发电机的参数选择和方案设计提供了理论依据。
关键词:补偿脉冲发电机 脉冲电源 电热化学炮 毛细管
分类号: TM31
文献标识码：
文章编号：
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电热化学炮等离子体增强燃烧过程研究
STUDY OF PLASMA ENHANCED BURNING PROCESS IN ELECTROTHERMAL CHEMICAL LAUNCHER
<<兵工学报 >>2003年03期
戴荣 , 栗保明
在电能密度范围0.58～0.98kJ/g、装填密度范围0.3～0.35g/cm3条件下,实现了电热化学炮固体药点火、等离子体单脉冲或双脉冲增强燃烧过程,进行了等离子体燃烧增强特性分析,并结合数值分析对等离子体射流理想的注入时机予以了讨论,为进一步的燃烧增强特性研究提供了依据.
关键词： 等离子体物理学 , 电热化学炮 , 等离子体 , 增强燃烧 |
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《测试技术学报》>>2004年第四期>>电热化学炮膛压测试技术研究
电热化学炮膛压测试技术研究
xuebao.nuc.edu.cn
摘 要: 针对当前电热化学炮的膛压测试技术中存在的强电磁干扰和仪器安全性问题， 在了解电热化学炮发射过程中的几种强电磁干扰和地电位浮动问题的基础上， 引入了利用多层组合屏蔽技术的电热化学炮膛压测试技术， 解决了电热化学炮膛压的测试问题， 获得了良好的数据.
关键词: 存储测试； 电热化学炮； 膛压； 强电磁干扰； 电磁屏蔽
中图分类号: TJ306 文献标识码: A
Study of Measuring Electrothermal-Chemical Gun (ETCG)'s Chamber Pressure
XIE-Xun, PEI Dong-xing, ZHANG Zhi-jie
(The Ministry Education Key Lab for Instrumentation Science and Dynamic Measurement，North University of China， Taiyuan 030051, China)
Abstract: Aiming at the problems of anti-jamming and apparatus security in measuring the Electrothermal-Chemical Gun (ETCG)'s chamber pressure at present, and based on knowing the problems of doughty electromagnetism jam and voltages fluctuate in the course of ETCG's launch, we studied the measurement of ETCG's Chamber Pressure by use of the multilayer shield technology which solved the ETCG's chamber pressure testing problem, and the results were prove to be satisfied.
Key words: memorized testing; ETCG; chamber pressure; doughty electromagnetism jam; electromagnetism shield
参考文献:
[1] 祖静， 申湘南， 张文栋. 存储测试技术[J]. 测试技术学报, 1994， （2）： 25-31.
[2] Rychnovsky R E. Comparison of pressure measurements in through ports and stepped ports[M]. ARL-SR-18, 1994. 51-67.
[3] 李洪涛， 仇旭. 电热炮膛压测量技术[J]. 高压物理学报， 1998， 12（2）： 134-139.
[4] Katulka G L, DelGuercio M, Khong T. Applications of Digital and Optoelectronic Circuits to Elec-trothermal-Chemical Gun System Facilities[R]. AD-A585262, 1993.
作者：谢 浔， 裴东兴， 张志杰
作者所在单位：(中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室， 山西 太原 030051)
*******************************************
兵工学报
ACTA ARMAMENTARII
2003 Vol.24 No.2 P.238-241
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电热化学炮VXI测控系统集成技术研究
SOFTWARE INTEGRATION OF VXI CONTROL-MEASURE PLATFORM FOR ETCG
袁伟群 栗保明 顾金良
摘 要：本文介绍了电热化学炮VXI测控系统的集成技术.该系统包括时序触发模块、高速数据采集模块、测速模块、开关模块,它能适应电热化学发射系统工作参数多、流程复杂、环境恶劣的特点,同时还兼容常规固体火炮的测控要求.文中提出了VXI测控系统的两种工作模式:联合触发和单独触发,联合触发根据一定的时序触发VXI测控系统中要求动作的模块,这两种工作模式扩大了VXI测控系统的功能.
关键词：计算机系统结构;测量;系统集成;电热化学炮;虚拟仪器;自动测试;控制;软件;虚拟仪器编程规范
分类号：P2;N94 文献标识码：A
作者单位：袁伟群（南京理工大学瞬态物理国家重点实验室,江苏南京,210094）
栗保明（南京理工大学瞬态物理国家重点实验室,江苏南京,210094）
顾金良（南京理工大学瞬态物理国家重点实验室,江苏南京,210094）
参考文献：
［1］Hill G A. VXIbus Revision 2.0-What's New?. IEEE Instrumentation & Measurement Magazine, 1999,(6): 19～22
［2］李援,左毅. VXI系统集成中控制器和软件的选择. 测控技术. 1996(6):12～16
［3］陈光禹. VXI总线测试平台技术. 成都:成都电子科技大学出版社,1996.
