Elektromagnetisk acceleration. En jämförelse av fall med aktiv respektive passiv strömbana i projektilen

Författare:

  • Nyholm Sten E

Publiceringsdatum: 2003-01-01

Rapportnummer: FOI-R--1123--SE

Sidor: 23

Skriven på: Svenska

Nyckelord:

  • Elektromagnet
  • acceleration
  • utskjutning
  • spolkanon
  • aktiv strömbana
  • passiv strömbana
  • verkningsgrad
  • electromagnet
  • acceleration
  • launch
  • coilgun
  • active current path
  • passive current path
  • efficiency

Sammanfattning

En projektil eller en pansarplatta kan accelereras med enbart elektrisk energi i en spolkanon. Om projektilen endast har en slät metallyta mot den accelererande spolen induceras virvelströmmar i projektilen under accelerationsförloppet och kraftverkan mellan projektil och statorspole bestäms av magnetfältet från statorspolen. Genom att även ha en strömgenomfluten spole i projektilen fås kraftverkan mellan två repellerande elektromagneter. Rapporten redovisar en undersökning av verkningsgraden för omvandlingen mellan elektriskt tillförd energi och projektilens rörelseenergi omedelbart efter accelerationsförloppet för de två fallen med passiv respektive aktiv strömbana i projektilen. Uppnådda verkningsgrader ligger på 3 - 7 % med högre värden vid större tillförda elektriska energier. För strömpulser med en längd på ca 0,8 ms verkar passiv strömbana i projektilen vara effektivare, medan pulser av längden ca 1,5 ms uppvisar en högre verkningsgrad för projektilen med aktiv strömbana i en spole. Den elektriska energiöverföringen till projektilspolen uppvisar problem med resistiva förluster i släpkontakterna samt en genom strömmens termiska påverkan ökande friktion mellan släpkontakter och projektil. Trots detta är konceptet med aktiv strömbana i projektilspolen intressant. Rapporten avslutas med förslag på fördjupade studier av elektromagnetisk acceleration.