(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210965226.X (22)申请日 2022.08.12 (71)申请人 中国人民解 放军空军工程大 学 地址 710000 陕西省西安市灞桥区长乐 东 路甲字一 号 (72)发明人 冯刚　任师达　刘少伟　时建明　 史春娟　李腾达　郭安新　 (74)专利代理 机构 广东朗乾 律师事务所 4 4291 专利代理师 杨焕军 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/12(2006.01) G06F 17/10(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种电磁 轨道发射器的电感梯度计算方法 (57)摘要 一种电磁轨道发射器的电感梯度计算方法， 电磁轨道发射器包括主轨道、 与主轨道对应设置 的增强轨道、 与主轨道过盈配合的电枢， 增强轨 道间隔设置于主轨道背离电枢的一侧， 主轨道的 和电枢相接触的表面为曲面； 电感梯度的计算步 骤如下： 计算电枢受到的电磁推力F， 电枢受到的 电磁推力F为主轨道对所述电枢产生的电磁推力 和增强轨道对 所述电枢产生的电磁推力之和； 主 轨道对电枢产生的电磁推力 增强轨道对电枢产生的电磁 推力 电感梯度 本发明 方法在计算电枢受到的电磁推力时考虑了趋肤 效应的情况， 更精确地计算电磁推力， 计算过程 中同时基于电流的分布情况设计了简化模型， 提 高了计算效率。 权利要求书2页 说明书7页 附图5页 CN 115455652 A 2022.12.09 CN 115455652 A 1.一种电磁轨道发射器的电感梯度计算方法， 其特征在于： 所述电磁轨道发射器包括 主轨道、 与所述主轨道对应设置的增强轨道、 与所述主轨道过盈配合的电枢， 所述增强轨道 间隔设置于所述主轨道背离所述电枢的一侧， 所述主轨道的和所述电枢相接触的表面为曲 面； 电感梯度计算方法包括以下步骤： S1、 计算所述电枢受到的电磁推力F， 电枢受到的电磁推力F为所述主轨道对所述电枢 产生的电磁 推力F1和所述增强轨道对所述电枢产生的电磁 推力F2之和； S1‑1、 计算所述主轨道对所述电枢产生的电磁 推力F1； 式中的Bi为第i根主轨道对电枢上任意一点所产生的磁场强度， J 为流经电枢 截面的电流密度， l1i表示第i根主轨道的长度， dl表示轨道长度微元； S1‑2、 计算所述增强轨道对所述电枢产生的电磁 推力F2； 式中的B’i为第i根增强轨道对电枢上任意一点所产生的磁场强 度， l2i表示第i根增强轨道的长度； S2、 根据所述电枢受到的电磁 推力F， 计算电感梯度L ’； 式中的I为电磁轨道发射器的激励电流的幅值。 2.如权利要求1所述的电磁轨道发射器的电感梯度计算方法， 其特征在于： 步骤S1 ‑1 中， 第i根主轨道在电枢上任意 一点( α, β,γ)所产生的磁场强度Bi为： 式中的μ0为真空磁导率， S1为第i根主轨道趋肤层的截面面积， h为主轨道的截面的长 度， D为电磁轨道发射器的炮口口径， w为增强轨道的宽度， d为主轨道和增强轨道之间的距 离， fi(x)为第i根主轨道的截面轮廓线方程， (x,y,z)为第i根主轨道上一电流元中心点的 坐标， m,n,l分别代 表X,Y,Z三个坐标轴上的单位向量。 3.如权利要求2所述的电磁轨道发射器的 电感梯度计算方法， 其特征在于： 第i根主轨 道趋肤层的截面 面积为： 式中的e为主轨道边缘到枢轨接触边缘的 距离， a主 轨道表示主轨道的趋肤深度， R表示主轨道的和电枢间的接触面的半径。 4.如权利要求2所述的电磁轨道发射器的电感梯度计算方法， 其特征在于： 步骤S1 ‑1 中， 流经电枢 截面的电流密度J为： 式中的ra为线电流 通过宽度， a电枢为电枢的趋肤深度。 5.如权利要求1所述的电磁轨道发射器的电感梯度计算方法， 其特征在于： 步骤S1 ‑2 中， 第i根增强轨道在电枢上任意 一点( α, β,γ)所产生的磁场强度B ’i为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115455652 A 2式中 的S2为第i根增强轨道趋肤层的截面面积， (x ’,y’,z’)为第i根增强轨道上一电流元 中心点 的坐标。 6.如权利要求5所述的电磁轨道发射器的 电感梯度计算方法， 其特征在于： 第i根增强 轨道趋肤层的截面 面积为： S2＝2wa增 强轨道， a增 强轨道表示增强轨道的趋肤深度。 7.如权利要求3或4或6所述的电磁轨道发射器的电感梯度计算方法， 其特征在于： 式中的f为电磁轨道发射器的激励电流的频率， μ为真空磁导率， σ 为 材料的电导 率。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115455652 A 3