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    动力源的选取对整个装置至关重要。从快速释放能量角度,空气炮、电磁发射以及重锤敲击等,均可以满足要求,现状如下:
    (1)空气炮:又名空气助流器、破拱器、清堵器,由气罐,活塞开关装置,电磁阀等组成气动控制系统[5]。空气炮是防止和消除各种类型料仓、料斗、管道分叉处的物料起拱、料仓堵塞、粘壁、滞留等现象的专用装置,其广泛应用于火力发电厂、煤矿及井下煤仓、洗煤厂、水泥厂、矿山、 码头、食品、粮食、饲料加工厂、锅炉、制药厂等重要贮运散装物料的场合。其原理是将定量的压缩空气存储在气罐内,压缩空气通过固定端口释放,产生膨胀冲击波,压缩空气的释放,瞬间将空气压力能装换为射流动能,形同与一次爆炸,冲击力直接作用在静止不动的物料上,使得物料散开。空气炮的工作介质为空气,其出口喷速在300m/s以上。其排放能力取决于气罐容量,空气压力以及阀门的设计,图1.2为kt型空气炮原理图。25728
     KT型空气炮原理图
    图1.2  KT型空气炮原理图
    (2)电磁发射(电磁炮):电磁炮利用洛伦兹力加速炮弹,将电磁能转换为动能,包括导轨式,线圈式,重接型。虽形式各不相同,但其原理基本保持一致。
    导轨式:是利用轨道电流间相互作用的安培力把弹丸发射出去。它由两条平行的长直导轨组成,导轨间放置一质量较小的滑块作为弹丸。当两轨接入电源时,强大的电流从一导轨流入,经滑块从另一导轨流回时,在两导轨平面间产生强磁场,通电流的滑块在安培力的作用下,弹丸会以很大的速度(理论上可以到达亚光速)射出,这就是轨道炮的发射原理,轨道炮是电磁炮最常见的式样。电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器,与传统的大炮将火药燃气压力作用于弹丸不同,电磁炮是利用电磁系统中电磁场的作用力,其作用的时间要长得多,可大大提高弹丸的速度和射程;论文网
    线圈式:一般是指使用脉冲或交变电流产生磁行波来驱动带有线圈的弹丸或磁性材料弹丸的发射装置,它利用驱动线圈和弹丸线圈间的磁耦合机制工作,本质上是一台直线电动机;
    重接炮:重接炮是电磁炮的一种新形式.目前只有美国对单级重接炮进行了一些理论研究.单级重接炮由上下两个长方形同轴线圈组成,其间有一间隙.发射体为一长方体,可穿过两线圈的间隙作加速运动.重接炮综合了线圈炮能发射大质量弹丸、以及轨道炮能发射超高速弹丸的优点,还可赋予弹丸更高的加速力峰值,且使平均加速力与峰值加速力之间相差不大,从而使弹丸获得均匀的加速度.重接炮被认为是未来天基超高速电磁炮的结构形式。其中图1.3为线圈式电磁炮示意图,电磁炮具有推动力大,弹丸稳定性好,隐蔽性高等特点,作为发展中的一项技术,其军事用途十分广泛。但电磁炮能量高,发热十分严重,需具备良好冷却技术以保障系统正常工作;而且为获得较大的弹丸初速度,造成整个装置通过电流过大,电路设计复杂;基于上述缺陷,本文并未采用电磁发射(电磁炮)方案。
     
    图1.3线圈式电磁炮图
    (3)重锤敲击:落锤液压动标装置作为激励源,被广泛运用于传感器的标定,并在武器的相关参数测定中运用广泛,它能较好的模拟大部分物体的膛压曲线,早在20世纪60年代,美国阿伯丁靶场就拥有落锤液压标定装置。1980年瑞士Kistler公司和奥地利AVL公司弹道部都研制了类似的动态标定装置。其原理是标定用的激励源产生的压力曲线上升段的波形与膛压曲线上升波形相似,去半正弦压力曲线的脉宽为6ms,能较好的模拟火炮膛压曲线的上升段。利用测量领域中广泛使用的落锤标定装置原理,通过重锤撞击液缸上方的活塞杆,将重锤自由下落的动能,快速转换为缸内液体的压力能。重锤与活塞碰撞的瞬间快速释放能量,其过程涉及重力势能转化为动能,动能转换为液压力能,液压能转换为射流动能几个阶段。装置不涉及散热问题,也不存在复杂的气动控制,装置简单紧凑;而且重锤下落产生的能量完全可控。
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