************************************
南京理工大学学报（自然科学版）
JOURNAL OF NANJING UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
1999年 第23卷 第6期 Vol.23 No.6 1999
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电热化学轻气炮及其内弹道模型
谢玉树 陶其恒 袁亚雄
摘要 该文从分析影响超高速火炮初速的理想工质入手，根据国内外超高速发射技术的最新实验研究成果，介绍一种吸收电热化学炮、轻气炮优点的新型火炮装置——电热化学轻气炮。由于该炮在电热化学炮的基础上加入轻质气体这一理想工质，因而能大大改善弹丸后部的压力分布，提高火炮弹丸的初速。该文以内弹道学原理为理论基础，介绍了这种新型火炮装置的工作原理，并建立了其内弹道物理数学模型，为这种超高速射弹装置的设计和实际应用提供了理论依据。
关键词 内弹道，超高速射弹，数学模型；电热化学轻气炮
Analysis and Theoretical Model’s Establishment of an
Electrothermal Light Gas Gun
Xie Yushu
School of Sciences；
Tao Qiheng
National Defense Research Laboratory of Ballistics;
Yuan Yaxiong
School of Power Engineering，NUST, Nanjing 210094
ABSTRACT According to the achievements in resent research abroad, this paper begins with the ideal gas in hypervelocity projectile and introduces a new type Electrothermal-Chemical Light Gas Gun, which has the merits of both conventional Light Gas Gun and Electrothermal Chemical Gun. Because joined light molecular weight gas in Elctrothermal Chemical Gun, the pressure distribution in projectile base is improved and the projectile velocity enhanced. Based on interior ballistic physico-mathematical theory, the gun's principles are described and its interior ballistic models are also established,laying theoretical basis of design practical use of the hypervelocity projectile.
KEY WORDS interior ballistics，hypervelocity projectile，mathematical models；electrothermal-chemical light gas gun
发展各种高速推进技术以进一步提高火炮弹丸的初速一直是常规兵器发展所面临的重要课题。尽管人们已经采用提高膛压、研制新型火药、提高装填密度、加长身管、改进火药形状及燃烧特性、减轻弹丸质量、增大口径等一系列办法，希望将弹丸的初速提高到一个新的水平，但由于受到化学发射药能量密度、燃气热物理性质及材料强度的限制，在实际应用中很难将弹丸加速到超过2000m/s以上的水平。迄今为止，文献报道的超高速火炮射弹技术就有［1］：液体发射药火炮、电磁轨道炮、电磁线圈炮、电热炮、电热化学炮、轻气炮及固体随行技术、液体随行技术、多药室技术、冲压加速技术等。本文将介绍一种吸收电热化学炮、轻气炮优点的新型发射手段——电热化学轻气炮，并讨论其内弹道模型。
1 电热化学轻气炮
1.1 超高速火炮理想工质的选择
经典内弹道学理论指出［1］，火药燃烧结束后，若假想膛内燃气在无限长的身管内作充分的膨胀，则由膛内能量平衡表达式可以得到弹丸速度的最大值即弹丸极限速度vj＝［(2fω)/(mθφ)］1/2。由此可见，火药力f愈大，在同等装药量的条件下，弹丸的极限速度愈大。根据定义，f＝RT0＝(／μ)T0。其中T0为火药的定容爆温，为通用气体常数，μ是燃气的平均分子量。因此，工质的平均分子量愈小，弹丸可能获得的最大初速就愈高。
