姿控脉冲发动机点火逻辑研究

姿控脉冲发动机数量有限,为最大发挥脉冲的效用,减小喷流对弹体稳定性的影响,选择合适的点火时刻和点火逻辑是控制系统研究的关键。文中以PAC-3的弹体布局为例,分析讨论姿控脉冲发动机的工作特性和点火条件,基于侧向直接力与力矩的矢量叠加,利用Matlab仿真技术综合出弹体脉冲发动机的点火逻辑。仿真在纵向平面进行,给出了脉冲发动机点火个数、产生的直接力和力矩,以及导弹与目标的运动轨迹图,其结果有力地说明了直接力的效用和点火逻辑的正确性。     

基于三维地理信息系统技术的空爆冲击波对大规模城市建筑群毁伤效应模型研究

为了在三维地理信息系统中实现空爆核武器对城市建筑群毁伤效应的可视化,对核爆相关理论和已有经验公式进行了研究,归纳得出空爆炸冲击波对城市建筑物毁伤效应的数学模型;以地理信息系统技术为基础,以离散拟合思想为依据,提出了空爆冲击波对大规模城市建筑群毁伤效应的物理模型;提出利用四面体剖分模型对毁伤后的建筑物进行表达。文中提出的模型为空爆核武器对城市毁伤效应的科学可视化提供了技术支持。     

弹管间隙对火箭炮初始挠动影响的仿真分析

弹管间隙是影响火箭炮初始扰动的重要因素之一。依据某多管火箭炮的实际结构,建立了发射动力学模型。应用动力学显式有限元理论对模型进行了仿真计算,获得了不同弹管间隙条件下影响火箭炮初始挠动的相关参数。通过结果的对比分析,得到了火箭炮初始挠动随着弹管间隙变化的趋势,为火箭炮结构优化提供参考和借鉴。     

三氢化铝合成及应用评价技术进展

三氢化铝(AlH_3)含氢量高、燃烧产物分子量小、热分解温度相对较高,部分取代铝粉可显著提高固体推进剂能量水平,是一种理想的高能燃料。然而,AlH_3产品的品质直接关系到固体推进剂的性能、合成方法的选择和优化关系产品批量提供能力,AlH_3易分解,从而影响推进剂的老化与储存,AlH_3与固体推进剂其它组分的相容性也会对配方的安全性有所影响,以上问题都是AlH_3工程应用于固体推进剂急待解决的关键技术。本文对国内外AlH_3合成制备、热分解及稳定性、推进剂中的应用评价等方面的研究进展进行了总结,并对未来重点研究方向给出了展望。相关研究表明,以乙醚法合成作为主要制备途径可解决工程化放大的安全和质量控制问题,采用AlH_3的表面处理或包覆等技术途径,能大幅提高AlH_3在高能固体推进剂的实用化水平。     

Al-FeF3复合燃料的制备及应用性能

针对固体推进剂在改进铝粉燃烧性能方面的迫切需要,以铝粉为基材,FeF_3作为添加剂,采用高能球磨法制备Al-FeF_3复合燃料。通过研究粉末配比、球磨参数等对铝基复合燃料组织、结构以及热性能等的影响,优化制备工艺,获得平均粒径为微米级的铝基复合燃料。热重-差示扫描量热联用技术(TG-DSC)表明,Al-FeF_3复合燃料在氧化过程中,可以实现较低温度下(600～1400℃)的快速氧化。端燃75发动机试车表明,使用Al-FeF_3复合燃料全部取代普通球形铝粉后发动机壳体内部无较大铝粉熔融残渣,残渣率从6.151%下降到4.215%。结果表明,Al-FeF_3复合燃料有助于解决Al粉在推进剂中不完全燃烧的问题,在降低燃烧残渣率,减少发动机两相流损失方面有着潜在应用价值。     

