Examination of the Effect of Different Projectile Geometries on the Performance of Reluctance Launcher Using 3D Finite Element Analysis

3 Boyutlu Sonlu Elemanlar Analizi Kullanılarak Farklı Mermi Geometrilerinin Relüktans Fırlatıcının Performansına Etkisinin İncelenmesi

Abstract

In this paper, the 3D model of a reluctance electromagnetic launcher was implemented using Maxwell program. The effect of the different projectile geometries was examined via the model. The projectile geometry with the highest velocity was determined. After constructing 3D model of the launcher, projectiles with different geometries were built and finally various projectiles with different geometries were analyzed. As a result, it was determined that the tubular projectile with 4 mm radius hole was the fastest among the tubular projectiles. Among the projectiles with notches, the projectile with 4 notches was launched faster than the others when the parameter was the number of notches, and the projectile with 0.5 mm notch radius was faster than the others when the parameter was the notch radius. In this paper, the highest velocity was reached the tubular projectile with 4 mm radius that was built with the 1050 material. The value of this velocity was 24.12 m/s.

Özet

Bu çalışmada, relüktans elektromanyetik fırlatıcının 3 boyutlu modeli Maxwell programı kullanılarak oluşturulmuştur. Farklı mermi geometrilerinin etkisi model vasıtasıyla incelenmiştir. En yüksek hıza sahip mermi geometrisi belirlenmiştir. Fırlatıcının 3 boyutlu modeli oluşturulduktan sonra, farklı geometrilere ait mermiler oluşturulmuş ve analizler yapılmıştır. Bu analizlerin sonucunda boru tipi mermilerde; iç boşluk yarıçapı 4 mm olan merminin diğer boru tipi mermilere göre daha yüksek hızla fırlatıldığı tespit edilmiştir. Çentikli mermilerde ise çentik sayısına göre; 4 çentikli merminin diğer çentik sayılarına sahip mermilerden daha hızlı fırlatıldığı, çentik yarıçapına göre; çentik yarıçapı 0.5 mm olan çentikli merminin diğer mermilerden daha hızlı olduğu tespit edilmiştir. Bu çalışmada en yüksek hıza iç boşluk yarıçapı 4 mm olan 1050 den yapılmış boru tipi mermide ulaşılmıştır. Bu hız değeri 24.12 m/sn’dir.