Влияние магнитопровода на КПД многоступенчатого койлгана.

Чтобы изучить влияние магнитопровода на КПД многоступенчатой гауссовки, я провел серию расчетов для начальной скорости снаряда 60 м/с. Все остальные параметры соответствовали системе, которая обсчитывалась при нулевой начальной скорости здесь, за исключением того, что расчет был проведен для случая закрываемого ключа (транзистора). Соответственно, появился дополнительный параметр - время отключения ключа, который пришлось варьировать для установления максимального КПД в каждом случае.

Кроме того, было изучено влияние энергии возбуждения, "вкачиваемой" в катушку при выстреле из емкости, а также координаты активации (т.е. расстояния, на котором снаряд находился от переднего края катушки в момент открытия ключа). Последняя величина имела отрицательный знак, что характерно для ступеней койлганов с высокой начальной скоростью (т.е. активация ступени происходила до того момента, как снаряд достигал катушки). 

Толщина магнитопровода была взята 5 мм.

Результаты расчетов приведены на графиках ниже.

 

Как видно, для ненулевых начальных скоростей снаряда результат не слишком сильно отличается от такового для начальных ступеней - в актуальном диапазоне энергий возбуждения (10 Дж и более) магнитопровод дает рост КПД порядка 20 %. Для меньших энергий влияние более существенное, что соответствует меньшей намагниченности железа.

Кроме того, можно отметить, что при наличии магнитопровода координата активации, соответствующая максимальному КПД, сдвигается дальше от начала катушки. Это понятно, т.к. добавление магнитопровода увеличивает эффективный диаметр катушки и расширяет область распространения ее поля в осевом направлении.