电磁轨道炮地设计和初步地地研究论文

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1、实用标准文案电磁轨道炮的设计与初步研究组长：夏君非二（2）组员：张丰泽二（9）王敬淳二（2）周云暐二（）指导老师：徐明上海市七宝中学完成时间2012.4精彩文档实用标准文案摘要进行电磁轨道炮简要模型的制作，分析其工作原理，即安培定理、电磁感应定理等，加深对各种电磁学原理的认知与运用，试对电磁轨道炮在生活中的运用提出自己的见解，对电磁轨道炮未来的发展提出自己的观点。提升动手能力，沟通能力等多种人际交往能力。贯彻落实学校人文见长，全面发展的理念。关键字电磁轨道炮安培力电磁感应定理一：研究背景本组实验研究的基本目的在于还原轨道炮的

2、雏形，以其最原始的构造对影响电磁轨道炮的各种因素进行探究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．但因材料和电力等关键问题无法从根本上解决，致使电磁轨道炮研究中断了很久。电磁轨道炮有一些突出优点：一是弹丸速度快，精度高，射程远，威力大。二是炮弹体积小，重量轻。三是生存能力强。电磁炮引起了世界各国军事家们的关注基于电磁炮多方面的优点，本文研究小组计划构造出电磁

3、炮的基本模型，以此研究并改进其性能。经查阅资料，已得知该方面研究的进展与部分细节：1轨道炮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射出。2轨道间的强磁原由两导轨通以电流而产生，小型轨道装置无法产生大磁场，而是使用加装在轨道下的永久磁铁替代。故磁铁的磁感强（到导轨一定距离）大小、空间均匀性及其取向是产生磁场的要素。3轨

4、道炮通常是大功率机械。通电流后，在子弹和轨道间产生的大量热足以使其部分氧化，从而影响子弹和导轨的接触，降低轨道炮性能。（预设I=7-10A）精彩文档实用标准文案4子弹的形状关系其受到的导轨和空气的阻力，对于其发射的初动能有一定影响。系统内磁场不可避免的不均匀性，导致子弹（初设想子弹为一根铜棒）两端力矩失衡而旋转。从网络资源得到子弹形状为球形或扁的薄片。二．研究设想电磁炮，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

5、提高弹丸的速度和射程．电磁炮，已在未来武器的发展计划中成为越来越重要的部分。而电磁轨道炮，即利用轨道电流间相互作用的安培力把弹丸发射出去的一种新型武器。为研究最新型武器轨道电磁炮的设计原理及将原理应用在生活中的可能性，本小组欲通过实验与理论共同进行的研究方式对轨道电磁炮进行一系列的研究。电磁炮的原理非常简单，19世纪，英国科学家法拉第发现，位于磁场中的导线在通电时会受到一个力的推动，同时，如果让导线在磁场中作切割磁力线的运动，导线上也会产生电流。这就是是电磁炮的基本原理。我们通过最简单的电磁轨道炮设计来进行最初步的研究——用

6、两根导体制成轨道，中间放置炮弹，使电流可以通过三者建立回路。把这个装置放在磁场中，并给炮弹通电，炮弹就会加速向前飞出。通过资料调查得知，早在1980年，美国西屋公司为“星球大战”建造的实验电磁炮基本就是这样的结构。它把质量为300克的炮弹加速到了每秒约4千米。基本原理图如下：精彩文档实用标准文案其基本发射原理是根据安培所提出的安培力，即通电导线在磁场中受到的作用力。电流为I、长为L的直导线。在匀强磁场B中受到的安培力大小为：F=ILBsin(I，B)，其中(I，B)为电流方向与磁场方向间的夹角。安培力的方向由左手定则判定。但

7、由于实验条件的限制，无法提供匀强磁场，所以我们采用的计算公式为对任意形状的电流受非匀强磁场的作用力的公式，即把电流分解为许多段电流元I△L，每段电流元处的磁场B可看成匀强磁场，受的安培力为△F=I△L·Bsin(I，B)，把这许多安培力加起来就是整个电流受的力。我们计划采用控制变量法，多次实验，分别控制除电流以外的量、磁场以外的量、轨道材料以外的量、轨道间距以外的量及炮弹的材料、形状以外的量，研究电流、磁场、轨道材料、轨道间距、炮弹材料形状对实验结果的影响。同时研究各种理论在不同条件下的应用。对电流的实验其他条件一定，即磁场

8、（磁铁间距）一定，轨道材料、间距一定，炮弹材料、形状一定，改变电流大小或方向，研究炮弹速度、轨道磨损度与电流的关系。多次实验，归纳实验结果并思考该实验结果及试验中运用到的原理是否可以运用于生活。预计实验结果：通直流电时，电流越大，炮弹在导轨上运行的速度越大，对导轨的磨损越严重。通交流电时，