金属电爆炸等离子体辐射温度测量

为了研究金属电爆炸现象,采用多通道光学高温计对金属桥箔和金属桥丝电爆炸产生的等离子体光谱辐射亮度进行了测量.根据普朗克黑体辐射定律,计算了金属桥箔和桥丝电爆炸后,等离子体产物的辐射温度.桥箔电爆炸等离子体的最大辐射亮温度约在3.0×104K～4.5×104K之间,桥丝爆炸等离子体的最大辐射亮温度约在2.3×104K～3.50×104K之间.     

电爆炸桥箔电导率模型研究

电爆炸桥箔是冲击片雷管的重要组成部分，其电导率是电爆炸过程中的重要参数。在分析桥箔状态变化的物理原理基础上，提出了将电导率分3个阶段来讨论：桥箔加热初始阶段、本征爆炸阶段和等离子体阶段。根据各个阶段的特点，建立了电爆炸过程桥箔电导率的计算模型。用此模型模拟的结果与实验结果具有很好的一致性。     

桥箔电爆炸过程数值计算分析

为了研究金属电爆炸特征,编制了计算金属导体电爆炸放电回路的程序,对桥箔爆炸物理过程进行了数值计算,得到了金、铜、金-铂合金及铝四种金属桥箔爆炸的爆发电流和动态电阻.分析了起爆回路电参数和金属桥箔几何参数变化对爆发电流的影响规律.     

爆炸场电磁辐射特性测试技术研究

为了研究高能含能材料爆炸时产生的电磁辐射特性,设计了一套由宽频天线、信号放大器、高速采集卡组成的电磁辐射测试系统,对某型弹云爆过程的电磁辐射进行测量及分析研究。研究结果表明:在某型弹起爆后出现较短时间的强信号,间隔一段时间后再次出现较长时间的强电磁信号,第2时间段内的电磁脉冲持续性明显强于第1时间段,不同测试点采集得到的电磁信号呈现不同的传递特性;云爆过程中产生的电磁辐射频率主要分布于21MHz以内,在11～17MHz频段分布尤为明显,爆炸产生的电磁场强度超过300V/m。     

金属桥箔水中电爆炸流场数值模拟研究

研究金属桥箔水中电爆炸等离子体特征及其流场变化规律,建立了桥箔水中电爆炸过程的多相流数值计算模型和计算方法。采用相变分数,实现了金属从固相到气相的质量传递计算。利用Saha电离平衡方程计算了等离子体的电离度,给出了考虑粒子数目变化及粒子间库仑作用的等离子体状态方程。对桥箔水中电爆炸过程进行了数值模拟计算,获得了桥箔电爆炸等离子体及冲击波形状特征,给出了桥箔水中电爆炸流场压力、温度、密度及速度等重要参数的变化规律。     

电火工品电磁脉冲危害检测及评估方法研究

分析了电磁脉冲对电火工品的危害，并采用一种新型白光干涉型光纤传感器对国内某电火工品进行了性能检测与评估试验。试验通过测量电火工品桥丝在电磁环境下温度的变化，利用传感器测得的桥丝温度与调理器输出的感应电压的关系，测量出桥丝上的感应电压，进而对电火工品进行静电放电的效应评估。     

单质炸药在等离子体作用下的起爆响应

为了得到单质炸药在等离子体作用下的起爆响应规律,以镍-铬(Ni-Cr)丝和钨丝电爆炸作为等离子体产生源,进行了单质炸药的等离子体起爆实验,采用示波器测定等离子体的电压和电流,以见证板判定炸药是否爆轰。结果表明,Ni-Cr丝等离子体对奥克托今(HMX)的起爆能力强于钨丝等离子体。选用粒度21μm和140μm,装药密度相差10%的HMX起爆,粒度较小和装药密度较小时,HMX的等离子体起爆响应更剧烈。单质炸药奥克托今(HMX),2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105),1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7),N-脒基脲二硝酰胺盐(FOX-12),三氨基三硝基苯(TATB)可被等离子体起爆。2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)由电爆炸产生的热作用引燃。炸药的Ni-Cr丝等离子体感度顺序为:HMXLLM-105≈FOX-7FOX-12TATB。推断等离子体起爆炸药的机理为混合起爆。提出了基于等离子体的颗粒燃烧模型。     

