电磁发射武器一种新概念动能武器,具有出口速度大、发射效率高、使用成本低等优点。电磁发射器可分为轨道型、线圈型和重接型三类,但它们各自都存在一定的缺陷,比如轨道炮存在电接触使用寿命低,线圈炮的径向电磁力较大使电枢容易变形,而重接炮又只限于发射板状电枢。多极矩电磁发射构型是本实验室提出的新颖的发射构型,能够克服传统发射构型缺陷产生的一些问题,作为一种新颖的电磁发射构型,许多机理还需要进行深入研究或分析。本文通过仿真分析主要参数的相互影响和固有特性对发射性能的影响,并进行了实验研究。本文从磁扩散、涡流场、等效电路等角度出发分析了多极矩的电磁特性,为后面的仿真分析提供了理论基础。其次通过均匀设计的方法建立了不同结构参数的模型,利用有限元仿真软件建立三维瞬态模型,对不同结构参数模型进行仿真,运用回归分析得出了最优结构参数匹配对。通过仿真计算了具有不同电参数的模型,仿真结果表明,最佳触发位置、电枢速度、脉冲电源三者相互影响,需要通过合理匹配才能使效率更高。然后分析了级间耦合特性对驱动线圈放电和电枢涡流强度的影响,仿真结果表明,级间耦合特性使后级驱动线圈产生反向电动势,且电枢进入后级线圈时涡流方向发生变化,电枢自身运动是影响电枢与驱动线圈耦合特性的主要原因,使相邻级驱动线圈电流方向相反可以增大驱动线圈的电流值和电枢表面的涡流强度。在一定约束条件下,比对了不同极矩数的发射器的发射效率,得出了六极矩综合性能最优的结论。在不同电源参数下进行了最佳触发位置研究的实验,通过实验可知,电枢速度越大和电容器值越大最佳触发位置越靠前,利用两级实验进行了不同驱动方式的实验,实验结果表明相邻级驱动线圈电流方向相反时系统效率更高。