绳网电磁弹射装置的设计和实验验证（英文）

摘要

目的：目前柔性绳网捕获技术的主要发射方式存在发射效率低、产生的噪音大和产生的冲击大等不足。针对传统绳网发射方式的缺陷，本文旨在提出并设计一种基于电磁弹射的绳网发射装置，以期通过实验分析及可行性验证，为绳网发射技术提供一种新途径。创新点：1.建立了弹丸在磁阻式线圈发射器工作时的理论模型，得到了弹丸出口速度与电解电容初始充电电压之间的关系；2.建立了弹丸飞行的动力学模型，并通过实验分析和验证了该模型的有效性；3.设计并制作了基于电磁弹射的绳网发射样机，并通过目标捕获实验验证了该样机的有效性。方法：1.通过实验分析，验证磁阻式线圈发射器工作时的电流变化情况（图4）;2.通过对弹丸的运动学建模与飞行轨迹观测实验，模拟弹丸在不同连接方式下的运动规律（图5和6）;3.通过绳网发射样机对目标的捕获实验，验证其捕获目标的可行性（图7）。结论：1.提高电解电容的初始充电电压可提高弹丸的出口速度；2.无论连接方式如何，随着发射角度的增加，绳网达到最大展开所需的时间逐渐增加；3.绳网发射样机捕获目标的成功率受发射角度、受网尺寸、发射样机与目标之间的距离等因素影响。