起爆药等离子体感度研究

半导体桥产生的等离子体起爆火工药剂时,存在起爆难易问题,即不同起爆药对等离子体的感度不同。通过研究示波器采集半导体桥引爆起爆药时的信号,获取了半导体桥释放能量、电压-时间曲线中二次峰持续时间、光信号出现时间以及电压断开时间等数据,并利用D最优化法程序对数据进行了处理。结果表明:斯蒂芬酸铅、叠氮肼镍、硼/铅丹由半导体桥产生的焦耳热引燃;苦味酸铅,叠氮化铅,硝酸肼镍,斯蒂芬酸钡由等离子体引燃,其感度顺序是:苦味酸铅叠氮化铅斯蒂芬酸钡硝酸肼镍。     

桥丝式电火工品电磁脉冲效应研究

分析了电磁脉冲对电火工品的危害作用机理,建立了研究所需的实验设备和实验方法,并选择某桥丝式电火工品在分布式负载有界波电磁脉冲模拟器下进行了辐射实验研究,从而得到了电火工品电磁脉冲效应敏感度.研究表明采用耦合能量来描述电火工品的电磁脉冲效应敏感度比较合适,所得结论对电火工品电磁脉冲效应及防护技术的深入研究具有一定的参考价...     

爆炸箔起爆器作用机理研究进展

从金属桥箔电爆炸、电爆炸驱动飞片和飞片冲击起爆炸药三个方面,综述了爆炸箔起爆器作用机理的研究进展。认为:爆炸箔起爆器在分段式电阻率模型、先进飞片测速技术、基于能量转化系数的电爆炸驱动飞片速度计算模型和基于临界起爆判据的感度预测等方面取得了重要进展,获得了一些规律性认识,一定程度上促进了其低能化设计。指出:小尺寸条件下电爆炸驱动飞片过程中的能量耗散及飞片烧蚀的定量描述、飞片在飞行中的瞬时形态、爆炸箔起爆器小尺寸装药的非理性爆轰性能预测、波阵面后微流场观测技术将成为爆炸箔起爆器未来研究的重点。     

RDX基含铝炸药爆炸电磁辐射信号特性实验研究

为了得到黑索今(RDX)以及RDX基含铝炸药爆炸过程中的电磁辐射信号特征,采用宽带天线测量系统对炸药爆炸电磁辐射信号进行了实验研究。结果表明,RDX以及RDX基含铝炸药爆炸电磁辐射信号发生时刻与起爆时刻相比有明显延迟。距爆心2 m处,爆炸电磁辐射信号强度在1.87~15.20 V·m^-1范围内,随距离的增加而衰减。当含铝量从0~20%时,爆炸电磁辐射信号强度随含铝量的增加而增强;当含铝量从20%~30%时,爆炸电磁辐射信号强度随含铝量的增加而降低。RDX及RDX基含铝炸药爆炸电磁辐射信号频率主要分布在500 MHz以内,铝的添加会改变爆炸电磁辐射信号的频率成分,不同含铝量炸药爆炸电磁辐射信号频谱不同。     

TNT爆炸电磁辐射信号测量及分析

为了提高爆炸场电子设备抗电磁干扰能力,对炸药爆炸产生的电磁辐射特性进行研究,设计一套基于超宽带无源全向天线和短波无源全向天线的电磁辐射测量装置,设置8个测试点进行60 kg TNT爆炸产生的电磁辐射测量实验和数据分析。结果表明,炸药爆炸产生的电磁辐射可持续至爆炸后600 ms,爆炸产生的电磁辐射信号最强烈的时段为爆炸后80~110 ms,爆炸产生的电磁辐射信号频率主要集中在100 MHz以下,其中50 MHz以下的低频段能量分布最为明显,爆心距离对电磁信号的频谱分布有明显影响,不同方向的电磁辐射频率分布不一致。爆炸产生的电磁辐射强度范围主要在64.33~348.25 V·m^-1,电磁辐射强度随爆心距离增大而递减,且递减幅度较大,不同方向的测试点测得的电磁辐射强度也有一定差距,相差范围在11.1%~17.7%。     

带壳装药热爆炸冲击波超压测量及分析

冲击波压力是评估炸药爆炸效应的重要参数,冲击波压力的特征与装药形式和起爆方式密切相关.介绍了带壳装药热爆炸模式下的装药周围空气中的冲击波超压的测量方法和测量结果,并结合爆室结构,对结果进行了深入分析.带壳装药爆炸时,由于电动效应及爆炸产物和壳体之间的摩擦,会产生电磁辐射,且电磁辐射信号持续时间和复杂程度与裸露炸药爆炸时...     