另外，从改善弹后压力空间分布的角度来讲，在等熵条件下，压力和气流速度满足如下关系：。其中c0为滞止声速，称为逃逸速度，它表示在一维非定常等熵条件下气流的极限速度。c0愈大，逃逸速度愈大，在气体膨胀做功的过程中，压力降就愈小。当umax趋于无穷大时，压力始终保持与初始状态压力值相等，即气体工质保持恒压状态推动弹丸做功。由表达式
可知，推动弹丸运动的理想工质应该是滞止温度高而相对分子量小的工质，即所谓热轻质气体。二级轻气炮就是用轻质气体作为部分工质的一种发射装置。
1.2 电弧炮、电热化学炮与电热化学轻气炮
电热炮是利用电能作为全部或部分能源发射超高速动能弹丸的装置。早期的电热炮利用脉冲电压的电弧放电产生高温等离子体，进而推动弹丸运动，这就是所谓的电弧炮。由于受电源小型化的限制，电弧炮较难进入实际应用。电热化学炮除了将电能作为部分能源外，主要依靠化学能推动弹丸。电能以等离子体的形式释放加热化学能源工质，它与化学能源工质相互作用可以强化点火与燃烧，有效控制膛内能量的释放规律，使弹丸承受的过载更加平缓，从而达到最佳的弹道效果。
图1介绍了一种新型的发射装置——电热化学轻气炮［2］。脉冲电源电弧放电产生的等离子体作为第一工质，固体含能材料（火药）作为第二工质，而活塞与弹丸间充满的轻质气体作为第三工质。由于输入电能弥补了固体发射药能量密度的不足，有效控制了燃烧过程；轻质气体极低的平均分子量，具有较低的声惯性和较高的逃逸速度，大大改善了弹丸后部的压力分布。该炮兼备了电热化学炮与轻气炮的优点，因此是一种更具希望的超高速射弹装置。
图1 电热化学轻气炮示意图
Fig.1 The diagram of electrothermal-chemical light gas gun
2 电热化学轻气炮内弹道气动力模型
2.1 基本假设
(1) 等离子体发生器、火药燃烧室、轻气室内的流场均作一维处理；(2) 等离子体看作是黑体，以辐射热提供热源烧蚀毛细管壁，开口端等离子体以临界速度向外喷射；(3) 等离子体满足理想气体状态方程，比热容视为常数；(4) 脉冲放电网络回路的杂散电阻取常值，记为RS；忽略电流加载过程中金属丝引爆前的电阻随温度的详细变化，等离子体形成后其电阻值不变，记为RL；(5) 固体火药燃烧满足几何燃烧定律，采用提高燃速指数或系数的方法来修正等离子体增强燃烧作用；(6) 燃气与轻气组分不变，状态方程采用诺贝尔－阿贝尔方程；(7) 忽略流动过程中的粘性及热传导效应；(8) 活塞和弹丸运动的阻力、气体热散失通过相应的特征参数来修正。
2.2 等离子体发生器模型
等离子体发生器流场方程由质量、动量、能量守恒和状态方程及材料烧蚀速率方程组成
(1)
式中，k为Boltzman常数，σ为Stefan-Boltzmann常数，T1为等离子体热力学温度，ni为等离子体混合物各粒子数密度，pd为考虑粒子间相互作用引入的与等离子体温度、密度有关的压力修正项，i为放电过程中通过毛细管内等离子体的电流密度，RL为等离子体电阻值。r1为等离子体发生器毛细管半径。其余符号说明与文献［1］相同。作为边界条件还需引入喷口的射流速度。
2.3 脉冲功率源放电模型
设RLC电路中充电电压U0大于零，根据基尔霍夫定律有
(2)
式中，C为贮能电容器电容，L为回路的电感。
2.4 燃烧室一维均相流模型
(3)
燃烧室的质量密度源项为，边界条件为。其中m2为活塞质量，v2为活塞运动速度，l2为活塞行程，A为炮膛截面积，pd3、pb2为活塞前后的压力，A0为喷口面积，V1为燃烧室体积。
2.5 轻气室一维均相流模型
(4)
3 结论
电热化学轻气发射技术是一种新概念的高初速射弹技术，不仅吸收了电热化学炮和轻气炮的优点，而且在实际操作中是可能实现的。本文旨在理论上进一步探讨这一新型射弹装置的工作原理，并建立其数学物理模型，所建立的数学模型包括放电管均相流模型、脉冲功率源放电模型、燃烧室一维均相流模型以及轻气室一维均相流模型。对上述方程组(1)～（4)进行耦合计算，不难求得射击过程中所有的内弹道参数，从而可以帮助揭示这一创新发射技术的基本规律，并为优化参数和进一步发展此发射技术提供更多的理论依据。
作者简介：谢玉树，女，38岁，讲师
作者单位：（谢玉树）南京理工大学理学院，
（陶其恒）弹道国防科技重点实验室，
（袁亚雄）动力工程学院，南京 210094
参考文献
1 金志明,袁亚雄,宋明. 现代内弹道学. 北京:北京理工大学出版社,1992
2 Deret A T. Hybrid electrothermal light gas gun and method. United States Patent,5429030.1995－07
华北工学院学报
JOURNAL OF NORTH CHINA
INSTITUTE OF TECHNOLOGY
2000 Vol.21 No.2 P.148-151
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电热化学炮技术的动态研究
孙江生 曹延杰 王莹
摘 要：目的 报告国内外电热化学炮技术研究的最新成果和发展动态, 分析电热化学炮技术研究的热点方向.
