發(fā)布時間：2025-01-01 08:44

　　 介紹了可替代傳統(tǒng)彈藥應(yīng)用的儲能電池。研究結(jié)果表明,通過將產(chǎn)生的電荷轉(zhuǎn)移到適當(dāng)?shù)拇鎯�介質(zhì)中,可使電能轉(zhuǎn)換效率達到70%以上。結(jié)合現(xiàn)階段我國彈藥發(fā)展情況,通過研制專用試驗臺模擬炮彈射擊和飛行過程中電荷產(chǎn)生和能量收集過程,便于設(shè)計和評估該電能收集方法的可行性。

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

圖1 基于彈藥平臺上的質(zhì)量-彈簧系統(tǒng)

如圖1所示，系統(tǒng)由一個等效質(zhì)量的m和勁度系數(shù)k彈簧組成，在炮彈發(fā)射過程中，上述的彈簧系統(tǒng)受到沿箭頭方向向上的加速度a。因此彈簧受到F=m·a的壓力，并使得彈簧在加速度方向壓縮長度d，因此彈簧獲取了（1/2k·d2）的彈性勢能。通常，承受高過載的彈藥會通過某種方式限制彈簧系統(tǒng)壓縮量....

圖3 受到短時沖擊載荷時的壓電元件產(chǎn)生電荷曲線

在這組能量收集裝置中，壓電元件由于自身重力會被壓縮一小部分，同時在射擊瞬間由于火炮身管后退形成的后退加速度會給壓電元件一個沖擊載荷，并形成附加質(zhì)量，然后壓電元件產(chǎn)生了短暫的電荷，并由電荷收集和存儲設(shè)備將電荷轉(zhuǎn)移至存儲電容器，圖3為壓電元件上產(chǎn)生的可用電荷隨時間而變化的曲線。對于單....

圖4 一次射擊的電荷產(chǎn)生和收集的循環(huán)電路

對于單次射擊的電荷生成和存儲的基本電路如圖4所示，現(xiàn)有的能量收集裝置里的獨立壓電元件可看做一個電容Cp與電源Q并聯(lián)，如圖5所示。圖4的等效電路如圖6所示。當(dāng)壓電元件在彈藥發(fā)射過程中受到?jīng)_擊載荷時，會產(chǎn)生電荷（Q），從而形成電流i1通過節(jié)點1，電流i1一部分（電流i2）流入電感L1....

圖7 模擬試驗臺

目前設(shè)計了一種利用非常短暫的壓縮載荷并作用在壓電單元上的機械模擬裝置，結(jié)構(gòu)如圖7所示。這個試驗臺能夠容納不同尺寸的壓電元件，帶有預(yù)裝彈簧的錘子由旋轉(zhuǎn)凸輪機構(gòu)釋放，以撞擊定位壓電元件的鐵氈。這個試驗臺目前通過改變彈簧的預(yù)載荷和錘子的質(zhì)量可以模擬射擊加速度超過5000g的情況。例如，....

本文編號：4022335