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光纤旋转连接器的发展及其军事应用 被引量:19
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作者 米磊 姚胜利 +2 位作者 孙传东 孙博 张红菊 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期1138-1142,共5页
光纤旋转连接器是一种广泛应用于军事国防、工业等领域的关键器件。光纤旋转连接器的功能为将光信号从旋转平台传输到静止平台。介绍了光纤旋转连接器的具体用途,描述了单通道光纤旋转连接器和多通道旋转连接器的工作原理和具体制作方... 光纤旋转连接器是一种广泛应用于军事国防、工业等领域的关键器件。光纤旋转连接器的功能为将光信号从旋转平台传输到静止平台。介绍了光纤旋转连接器的具体用途,描述了单通道光纤旋转连接器和多通道旋转连接器的工作原理和具体制作方法。介绍了国外光纤旋转连接器的发展动态和技术指标。制作了插入损耗小于2 dB的单模单通道光纤旋转连接器。进行了光纤旋转连接器的温度冲击对比实验,测试结果好于国外产品。分析了光纤旋转连接器的特点。重点介绍了光纤旋转连接器在军事国防的各个领域的用途。 展开更多
关键词 光纤旋转连接 光纤准直器 插入损耗 军事应用
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多通道光纤旋转连接器 被引量:5
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作者 贾大功 张以谟 +3 位作者 王光辉 张红霞 井文才 周革 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第B06期129-132,共4页
光纤旋转连接器是一种无源光纤器件,一般被用来耦合光信号通过一个旋转连接面.目前利用光互连技术设计的多通道光纤旋转结构比较复杂,故设计了一种无源多路空间互连光纤旋转连接器.该连接器利用空间光互连技术和波分复用技术传榆多路... 光纤旋转连接器是一种无源光纤器件,一般被用来耦合光信号通过一个旋转连接面.目前利用光互连技术设计的多通道光纤旋转结构比较复杂,故设计了一种无源多路空间互连光纤旋转连接器.该连接器利用空间光互连技术和波分复用技术传榆多路光信号.测试了多路旋转连接器在1310nm和1550nm波段下的性能,可以得知:在1310nm波段旋转连接器的插入损耗小于1.55dB,旋转变化量最大为0.28dB,1550nm波段的最大插入损耗为1.20dB,旋转变化量小于0.43dB;旋转连接器2个通道之间的隔离度大于31dB. 展开更多
关键词 空间互连 光纤旋转连接 波分复用 插入损耗 隔离度
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新型棱镜型双通道光纤旋转连接器的设计 被引量:5
3
作者 徐峰 张瑞珏 +5 位作者 汪光骐 王璐 赵克俊 余雷 张静 俞本立 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1836-1840,共5页
分析了棱镜型多通道光纤旋转连接器的结构和原理以及解旋转机制,并由此设计了一种新型的应用方双柱面解旋转棱镜结构的双通道光纤旋转连接器,该方双柱面棱镜是一种解旋转棱镜,棱镜两侧边界面为对称柱面,这样的结构可使从一侧入射的光线... 分析了棱镜型多通道光纤旋转连接器的结构和原理以及解旋转机制,并由此设计了一种新型的应用方双柱面解旋转棱镜结构的双通道光纤旋转连接器,该方双柱面棱镜是一种解旋转棱镜,棱镜两侧边界面为对称柱面,这样的结构可使从一侧入射的光线经折射到达另一侧柱面对称位置后平行射出,从而实现解旋转。分析了新型结构的光纤旋转连接器的耦合特性,结果表明,其损耗主要由机械误差和解旋转棱镜球差所产生。数值模拟结果表明,该结构的光纤旋转连接器的插入损耗<2.0 dB,这一性能完全能满足雷达等相关军事装备对双通道光纤旋转连接器的应用要求。 展开更多