方法 在进行深入调查研究的基础上, 用分类归纳、 图例示意对比等分析方法对电热化学炮的近期技术研究进行了讨论性阐述, 进而作出预测性分析.
结果 分析论述了电热化学炮的应用前景以及相关技术的近期研究, 提出了电热化学炮技术发展的几个重要方向.
结论 国内电热化学炮技术已日益成熟, 并已开始走上工程化、 武器化的道路, 用其装备部队即将成为现实.
关键词：电热化学炮; 等离子体; 武器
中图分类号：E924.9 文献标识码：A
文章编号：1006-5431(2000)02-0148-04
A Review on Developing ETCG Technology
SUN Jiang-sheng
Postgraduate Team, Ordnance Engineering College, Shijiazhuang, 050003, China
CAO Yan-jie
Postgraduate Team, Ordnance Engineering College, Shijiazhuang, 050003, China
WANG Ying
Postgraduate Team, Ordnance Engineering College, Shijiazhuang, 050003, China
Abstract：Aim To report the technological achievements and the development of electrothermal chemical gun (ETCG), at the same time to analyze the popular aspects of ETCG technology. Methods Based on the extensive investigation, methods of classification and induction with illustration are used to discuss the recent ETCG technology, according to which prediction is presented. Results The prospects of application and related technology of ETCG are debated, and several important developing directions are stated. Conclusion With the realzation and mechanization, the ETCG technology has been received perfect achievements step by step, and the application of ETCG by army will be realized soon.
Key words：ETC; plasmas; weapons
作者简介：孙江生(1975-)，男，硕士生，从事专业，新发射理论与技术。
孙江生 军械工程学院 研究生队, 河北 石家庄 050003
曹延杰 军械工程学院 研究生队, 河北 石家庄 050003
王莹 军械工程学院 研究生队, 河北 石家庄 050003
参考文献:
[1] 王莹, 肖峰. 电炮原理
[2] 欧阳立析. 电热化学发射技术的应用前景
[3] Wisken H G, Podeyn F. A 540 kJ modular capacitive pulsed power supply system for basic investigations on ETCperformance
[4] 李劲松, 刘克富. 一种分级供电的电热炮电源系统
[5] Glodman E B, Davies F. Development of a flux compression power unit for millisecond ETC pulsed power applications
[6] 李军, 王莹, 高敏. 电炮脉冲直线发电机数学模型
[7] Melnik D, Sudai M. ETC technology developmetn an Soreq NRC
[8] 邓利文. 电热炮脉冲功率调节技术简介
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补偿脉冲发电机为主体电源的电热化学炮系统模拟和试验
2000年 15卷 2期《电工技术学报》
Transactions of China Electrotechnical Society
起止页码：24-27
国际标准刊号：ISSN 1000-6753
国内统一刊号：CN 11-2188
补偿脉冲发电机为主体电源的电热化学炮系统模拟和试验
刘克富[1] 李劲松[2]
[1]华中理工大学电力系 [2]中国科学院等离子体物理研究所
摘 要:介绍了以脉冲发电机为主体的，电热化学炮分级供电脉冲电源系统的工作原理，建立了补偿脉冲发电机和毛细管非线性电阻模型，模拟计算和毛细管放电试验波形比较，结果表明两者基本吻合。理论模型较好地描述了毛细管电弧放电过程，为补偿脉中发电机的参数选择和方案设计提供了理论依据。
关键词:补偿脉冲发电机 脉冲电源 电热化学炮 毛细管
分类号: TM31
文献标识码：
文章编号：
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电热化学炮等离子体增强燃烧过程研究
STUDY OF PLASMA ENHANCED BURNING PROCESS IN ELECTROTHERMAL CHEMICAL LAUNCHER
<<兵工学报 >>2003年03期
戴荣 , 栗保明
在电能密度范围0.58～0.98kJ/g、装填密度范围0.3～0.35g/cm3条件下,实现了电热化学炮固体药点火、等离子体单脉冲或双脉冲增强燃烧过程,进行了等离子体燃烧增强特性分析,并结合数值分析对等离子体射流理想的注入时机予以了讨论,为进一步的燃烧增强特性研究提供了依据.