光谱辐射测量金属薄膜桥电爆炸温度

采用光谱辐射法测量了Ni-Cr金属薄膜桥的电爆炸温度。通过六通道瞬态光学高温计测量金属薄膜桥电爆炸时在514nm、631nm、692nm、715nm、910nm、1068nm波长处的辐照强度，根据黑体辐射理论计算温度值。研究表明，金属薄膜桥在50V、100μF条件下电爆炸时的最高温度在5000K左右，4000K以上持续时间为300ns。     

频率步进连续波雷达电磁辐射2阶互调虚警干扰效应规律

为提高雷达装备电磁防护能力，研究了电磁辐射对典型雷达造成的2阶互调虚警干扰效应。以频率步进连续波雷达为研究对象，结合理论分析与效应试验的方法，分析了虚警目标的电平变化规律、波形特征以及出现位置，并给出了敏感频偏（频段）与敏感频差的测试方法。结果表明：双频电磁辐射在接收机下变频的过程中会产生2阶互调信号，该信号在适当条件下会使受试雷达产生一个位置固定的“尖峰型”虚警目标，其位置可通过计算得到；当双频干扰任一分量或两分量同比例增强时，2阶互调虚警电平初期近似线性上升，而后增速趋缓直至电平达到最大值，随后电平逐渐下降；2阶互调虚警电平最大值可远高于单频干扰情形；受试雷达2阶互调虚警干扰敏感频偏约为(f₀-180 MHz)~(f₀+160 MHz)，敏感频差不高于2.70 MHz。     

水中近距超声波探测器发射信号电路的设计

水中近距超声波探测器用于深弹接近目标的探测和引爆。根据多卜勒频偏检测原理，该探测器由发射机、转换电路、接收机和信号处理电路构成，发射信号是设计的关键。其时钟产生电路采用1MHz晶体振荡器，产生500kHz超声波脉冲；分频控制电路以500kHz为填充频率的脉冲信号，经过同步检波后变为多卜勒频偏直，作为填充的脉冲信号；发射信号电路考虑与水听器匹配，采用双发射管并联结构。这种高频非周期窄脉冲信号，具有频率高、能耗小、波长短、绕射现象小、方向性好、发射器体积小等优点，特别适合应用于深弹复合引信中。     

桥丝式电火工品热点火理论

定义了热点火温度,将桥丝式电火工品的热点火过程分为升温阶段和爆炸阶段.在升温阶段建立桥丝电热升温模型,分别求解恒定电流点火升温时间和电容放电点火升温时间.在爆炸阶段建立绝对超临界化学放热模型,求解爆炸时间.根据热点火温度的定义,求解出热点火温度的表达式.根据本理论,应用MATLAB的数组运算进行桥丝式电火工品的设计,并给出了一个算例.     

爆炸气泡帷幕对水中冲击波能量的衰减特性

在传统气泡帷幕减震技术的基础上,提出了爆炸气泡帷幕削能新理念,并对爆炸气泡帷幕削能设想进行了实验研究,发现在本实验条件下爆炸气泡帷幕能有效衰减冲击波峰值压力,且衰减量高达60%,对冲击波比冲量的衰减高达62.2%;采用小波包分解技术对爆炸气泡帷幕的削能效果进行评判,发现爆炸气泡帷幕对各频段的冲击波能量衰减效果明显,绝大部分频段的能量衰减都在50%以上;爆炸气泡帷幕能够有效消除水下爆炸冲击波的高频部分,爆炸冲击波通过爆炸气泡帷幕后只有低频成分,且低频成分能量大大削弱。     

不同速度导弹的声辐射特性研究

根据悬浮子弹药对导弹的末端拦截所需的起爆激励条件,研究了导弹飞行过程中的声辐射特性。利用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件对亚声速、跨声速和超声速3种速度等级导弹飞行过程中的表面脉动压力进行了仿真,得到了导弹周围的压力分布及其表面最大脉动压力随速度的变化关系。依据气动声学的声学相似理论对亚声速导弹所产生的声场进行了仿真,分析了该辐射声场中各参量的变化。结果表明:高频单色波可以作为悬浮子弹药激爆检测信号,研究结果可应用于悬浮子弹药声光激爆机制的设计。     

AD9910在雷达信号源中的应用

AD9910是ADI公司最近生产的一款宽频带、低杂散具有捷变频优点的频率合成器,可应用于雷达信号源,产生高性能的雷达信号;AD9910与一般通用的微控制器具有良好的兼容性,使用FPGA作为AD9910的控制器,采用自顶向下的设计方法设计系统控制软件;最终设计的用于脉冲调制多普勒雷达的信号源可实现线性扫频(330～365MHz)与点频信号(320 MHz)之间的快速切换;输出信号杂散可达到≤-50 dBc,相噪优于-80 dBc/Hz@10KHz。