关键词 旋转连接 旋转棱镜 自聚焦透镜 准直系统
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无源光纤旋转连接器的发展 被引量:10
4
作者 贾大功 张以谟 井文才 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期199-202,共4页
光纤技术的出现丰富了现代通讯技术 ,弥补了电信号作载体时通信通道拥挤的不足。在某些场合下如雷达天线、战车的旋转塔台、水下机器人的控制船等 ,需要光信号不断从一个转动平台向另一个静止平台传输。这种情况下 ,就需要光纤旋转连接... 光纤技术的出现丰富了现代通讯技术 ,弥补了电信号作载体时通信通道拥挤的不足。在某些场合下如雷达天线、战车的旋转塔台、水下机器人的控制船等 ,需要光信号不断从一个转动平台向另一个静止平台传输。这种情况下 ,就需要光纤旋转连接器实现两部分光信号的连续传输。 展开更多
关键词 无源器件 光纤旋转连接 光耦合 电滑动环
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无源对称光学结构双通道光纤旋转连接器 被引量:6
5
作者 贾大功 张红霞 +1 位作者 井文才 张以谟 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期17-20,23,共5页
提出一种实现双通道旋转互连的新型对称光学耦合结构,并应用光学结构设计出无源双通道光纤旋转连接器。利用自聚焦透镜发射光信号,使其通过自由空间传输,被另一个自聚焦透镜接收。在自由空间可以实现旋转连接并实现光信号的双向传输,通... 提出一种实现双通道旋转互连的新型对称光学耦合结构,并应用光学结构设计出无源双通道光纤旋转连接器。利用自聚焦透镜发射光信号,使其通过自由空间传输,被另一个自聚焦透镜接收。在自由空间可以实现旋转连接并实现光信号的双向传输,通过分析该光学结构设计原理和光路计算,发现每组透镜中两个透镜焦距之比为 20?50,离轴距离为 4?10mm 范围时,才能保证光信道之间不发生干扰且信号持续传输。 展开更多
关键词 光纤旋转连接 自聚焦透镜 对称光学系统
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中空光纤旋转连接器研究进展 被引量:3
6
作者 贾大功 陈志童 +3 位作者 许强 张海伟 张红霞 张以谟 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1454-1460,共7页
作为两个相对独立旋转部件之间信号传输的核心器件,光纤旋转连接器(FORJ)广泛应用于雷达、战车和红外探测系统等信息化军事装备中。但是,对于传输通道不经过旋转轴或器件中心部位的特殊需求,一般FORJ不能直接使用。对此,国内外学者对满... 作为两个相对独立旋转部件之间信号传输的核心器件,光纤旋转连接器(FORJ)广泛应用于雷达、战车和红外探测系统等信息化军事装备中。但是,对于传输通道不经过旋转轴或器件中心部位的特殊需求,一般FORJ不能直接使用。对此,国内外学者对满足这种需求的具有中空特性的FORJ进行了研究。文中分析了中空FORJ的研究现状,对中空FORJ的实现原理、影响主要指标的因素以及应用情况进行了综述,对中空FORJ的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 光学工程 中空 光纤旋转连接 信号耦合
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光纤旋转连接器耦合误差分析 被引量:4
7
作者 千应庆 王晓锋 +2 位作者 蒋良荭 徐润华 陈锐 《兵工自动化》 2012年第10期73-76,共4页