关键词： 等离子体物理学 , 电热化学炮 , 等离子体 , 增强燃烧 |
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《测试技术学报》>>2004年第四期>>电热化学炮膛压测试技术研究
电热化学炮膛压测试技术研究
xuebao.nuc.edu.cn
摘 要: 针对当前电热化学炮的膛压测试技术中存在的强电磁干扰和仪器安全性问题， 在了解电热化学炮发射过程中的几种强电磁干扰和地电位浮动问题的基础上， 引入了利用多层组合屏蔽技术的电热化学炮膛压测试技术， 解决了电热化学炮膛压的测试问题， 获得了良好的数据.
关键词: 存储测试； 电热化学炮； 膛压； 强电磁干扰； 电磁屏蔽
中图分类号: TJ306 文献标识码: A
Study of Measuring Electrothermal-Chemical Gun (ETCG)'s Chamber Pressure
XIE-Xun, PEI Dong-xing, ZHANG Zhi-jie
(The Ministry Education Key Lab for Instrumentation Science and Dynamic Measurement，North University of China， Taiyuan 030051, China)
Abstract: Aiming at the problems of anti-jamming and apparatus security in measuring the Electrothermal-Chemical Gun (ETCG)'s chamber pressure at present, and based on knowing the problems of doughty electromagnetism jam and voltages fluctuate in the course of ETCG's launch, we studied the measurement of ETCG's Chamber Pressure by use of the multilayer shield technology which solved the ETCG's chamber pressure testing problem, and the results were prove to be satisfied.
Key words: memorized testing; ETCG; chamber pressure; doughty electromagnetism jam; electromagnetism shield
参考文献:
[1] 祖静， 申湘南， 张文栋. 存储测试技术[J]. 测试技术学报, 1994， （2）： 25-31.
[2] Rychnovsky R E. Comparison of pressure measurements in through ports and stepped ports[M]. ARL-SR-18, 1994. 51-67.
[3] 李洪涛， 仇旭. 电热炮膛压测量技术[J]. 高压物理学报， 1998， 12（2）： 134-139.
[4] Katulka G L, DelGuercio M, Khong T. Applications of Digital and Optoelectronic Circuits to Elec-trothermal-Chemical Gun System Facilities[R]. AD-A585262, 1993.
作者：谢 浔， 裴东兴， 张志杰
作者所在单位：(中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室， 山西 太原 030051)
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兵工学报
ACTA ARMAMENTARII
2003 Vol.24 No.2 P.238-241
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电热化学炮VXI测控系统集成技术研究
SOFTWARE INTEGRATION OF VXI CONTROL-MEASURE PLATFORM FOR ETCG
袁伟群 栗保明 顾金良
摘 要：本文介绍了电热化学炮VXI测控系统的集成技术.该系统包括时序触发模块、高速数据采集模块、测速模块、开关模块,它能适应电热化学发射系统工作参数多、流程复杂、环境恶劣的特点,同时还兼容常规固体火炮的测控要求.文中提出了VXI测控系统的两种工作模式:联合触发和单独触发,联合触发根据一定的时序触发VXI测控系统中要求动作的模块,这两种工作模式扩大了VXI测控系统的功能.
关键词：计算机系统结构;测量;系统集成;电热化学炮;虚拟仪器;自动测试;控制;软件;虚拟仪器编程规范
分类号：P2;N94 文献标识码：A
作者单位：袁伟群（南京理工大学瞬态物理国家重点实验室,江苏南京,210094）
栗保明（南京理工大学瞬态物理国家重点实验室,江苏南京,210094）
顾金良（南京理工大学瞬态物理国家重点实验室,江苏南京,210094）
参考文献：
［1］Hill G A. VXIbus Revision 2.0-What's New?. IEEE Instrumentation & Measurement Magazine, 1999,(6): 19～22
［2］李援,左毅. VXI系统集成中控制器和软件的选择. 测控技术. 1996(6):12～16
［3］陈光禹. VXI总线测试平台技术. 成都:成都电子科技大学出版社,1996.
