电热化学炮VXI测控系统集成技术研究

本文介绍了电热化学炮VXI测控系统的集成技术。该系统包括时序触发模块、高速数据采集模块、测速模块、开关模块，它能适应电热化学发射系统工作参数多、流程复杂、环境恶劣的特点，同时还兼容常规固体火炮的测控要求。文中提出了VXI测控系统的两种工作模式：联合触发和单独触发，联合触发根据一定的时序触发VXI测控系统中要求动作的模块，这两种工作模式扩大了VXI测控系统的功能。     

电磁轨道炮发射技术的发展与现状

为给电磁轨道炮发射技术的进一步发展提供指导,回顾了电磁轨道炮发射的发展历程和应用前景,重点介绍了电磁发射技术中的研究热点和电磁轨道炮的研究现状,从电的特点出发,分析了基于电能利用的电磁炮技术的优、缺点,指出电磁炮是发射技术发展的必然趋势。由于技术的复杂程度极高,涉及到诸多非常规极端条件,因此对相关规律和现象的认识还有很大局限,发射器寿命问题的解决是电磁炮走向应用的前提,而电源的小型化问题将在相当一段时间成为电磁炮技术应用的范围与领域拓展的关键问题,有必要有针对性重点研究关键问题和瓶颈技术,以期迅速发展电磁发射技术推动电磁炮的应用。     

电磁轨道发射系统后坐力研究及反后坐装置设计

电磁轨道发射系统运行时,受到了极其复杂的载荷作用,包括电磁力、电枢及弹丸的摩擦与切削热和高温梯度等产生的应力等,这些力随着电枢发射等量地作用于发射系统基座上。针对大能量电磁轨道发射试验系统的后坐力现象,建立发射系统后坐力研究模型,运用ANSYS软件仿真计算了各部件的受力状况,得出发射系统后坐力构成及状态,在此基础上建立基于阻尼液孔缩效应耗能和摩擦耗能原理的驻退复进反后坐力计算模型。根据试验要求展开计算,得到设定条件下的电磁轨道发射试验系统反后坐力装置的结构及具体参数,并据此开展研制,实现了新型阻尼反后坐装置,并应用于大能量电磁轨道发射试验系统。     

基于TDS示波器的高压纳秒脉冲信号的测量

在进行重复频率脉冲下气体绝缘放电试验过程中,高压纳秒级的脉冲电压及电流信号的测量是分析气体绝缘特性的关键之一,同时重复频率下击穿所需时间也值得关注。利用TDS684A和TDS3054B实现了高压纳秒级的脉冲电压、电流信号的测量,及电压电流包络线的测量,同时利用这两种型号的示波器实现了重频下击穿的耐受时间的测量,并基于Wavestar软件对波形再处理,及导出波形数据实现数字信号处理。     

电磁轨道发射装置仿真与试验

为了便于电磁轨道发射技术的研究,在对电磁轨道发射过程中的电磁和力学规律分析的基础上,建立了轨道发射的仿真模型。该模型可对发射过程中的电流、电压、速度等进行仿真计算,并通过实际发射实验结果对仿真模型进行了检验与校正。结果表明,该模型的仿真结果与轨道发射实验结果非常吻合,为电枢出膛速度、系统效率及其影响因素的进一步研究提供了有效工具。     

基于PAM控制的DBD等离子体反应器的负载特性

介质阻挡放电(DBD)等离子体反应器的负载特性与供电电源的控制方式紧密相关。笔者研究了基于直流调功(PAM)控制的DBD等离子体反应器的负载特性,考虑了高频高压放电电源的电路中的分布参数对负载特性的影响,建立了相应的等效电路模型,对负载特性进行了定量的分析,并进行了同轴介质阻挡放电的实验研究。研究结果表明,随着电源电压的逐渐升高,放电开始时刻逐渐超前于外加电源电压的过零点时刻,但该时刻始终发生于外加电源电压的上升阶段上;放电终止时刻始终发生在外加电源电压的上升率等于零的时刻;负载的等效平均电容逐渐增大,等效阻抗和谐振频率逐渐减小;放电电流和放电功率逐渐增大;放电区域逐渐增大,放电的均匀性也逐渐增加。     

常压下重频纳秒脉冲气体放电试验研究

气体介质在重频(PRF)纳秒脉冲作用下的绝缘特性是高重频脉冲功率技术研发的基础。采用SPG200重频纳秒脉冲电源，通过测量常压空气介质间隙(5、10、15、20mm)，在不同重复频率(1、10、100、500、1000Hz)、不同电压幅值(60、80、100kV)作用下的击穿电压、电流、击穿延时及耐受时间，研究了空气的绝缘特性。结果显示重频脉冲常压下空气的击穿场强比单次脉冲时低得多；随击穿场强的增大，击穿时延、重频耐受时间均有减小的趋势，高PRF时减小趋缓。低PRF下的放电发展过程与单次时的放电发展过程差别不大，而与高PRF下的不同。最后对纳秒脉冲下击穿时延及放电机理等进行了一些讨论。     

退火处理对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)介电性能的影响

对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在高于和低于其玻璃化温度(Tg)进行退火处理,分别研究了其介电常数的频谱、温谱和表面直流闪烙电压的变化,考察了其玻璃化转变和偏光显微结构。结果表明,其介电常数和表面直流闪烙电压提高。这些性能的改善源自于退火处理后(尤其在Tg附近处理),在PMMA内部形成了立构复合物。     

电磁轨道发射装置绝缘问题的研究进展

电磁轨道发射装置中,绝缘部件承担着电气绝缘和支撑固定的作用,在重复发射实验中绝缘部件的破坏现象频发。在高重复频率连续发射时,绝缘性能的变化将直接影响发射系统的效率和寿命,是亟待解决的关键问题之一。本文通过回顾电磁轨道发射装置中绝缘问题的研究历程,介绍了绝缘研究现状和存在的问题,讨论了电磁发射中绝缘破坏的主要因素和影响,对其产生规律和失效机制进行了分析,并介绍了相关问题的改善方法。最后,归纳得到绝缘材料的评价标准,并展望了电磁轨道发射装置中绝缘问题的研究趋势。