针对2根光纤进行无接触动态连接时机械精度及装配技术都无法满足需要的问题,对光纤旋转连接器耦合误差进行分析。在分析光纤准直器中光线轨迹的基础上,建立一种光纤准直器插入损耗和耦合效率理论模型,从径向偏差、轴向偏差和角度偏差3... 针对2根光纤进行无接触动态连接时机械精度及装配技术都无法满足需要的问题,对光纤旋转连接器耦合误差进行分析。在分析光纤准直器中光线轨迹的基础上,建立一种光纤准直器插入损耗和耦合效率理论模型,从径向偏差、轴向偏差和角度偏差3个方面进行规律分析,并通过实验数据获取了误差对光路传输损耗的影响规律,得出光纤准直器耦合损耗对于角度偏差最敏感,径向偏差次之,轴向偏差影响较小的结论。该研究实现了光纤旋转连接,为研制单/多通道光纤旋转连接器提供了理论依据。 展开更多
关键词 光纤连接 光纤准直器 自聚焦透镜 光纤旋转连接
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四通道单模光纤旋转连接器的研制 被引量:10
8
作者 徐明 李超 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期90-93,共4页
设计了一种基于道威棱镜的光传输特性的四通道单模光纤旋转连接器,采用锥齿轮行星轮结构实现光信号的旋转耦合,并设计了耦合调整方案;分析道威棱镜光轴与旋转轴不重合带来的耦合损耗,确定道威棱镜的装调精度。最终使四通道单模光纤旋转... 设计了一种基于道威棱镜的光传输特性的四通道单模光纤旋转连接器,采用锥齿轮行星轮结构实现光信号的旋转耦合,并设计了耦合调整方案;分析道威棱镜光轴与旋转轴不重合带来的耦合损耗,确定道威棱镜的装调精度。最终使四通道单模光纤旋转连接器的技术指标达到了国外同类产品水平,且道威棱镜的通光孔径大,可在结构尺寸不变的情况下直接扩展为八通道单模光纤旋转连接器。 展开更多
关键词 光纤旋转连接 道威棱镜 光纤准直器 插入损耗
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一种基于光子晶体光纤的光纤旋转连接器设计 被引量:4
9
作者 徐峰 江伟 俞本立 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期510-513,518,共5页
光纤旋转连接器因其具有传输带宽大、电磁兼容良好、体积小、寿命长等优点,有逐渐取代传统电滑环进行相对旋转平台间信息传输的趋势。提出一种利用大模场光子晶体光纤直接耦合的新型光纤旋转连接器的设计方案,耦合理论分析表明其不仅满... 光纤旋转连接器因其具有传输带宽大、电磁兼容良好、体积小、寿命长等优点,有逐渐取代传统电滑环进行相对旋转平台间信息传输的趋势。提出一种利用大模场光子晶体光纤直接耦合的新型光纤旋转连接器的设计方案,耦合理论分析表明其不仅满足低插入损耗,而且具有结构简单、体积小、加工和装配精度要求相对较低等优点。大模场光子晶体光纤的无截止波长单模传输和低非线性传输特性使它能更有效地与WDM技术相结合提高传输容量,具有更广阔的应用。 展开更多
关键词 光通信 光纤旋转连接 直接耦合 光子晶体光纤
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基于虚拟样机的光纤旋转连接器损耗研究 被引量:1
10
作者 张敏睿 贺正权 +4 位作者 胡宝文 孔德鹏 杜新超 田进寿 李育林 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期137-142,共6页
提出一种基于虚拟样机的光纤旋转连接器损耗的分析方法.建立了道威棱镜系统中的光线输入-输出方程,采用光线追迹和解析模型的混合架构建立了齐次坐标系下的光线分析模型.模型中的输入误差包括输入、输出准直透镜和道威棱镜的角度和位移... 提出一种基于虚拟样机的光纤旋转连接器损耗的分析方法.建立了道威棱镜系统中的光线输入-输出方程,采用光线追迹和解析模型的混合架构建立了齐次坐标系下的光线分析模型.模型中的输入误差包括输入、输出准直透镜和道威棱镜的角度和位移误差、轴承游隙和齿轮准确度;对30 000个角度准确度±100″、位移准确度±0.01mm的随机误差样本的损耗特性进行计算,结果表明:若要使公差引起的最大损耗小于4dB、损耗分布P(X>3dB)小于0.5%,则光纤旋转连接器中准直透镜和道威棱镜角度误差必须控制在±1′以内. 展开更多
