电磁发射式催泪武器系统出口速度仿真.pdf

第30卷第10期
计算机仿真
2013年10月
文章编号:1006-9348(2013)10-0040-04
电磁发射式催泪武器系统出口速度仿真
刘仔明,瞿晓军,陈忠礼
(武警工程大学,陕西西安710086)
摘要:研究催泪武器发射方向和距离优化问题,在催泪武器系统的发射过程中,放电电压、电容容量以及电枢初始位置不同,
都会影响到催泪弹出口速度。为了使弹药出口速度达到预期的目标需要确定合适的参数。以单组感应线圈发射单元为
例,提出在Malb软件上建立单级感应线圈发射单元的数学模型,然后以弹丸出口速度为目标函数,采用轴对称线圈磁场
的数值计算方法和微分方程的前向差分法解决了数学模型的求解难题,对放电电压、电容容量和电枢初始位置对弹丸出口
速度的影响进行了仿真,得出了放电电压、电容容量和电枢初始位置与催泪弹出口速度的优化曲线,确定了电压大小、电容
大小、初始距离大小的选择方案。
关键词:单级感应线圈发射单元;催泪弹初速度;仿真
中图分类号;0441文献标识码:B
Outlet Velocity Simulation of Electromagnetic Launch
Tear-gas Weapon System
LIU Zi-ming, ZHAI Xiao-jun, CHEN Zhong-li
(Engineering University of Armed Police Force, Xi'an Shanxi 710086, China
ABSTRACT: The article focuses on the launch direction and distance optimization of tear-gas weapons. In the
process of launching such weapons, the outlet velocity of tear bombs is affected by discharge voltage, capacitance and
the initial position of armature. It is necessary to determine certain appropriate pararneters so that the outlet velocity
of ammunition meets the pre-determined goal. Take the launch unit of single induction coil for an example, the arti.
cle put forward a mathematical model about the launch unit of single induction coil created on the basis of the Matlab
software. With the outlet velocity of ammunition as the objective function, the difficult calculation problem was solved
by means of the numerical computation method of axisymmetric coil magnetic field and the forward difference method
of differential equation. The article then simulated the effect of discharge voltage, capacitance and the initial position
of armature on the outlet velocity of ammunition and worked out the optimal curve concering these factors. After
that, the article confirmed the options for different voltage, capacitance and initial distance
KEYWORDS: Single induction coil launch unit Projectile initial velocity; Simulation
大面积的催泪烟幕,迫使闹事人群离开聚集地和重要目标。
引言
电磁发射式催泪武器系统结合武警部队处突、维稳等任务的
电磁发射技术经过一百多年的发展,已经取得了巨大实际需求,利用其良好的可控性、较高的射速、较远的打击距
的成就,虽然在高射频和高射速领域仍然存在许多难题,但离等优势能很好的解决现有催泪武器射程覆盖不全、射速不
在低速方面已经可以运用到实际的装备研制上来。
高、散布不均、弹药数量不足、快速驱散效果不理想等问题。
电磁发射式催泪武器系统是运用电磁发射原理发射非
在单级感应发射单元中,如果放电电压,电容容量和初
致命武器弹药的武器系统,主要功能是通过控制系统的调节始位置选取不同,那么弹丸所能达到的最大速度也将随之变
选择供电电压和武器系统方位角,保证弹药合适的射击距离化。对于这三者与弹丸出口速度之间的关系,试验往往只对
和方向,结合其强大的高射速在十几秒内在闹事人群中形成其进行定性的分析,不能确定具体大小影响。因此,为了定
量分析它们与出口速度之间的关系,本文采用轴对称线圈磁
收稿日期:2012-11-02修回日期:2012-12-25
场的数值计算方法和比解析法更好的前向差分法解析微分
一40
万方数据