中科院陈功轩等High Voltage：关于异步线圈发射器（线圈式交流脉冲直线电机）外壳对发射效率影响的研究

本研究针对异步线圈发射器（线圈式交流脉冲直线电机）在加装金属外壳后对发射效率的影响进行深入探讨。背景方面，随着电磁发射技术进步，为提升结构稳定性而加装的外壳会产生感应电流和磁场，干扰主驱动磁场，从而影响发射效率，但目前相关研究多集中在轨道式和同步线圈式发射器。研究目的旨在系统分析外壳的电磁参数（电导率、磁导率、厚度）对异步线圈发射器发射效率的影响规律，并解释其机理。结论通过有限元仿真和实验验证，首次发现了“勾形效率曲线”，即发射效率随外壳电磁参数增强呈先下降后上升的趋势。机理分析表明，异步线圈发射器采用交流电驱动，电枢受力呈现多峰多谷的波动模式，外壳增强时既会增强减速效应也会增强加速效应，导致非单调变化从而形成勾形曲线。实验使用铜、不锈钢和铁三种外壳进一步验证了该规律。研究还指出，外壳参数的影响根本上取决于驱动电流性质，这为电磁发射系统优化和常规电机设计提供了新视角。