关键词 光通信 光纤网络 光纤旋转连接 几何光学 虚拟样机 光线追迹 解析模型 损耗分析
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大光斑离轴式光纤旋转连接器的耦合性能 被引量:1
11
作者 赵振刚 王思飞 +2 位作者 段绍锋 曹发松 刘爱莲 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1443-1453,共11页
针对直接对准型离轴式光纤旋转连接器中自聚焦透镜准直器出射光斑小、光纤耦合损耗大和有效对准时间短的问题,本文提出了一种由双合透镜和热扩芯光纤构成的大光斑光纤准直器。基于出射光斑在相对旋转过程中重叠面积的周期性变化规律,分... 针对直接对准型离轴式光纤旋转连接器中自聚焦透镜准直器出射光斑小、光纤耦合损耗大和有效对准时间短的问题,本文提出了一种由双合透镜和热扩芯光纤构成的大光斑光纤准直器。基于出射光斑在相对旋转过程中重叠面积的周期性变化规律,分析了准直器间存在径向误差和角向误差时的耦合损耗变化。根据转子圆环和出射光斑尺寸得到耦合损耗为3 dB时的理论有效对准时间。为此搭建了光纤耦合实验平台测试其耦合性能及有效对准时间。实验结果表明,光纤准直器采用的单模光纤模场直径越大耦合损耗越低,其中模场直径为28μm时耦合损耗低至0.22 dB。在转速为60 r/min时,通过光电转化和函数拟合得到四种模场直径光纤准直器的有效对准时间。模场直径为17μm时最大有效对准时间为7.05 ms,与理论值7.1672 ms基本一致。最后应用光纤布拉格光栅传感实现无接触式传输光信号。这种设计为大光斑离轴式光纤旋转连接器的研究及其在光纤传感领域的应用提供了理论和技术支撑。 展开更多
关键词 离轴 光纤旋转连接 双合透镜 热扩芯光纤 光纤耦合
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具有旋转连接功能的双层光互连网络设计
12
作者 贾大功 刘琨 +2 位作者 井文才 张以谟 周革 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1738-1741,共4页
在设计的双层光互连网络中,上层网络是星型连接,依靠数字路由结点进行通信.单通道最大传输速率为1.4 Gbps,数字路由结点吞吐率大于10 Gbps,底层为网络接口卡和结点机连成的环形网,峰值传输速率为1.056 Gbps.在底层网络中个别结点机与传... 在设计的双层光互连网络中,上层网络是星型连接,依靠数字路由结点进行通信.单通道最大传输速率为1.4 Gbps,数字路由结点吞吐率大于10 Gbps,底层为网络接口卡和结点机连成的环形网,峰值传输速率为1.056 Gbps.在底层网络中个别结点机与传感器之间配置有光纤旋转连接器,可传输动态数据.经计算,环网内最大通信延迟时间小于5.292μs,互连网络的平均通信延迟时间为11.03μs,环形网络的最大数据传输带宽为50 Mbit/s. 展开更多
关键词 光互连 动态连接 光纤旋转连接 时间延迟 传输带宽
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基于时分复用的四通道光纤旋转连接器设计与性能测试 被引量:3
13
作者 魏莉 吴宇昌 位燕辉 《光通信技术》 2023年第2期64-67,共4页
针对高速旋转设备分布式测量需求,设计了一种单通道光纤旋转连接器(FROJ),并进行了性能测试。以此单通道FROJ为基础,采用磁光开关通过时分复用方式设计了四通道FROJ,在静态和动态条件下分别测试了其插入损耗。实验结果表明:该四通道FRO... 针对高速旋转设备分布式测量需求,设计了一种单通道光纤旋转连接器(FROJ),并进行了性能测试。以此单通道FROJ为基础,采用磁光开关通过时分复用方式设计了四通道FROJ,在静态和动态条件下分别测试了其插入损耗。实验结果表明:该四通道FROJ的插入损耗小于4.5 d B,旋转变化量小于2 d B,在转速不超过600 r/min时可以实现光信号的可靠传输。 展开更多