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南京理工大学学报（自然科学版）
JOURNAL OF NANJING UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
1999年 第23卷 第6期 Vol.23 No.6 1999
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电热化学轻气炮及其内弹道模型
谢玉树 陶其恒 袁亚雄
摘要 该文从分析影响超高速火炮初速的理想工质入手，根据国内外超高速发射技术的最新实验研究成果，介绍一种吸收电热化学炮、轻气炮优点的新型火炮装置——电热化学轻气炮。由于该炮在电热化学炮的基础上加入轻质气体这一理想工质，因而能大大改善弹丸后部的压力分布，提高火炮弹丸的初速。该文以内弹道学原理为理论基础，介绍了这种新型火炮装置的工作原理，并建立了其内弹道物理数学模型，为这种超高速射弹装置的设计和实际应用提供了理论依据。
关键词 内弹道，超高速射弹，数学模型；电热化学轻气炮
Analysis and Theoretical Model’s Establishment of an
Electrothermal Light Gas Gun
Xie Yushu
School of Sciences；
Tao Qiheng
National Defense Research Laboratory of Ballistics;
Yuan Yaxiong
School of Power Engineering，NUST, Nanjing 210094
ABSTRACT According to the achievements in resent research abroad, this paper begins with the ideal gas in hypervelocity projectile and introduces a new type Electrothermal-Chemical Light Gas Gun, which has the merits of both conventional Light Gas Gun and Electrothermal Chemical Gun. Because joined light molecular weight gas in Elctrothermal Chemical Gun, the pressure distribution in projectile base is improved and the projectile velocity enhanced. Based on interior ballistic physico-mathematical theory, the gun's principles are described and its interior ballistic models are also established,laying theoretical basis of design practical use of the hypervelocity projectile.
KEY WORDS interior ballistics，hypervelocity projectile，mathematical models；electrothermal-chemical light gas gun
发展各种高速推进技术以进一步提高火炮弹丸的初速一直是常规兵器发展所面临的重要课题。尽管人们已经采用提高膛压、研制新型火药、提高装填密度、加长身管、改进火药形状及燃烧特性、减轻弹丸质量、增大口径等一系列办法，希望将弹丸的初速提高到一个新的水平，但由于受到化学发射药能量密度、燃气热物理性质及材料强度的限制，在实际应用中很难将弹丸加速到超过2000m/s以上的水平。迄今为止，文献报道的超高速火炮射弹技术就有［1］：液体发射药火炮、电磁轨道炮、电磁线圈炮、电热炮、电热化学炮、轻气炮及固体随行技术、液体随行技术、多药室技术、冲压加速技术等。本文将介绍一种吸收电热化学炮、轻气炮优点的新型发射手段——电热化学轻气炮，并讨论其内弹道模型。
1 电热化学轻气炮
1.1 超高速火炮理想工质的选择
经典内弹道学理论指出［1］，火药燃烧结束后，若假想膛内燃气在无限长的身管内作充分的膨胀，则由膛内能量平衡表达式可以得到弹丸速度的最大值即弹丸极限速度vj＝［(2fω)/(mθφ)］1/2。由此可见，火药力f愈大，在同等装药量的条件下，弹丸的极限速度愈大。根据定义，f＝RT0＝(／μ)T0。其中T0为火药的定容爆温，为通用气体常数，μ是燃气的平均分子量。因此，工质的平均分子量愈小，弹丸可能获得的最大初速就愈高。
