12 / 19
А.В. Бабкин, С.В. Ладов, С.В. Федоров
12
дуктора и составляет
б
x
≈ 0,2
внеш
R
(отклонения от этого значения при
изменении в широком диапазоне параметров системы индуктор
пластина не превышали 10…15 %).
Рис. 6.
Расчетная схема метания
пластины плоским индуктором
и геометрические характеристики
системы:
1
пластина;
2
индуктор
С практической точки зрения наибольший интерес представляет
анализ системы электромагнитного метания, где в качестве источни-
ка электрической энергии используется конденсаторная батарея.
Уравнения, описывающие функционирование такой системы (в пре-
небрежении электрическим сопротивлением материалов пластины и
числом витков индуктора) имеют достаточно громоздкий вид [19].
Систему соотношений интегрировали численно. Тестирование разра-
ботанной модели и расчетной методики определения параметров
электромагнитного метания пластин индуктором было проведено с
использованием экспериментальных данных [20], полученных на ла-
бораторной установке с конденсаторной батареей емкостью 1,8 мФ и
начальным напряжением 5 кВ (запасаемая энергия 22,5 кДж). При
метании алюминиевой пластины диаметром 208 мм и массой 0,52 кг
на этой установке достигалась скорость 175 м/с. Было получено хо-
рошее соответствие результатов расчетов с экспериментальными
данными как по конечной скорости метания пластины, так и по ха-
рактеру изменения тока в разрядной цепи.
На основании разработанной методики были проведены расчеты
параметров системы электромагнитного метания, влияющих на эф-
фективность магнитно-импульсного ускорения пластин, в качестве
источника электрической энергии в системе используется конденса-
торная батарея. Определяющий параметр такой системы — безраз-
мерный параметр, характеризующий время разряда емкостного нако-
пителя:
0
б
c б
c б
б
(
) 1 2 (
) ,
C L L
W C L L
T
t
x
m
(2)
где
C
— емкость конденсаторной батареи;
m
— масса пластины;
б б max
/
v
t
x
— время пролета пластиной со скоростью
max
v
базы
разгона
б
;
x
max
0
2 /
v
W m
— максимально возможная скорость пла-
1
2
h
п
R
п
h
x
b
R
внутр
R
внеш