关键词 光纤旋转连接 磁光开关 时分复用 多通道光信号传输 分布式测量
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单通道单模光纤高速旋转连接器的研制 被引量:2
14
作者 魏莉 李恒春 《光通信技术》 2021年第7期37-40,共4页
针对光纤旋转连接器(FORJ)普遍存在着结构复杂、损耗过大和转速低等问题,提出了一种高速单通道单模FORJ结构,并对其性能进行了相关的实验测试,对FORJ中光信号传输时的损耗进行了分析研究。实验结果表明:所设计的单通道单模FORJ能够在800... 针对光纤旋转连接器(FORJ)普遍存在着结构复杂、损耗过大和转速低等问题,提出了一种高速单通道单模FORJ结构,并对其性能进行了相关的实验测试,对FORJ中光信号传输时的损耗进行了分析研究。实验结果表明:所设计的单通道单模FORJ能够在8000 r/min的高转速下传输光信号,损耗量为19.6 dB,且能承受的最大冲击载荷为20 m/s^(2),旋转输入轴的最大径向振幅为0.63 mm,能够适应较为恶劣的工作环境。 展开更多
关键词 光纤旋转连接 光纤准直器 高速 非接触光信号传输
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基于光纤旋转连接器的光纤耦合效率研究 被引量:7
15
作者 宋巍 谢友金 +4 位作者 李治国 郝伟 闫佩佩 李昕 孙传东 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期96-107,共12页
基于渐变折射率透镜准直器一定程度上可以提高空间光-光纤耦合效率,但会引入光纤与渐变折射率透镜装配误差和渐变折射率透镜间位置误差。鉴于以上两种误差情况,本文提出了修正光纤与渐变折射率透镜装配误差的位移法和基于楔形棱镜和平... 基于渐变折射率透镜准直器一定程度上可以提高空间光-光纤耦合效率,但会引入光纤与渐变折射率透镜装配误差和渐变折射率透镜间位置误差。鉴于以上两种误差情况,本文提出了修正光纤与渐变折射率透镜装配误差的位移法和基于楔形棱镜和平板玻璃的光束指向调整法。首先运用光线传输矩阵的数学分析方法建立了光线传输模型,分析当光纤与渐变折射率透镜存在距离误差和位置误差下耦合效率的变化,最后利用位移法降低了距离误差对插入损耗的影响,使系统插入损耗降低至0.2 dB。在存在位置误差下利用光束指向调整法降低插入损耗至0.7 dB。这两种方法可以有效提升光纤旋转连接器耦合效率。 展开更多
关键词 光纤传输系统 插入损耗 激光通信 渐变折射率透镜 光线传输模型 光纤旋转连接 耦合效率
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一种光纤旋转连接器的设计改进 被引量:4
16
作者 张群 钱建国 刘一 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2020年第2期80-84,共5页
光纤旋转连接器具有传输容量大、带宽宽、电磁兼容性良好、体积小、质量轻、能耗低和噪声小的优点,在雷达装备上得到大量广泛应用。针对某型光纤旋转连接器在实际使用过程中,有多只出现光路插入损耗变大或光路不通问题,对光纤旋转连接... 光纤旋转连接器具有传输容量大、带宽宽、电磁兼容性良好、体积小、质量轻、能耗低和噪声小的优点,在雷达装备上得到大量广泛应用。针对某型光纤旋转连接器在实际使用过程中,有多只出现光路插入损耗变大或光路不通问题,对光纤旋转连接器的支承轴承进行了额定寿命计算,分析了轴承失效的原因。从轴承选型、加大支承轴承间的中心距、缩小转子受力点与支承轴承间的中心距三个方面采取措施对光纤旋转连接器进行了设计改进。改进明显改善了轴承的受力情况,大幅提高了轴承的预期寿命,从而提高了光纤旋转连接器的可靠性。 展开更多