另外，从改善弹后压力空间分布的角度来讲，在等熵条件下，压力和气流速度满足如下关系：。其中c0为滞止声速，称为逃逸速度，它表示在一维非定常等熵条件下气流的极限速度。c0愈大，逃逸速度愈大，在气体膨胀做功的过程中，压力降就愈小。当umax趋于无穷大时，压力始终保持与初始状态压力值相等，即气体工质保持恒压状态推动弹丸做功。由表达式
可知，推动弹丸运动的理想工质应该是滞止温度高而相对分子量小的工质，即所谓热轻质气体。二级轻气炮就是用轻质气体作为部分工质的一种发射装置。
1.2 电弧炮、电热化学炮与电热化学轻气炮
电热炮是利用电能作为全部或部分能源发射超高速动能弹丸的装置。早期的电热炮利用脉冲电压的电弧放电产生高温等离子体，进而推动弹丸运动，这就是所谓的电弧炮。由于受电源小型化的限制，电弧炮较难进入实际应用。电热化学炮除了将电能作为部分能源外，主要依靠化学能推动弹丸。电能以等离子体的形式释放加热化学能源工质，它与化学能源工质相互作用可以强化点火与燃烧，有效控制膛内能量的释放规律，使弹丸承受的过载更加平缓，从而达到最佳的弹道效果。
图1介绍了一种新型的发射装置——电热化学轻气炮［2］。脉冲电源电弧放电产生的等离子体作为第一工质，固体含能材料（火药）作为第二工质，而活塞与弹丸间充满的轻质气体作为第三工质。由于输入电能弥补了固体发射药能量密度的不足，有效控制了燃烧过程；轻质气体极低的平均分子量，具有较低的声惯性和较高的逃逸速度，大大改善了弹丸后部的压力分布。该炮兼备了电热化学炮与轻气炮的优点，因此是一种更具希望的超高速射弹装置。
图1 电热化学轻气炮示意图
Fig.1 The diagram of electrothermal-chemical light gas gun
2 电热化学轻气炮内弹道气动力模型
2.1 基本假设
(1) 等离子体发生器、火药燃烧室、轻气室内的流场均作一维处理；(2) 等离子体看作是黑体，以辐射热提供热源烧蚀毛细管壁，开口端等离子体以临界速度向外喷射；(3) 等离子体满足理想气体状态方程，比热容视为常数；(4) 脉冲放电网络回路的杂散电阻取常值，记为RS；忽略电流加载过程中金属丝引爆前的电阻随温度的详细变化，等离子体形成后其电阻值不变，记为RL；(5) 固体火药燃烧满足几何燃烧定律，采用提高燃速指数或系数的方法来修正等离子体增强燃烧作用；(6) 燃气与轻气组分不变，状态方程采用诺贝尔－阿贝尔方程；(7) 忽略流动过程中的粘性及热传导效应；(8) 活塞和弹丸运动的阻力、气体热散失通过相应的特征参数来修正。
2.2 等离子体发生器模型
等离子体发生器流场方程由质量、动量、能量守恒和状态方程及材料烧蚀速率方程组成
(1)
式中，k为Boltzman常数，σ为Stefan-Boltzmann常数，T1为等离子体热力学温度，ni为等离子体混合物各粒子数密度，pd为考虑粒子间相互作用引入的与等离子体温度、密度有关的压力修正项，i为放电过程中通过毛细管内等离子体的电流密度，RL为等离子体电阻值。r1为等离子体发生器毛细管半径。其余符号说明与文献［1］相同。作为边界条件还需引入喷口的射流速度。
2.3 脉冲功率源放电模型
设RLC电路中充电电压U0大于零，根据基尔霍夫定律有
(2)
式中，C为贮能电容器电容，L为回路的电感。
2.4 燃烧室一维均相流模型
(3)
燃烧室的质量密度源项为，边界条件为。其中m2为活塞质量，v2为活塞运动速度，l2为活塞行程，A为炮膛截面积，pd3、pb2为活塞前后的压力，A0为喷口面积，V1为燃烧室体积。
2.5 轻气室一维均相流模型
(4)
3 结论
电热化学轻气发射技术是一种新概念的高初速射弹技术，不仅吸收了电热化学炮和轻气炮的优点，而且在实际操作中是可能实现的。本文旨在理论上进一步探讨这一新型射弹装置的工作原理，并建立其数学物理模型，所建立的数学模型包括放电管均相流模型、脉冲功率源放电模型、燃烧室一维均相流模型以及轻气室一维均相流模型。对上述方程组(1)～（4)进行耦合计算，不难求得射击过程中所有的内弹道参数，从而可以帮助揭示这一创新发射技术的基本规律，并为优化参数和进一步发展此发射技术提供更多的理论依据。
作者简介：谢玉树，女，38岁，讲师
作者单位：（谢玉树）南京理工大学理学院，
（陶其恒）弹道国防科技重点实验室，
（袁亚雄）动力工程学院，南京 210094
参考文献
1 金志明,袁亚雄,宋明. 现代内弹道学. 北京:北京理工大学出版社,1992