DNAN及TNT基熔铸炸药综合性能比较

为了对比载体炸药2,4,6-三硝基甲苯(TNT)和2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)、以及以它们为基的熔铸炸药的综合性能,系统研究了DNAN和TNT、以及DNAN/HMX(20/80)和TNT/HMX(25/75)熔铸炸药的流变、能量、安全、以及力学等性能。结果表明:载体炸药DNAN(6.87 m Pa·s)的粘度低于TNT(9.05 mPa·s),DNAN/HMX熔铸体系的极限固含量(约80%)高于TNT/HMX熔铸体系(约75%);DNAN/HMX(20/80)和TNT/HMX(25/75)熔铸炸药的爆速分别为8336 m·s~(-1)和8452 m·s~(-1),爆压分别为31.03 GPa和31.44 GPa;在1 K·min~(-1)的慢速烤燃条件下,DNAN/HMX(20/80)和TNT/HMX(25/75)熔铸炸药的响应等级分别为燃烧反应和爆炸反应;在4.51GPa的冲击波入射压力条件下,TNT/HMX(25/75)在8～12 mm内达到完全爆轰,而DNAN/HMX(20/80)在12 mm内未能达到完全爆轰;DNAN/HMX(20/80)的抗拉和抗压强度均大于TNT/HMX(25/75)。因此可以得出结论,在能量性能基本持平的情况下,DNAN/HMX(20/80)熔铸炸药的安全及力学性能优于TNT/HMX(25/75)熔铸炸药。     

仿生聚多巴胺对HMX、TATB和铝粉的界面性能改性

为了研究表面改性方法及表面包覆均匀性、浸润性等性状对含能材料的机械感度、界面力学性能以及工艺性能的影响,仿生贻贝黏附蛋白的作用原理,以多巴胺为前驱体,采用一步法使其在含能材料表面聚合形成一层致密牢固的包覆薄膜聚多巴胺(PDA),制备了改性单质炸药(HMX@PDA、TATB@PDA)和改性铝粉(Al@PDA)。通过扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和接触角测试仪对改性含能材料的表面形貌、药柱断裂处微观形貌、元素含量以及表面浸润性能进行了表征,采用国军标(GJB-772A-1997)、巴西实验等标准测试方法对改性含能材料的机械感度、拉伸应力-应变曲线等进行了测试,并将实测性能与未改性含能材料进行了对比分析。结果表明,与HMX晶体比较,HMX@PDA晶体的摩擦感度下降30%,特性落高数值增加一倍;与TATB基药柱比较,TATB@PDA基药柱的拉伸强度提高约15%;与Al粉比较,Al@PDA在HTPB液相中24h后可有效减缓沉降。聚多巴胺对晶体完整致密的包覆性能以及含有丰富活性基团的特性,对含能材料的包覆降感、界面力学性能提升和工艺稳定性提升等方面具有显著的界面改性作用。     

LEFP侵彻性能研究

使用LS-DYNA动力分析软件建立包括炸药、药型罩、壳体、靶板、空气在内,用以分析LEFP侵彻性能的三维数值模型。通过考察LEFP与靶板的变形特性、侵彻深度和侵彻体速度随时间变化的规律,分析LEFP侵彻靶板的具体过程,并讨论炸高对LEFP侵彻性能的影响。最后,比较试验与数值计算相关结果,两者吻合较好。     

A fluorescent porous silicon-based biosensor for small molecule detection

Fluorescent porous silicon was prepared as a stable biosensor chip substrate. The aminopropyltriethoxysilane (APTES) molecules are attached in the pores of the porous silicon with a crosslink method, and when the molecules are added into the chip, the fluorescence intensity is reduced according to the concentration of the APTES. Controlled experiments are also presented with the small molecule that cannot be covalently coupled, and the results show that this kind of sensor chip has better specificity. Compared with other conventional methods, this method is simple, quick and label-free.     

存在反馈延迟时V-BLAST系统的功率分配算法

针对信道反馈有延迟条件下的垂直贝尔实验室分层空时(Vertical Bell Laboratories Layered Space Time,V-BLAST)系统,提出基于最小均方误差检测(Minimize Mean Square Error,MMSE)的自适应功率分配算法.通过系统建模和性能分析,推导出系统瞬时信干噪比的条件概率密度函数,并得到V-BLAST系统的平均BER表达式.发 送端在总功率约束条件下,以瞬时BER为优化目标,利用拉格朗日极值法求解自适应功率分配矩阵.仿真结果表明,在信道反馈有延迟时,与等功率分配相比,采用所提算法可显著改善系统的BER性能.