关键词 光纤旋转连接 深沟球轴承 径向载荷 轴承失效 轴承额定寿命计算 设计改进
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单模光纤的旋转连接及结构上的考虑 被引量:3
17
作者 刘武 王世英 《光通信技术》 CSCD 北大核心 1999年第2期158-159,共2页
介绍了实现单模光纤旋转连接所采用的方法,提出了在旋转机构中采取的一些技术措施。
关键词 单模光纤 旋转连接 结构
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四通道多模光纤旋转连接器的相关问题及措施 被引量:1
18
作者 吴国锋 张丽华 《光通信技术》 CSCD 北大核心 1998年第3期216-217,共2页
提出了多通道光纤旋转连接器的全新级联方式,对出现的一些问题进行了分析并采取了相应的解决措施,最后给出了四通道光纤旋转连接器的一些实验结果。
关键词 旋转连接 曲轴运动 多模光纤 光纤元件
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碳纳米管旋转功能梯度锥-柱连接壳行波模态频率分析
19
作者 庞磊 成龙 +2 位作者 刘文光 张宇航 吕志鹏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期166-174,共9页
为了深化增强型复合材料在航空航天工程领域的应用,该文旨在研究碳纳米管对旋转功能梯度锥-柱连接壳行波模态频率的影响。采用人工弹簧模拟边界和壳体间的连接条件,并考虑碳纳米管分布形式的变化,基于细观力学模型推导了系统的能量方程... 为了深化增强型复合材料在航空航天工程领域的应用,该文旨在研究碳纳米管对旋转功能梯度锥-柱连接壳行波模态频率的影响。采用人工弹簧模拟边界和壳体间的连接条件,并考虑碳纳米管分布形式的变化,基于细观力学模型推导了系统的能量方程。引入切比雪夫多项式构造位移函数,利用Rayleigh-Ritz法求解了锥-柱连接壳的模态频率方程。通过算例分析了陶瓷体积分数指数、边界条件和碳纳米管体积分数对旋转功能梯度锥-柱连接壳行波模态频率的影响。结果表明:当陶瓷体积分数指数在0~5内,V型分布对结构行波模态频率的影响最为显著;随着旋转速度的增加,边界约束效果越强,壳结构越稳定;基体中碳纳米管体积分数越大,结构行波模态频率越高。 展开更多
关键词 旋转功能梯度锥-柱连接 碳纳米管 行波模态频率
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400kA通流能力的电磁炮俯仰型旋转电连接装置 被引量:2
20
作者 董志强 黄凯 +3 位作者 陈彦辉 任人 刘金钢 李媛 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2816-2821,共6页
为探讨开展电磁炮大脉冲电流旋转连接技术研究的必要性,参照美国"Blitzer"电磁炮的结构形式和参数,构建了防空电磁炮A的几何模型。计算结果表明同轴电缆系统产生的最大阻力矩达到6 026.4 N·m,会对随动系统产生严重干扰,... 为探讨开展电磁炮大脉冲电流旋转连接技术研究的必要性,参照美国"Blitzer"电磁炮的结构形式和参数,构建了防空电磁炮A的几何模型。计算结果表明同轴电缆系统产生的最大阻力矩达到6 026.4 N·m,会对随动系统产生严重干扰,说明开展大脉冲电流旋转连接技术研究是必要的。进一步给出一种采用环形电刷的电磁炮俯仰型旋转电连接装置的方案和工作原理,据此方案研制的试验装置通流能力达到了400 k A。这为采用大脉冲电流旋转连接技术解决电磁炮俯仰供电问题提供了试验依据。 展开更多
关键词 电磁炮 防空 大脉冲电流 旋转连接 俯仰 随动系统 环形电刷
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