2 Deret A T. Hybrid electrothermal light gas gun and method. United States Patent,5429030.1995－07
使用电能代替或者辅助化学推进剂发射炮弹的装置称为电炮。电炮能突破常规炮弹初速代于2000米/秒的界限，因此炮弹速度高，射程远，精度高，动能（破坏力）大。
电炮可分为电磁炮和电热炮两大类。电磁炮完全依靠电磁能发射炮弹，又分为导轨炮和线圈炮两种。
导轨炮（railgun）的工作原理是：炮弹位于两根平行的铜制导轨中间，当强电流从一根导轨经炮弹底部的电枢流向另一根导轨时，在两根导轨之间形成强磁场，磁场与流经电枢的电流相互作用，产生强大的电磁力（洛仑兹力），推动炮弹从导轨之间发射出去，理论上初速可达6000-8000米/秒。导轨炮的争夺战是结构简单。
线圈炮（coilgun）的工作原理是：炮管由许多个同口径、同轴线圈构成，炮弹上嵌有线圈。当向炮管的第一个线圈输送强电流时形成磁场，炮弹上的线圈感应产生电流，磁场与感应电流相互作用，推动炮弹前进；当炮弹到达第二线圈时，向第二个线圈供电，又推动炮弹前进，然后经第三个、第四个线圈……直到最后一个线圈，逐级把炮弹加速到很高的速度。线圈炮的优点是炮管（线圈）间没有摩擦，能发射较重的炮弹，电能转换成动能的效率较高，但供电比较复杂。
电热炮可细分为纯电热炮（electrothermal gun）和电热化学炮（electrothermal chemical gu-n）。向电热炮输入大电流，在炮弹内产生等离子体，加热分子量小的惰性工作流体使之急速膨胀，把炮弹发射出去，这就是纯电热炮，发射炮弹的能量全部来自电能。如果用碳氢化全物燃料加过氧化氢氧化剂代替惰性工作流体（也可用铝、钛与水组成的膏剂甚至固态化学物质作工质），在等离子体作用下，工作流体发生化学反应产生能量发射炮弹，这就是电热化学炮。这种炮的发射能量20%来自电能，80%来自化学反应。电热炮的优点是可用常规火炮改装，能将重量较大的炮弹发射到2200-2500米/秒的高速。电热炮的炮弹速度比电磁炮的炮弹速度慢，而且可以控制，所以可发射制导炮弹。
研制电炮首先要解决能量密度高的脉冲电源问题，其次要有能承受百万安培强电流的材料和结构，还要研究电流的输送和控制方法、高速飞行时炮弹的稳定性等技术问题，以及如何把各部分综合成武器的问题。
电炮将来可能用作坦克主炮、反坦克武器和舰艇的近程防御武器。国外，美国还在进行用电炮发射卫星和用作舰载飞机起飞的弹射装置的研究。
电炮可分为电磁炮和电热炮两大类。电磁炮完全依靠电磁能发射炮弹，又分为导轨炮和线圈炮两种。
导轨炮（railgun）的工作原理是：炮弹位于两根平行的铜制导轨中间，当强电流从一根导轨经炮弹底部的电枢流向另一根导轨时，在两根导轨之间形成强磁场，磁场与流经电枢的电流相互作用，产生强大的电磁力（洛仑兹力），推动炮弹从导轨之间发射出去，理论上初速可达6000-8000米/秒。导轨炮的争夺战是结构简单。
线圈炮（coilgun）的工作原理是：炮管由许多个同口径、同轴线圈构成，炮弹上嵌有线圈。当向炮管的第一个线圈输送强电流时形成磁场，炮弹上的线圈感应产生电流，磁场与感应电流相互作用，推动炮弹前进；当炮弹到达第二线圈时，向第二个线圈供电，又推动炮弹前进，然后经第三个、第四个线圈……直到最后一个线圈，逐级把炮弹加速到很高的速度。线圈炮的优点是炮管（线圈）间没有摩擦，能发射较重的炮弹，电能转换成动能的效率较高，但供电比较复杂。
电热炮可细分为纯电热炮（electrothermal gun）和电热化学炮（electrothermal chemical gu-n）。向电热炮输入大电流，在炮弹内产生等离子体，加热分子量小的惰性工作流体使之急速膨胀，把炮弹发射出去，这就是纯电热炮，发射炮弹的能量全部来自电能。如果用碳氢化全物燃料加过氧化氢氧化剂代替惰性工作流体（也可用铝、钛与水组成的膏剂甚至固态化学物质作工质），在等离子体作用下，工作流体发生化学反应产生能量发射炮弹，这就是电热化学炮。这种炮的发射能量20%来自电能，80%来自化学反应。电热炮的优点是可用常规火炮改装，能将重量较大的炮弹发射到2200-2500米/秒的高速。电热炮的炮弹速度比电磁炮的炮弹速度慢，而且可以控制，所以可发射制导炮弹。
研制电炮首先要解决能量密度高的脉冲电源问题，其次要有能承受百万安培强电流的材料和结构，还要研究电流的输送和控制方法、高速飞行时炮弹的稳定性等技术问题，以及如何把各部分综合成武器的问题。
电炮将来可能用作坦克主炮、反坦克武器和舰艇的近程防御武器。国外，美国还在进行用电炮发射卫星和用作舰载飞机起飞的弹射装置的研究。
这只是理论上 的 吧,材料加工和能源供给,恐怕是个大瓶颈