不同羽流模型在封闭空间池火灾中的应用

利用不同羽流模型对封闭空间火灾进行建模,在结合实验测出的热释放速率基础上,计算了不同羽流模型下的烟气填充时间和温度变化情况。将计算结果和实验数据进行了对比,分析了不同羽流模型的适用性。结果表明:火灾初期,4种羽流模型下的烟气填充速度相近,其中McCaffrey羽流模型与实际烟气填充过程最为接近;火灾后期,Zukoski羽流模型最接近实际烟气填充过程;火灾过程中,Thomas羽流模型和Zukoski模型计算结果非常接近,Thomas羽流模型更适用于一般的工程计算;4种羽流模型下的烟气层温度和实验结果有很大差异,实际工程中均不建议用来预测烟气温度。     

基于光辐射特征的多色复合导弹侦察技术

针对现代战争中高速导弹造成的严重威胁,研究了导弹壳体及废气羽烟的热辐射特征,分析了其红外、紫外波长及光谱分布。结合目前红外焦平面技术的发展状况,提出了通过扩展工作波段,采用红外双色、多色,以及红外/紫外复合等技术,提高光电侦察系统综合性能的方法。相关装备的应用证明,多色复合侦察技术的应用对提高复杂战场环境下自身生存能力具有十分重要意义。     

脉冲等离子体推力器羽流场数值分析

为掌握脉冲等离子体推力器的羽流特性,考虑磁场对等离子体羽流的影响,结合DSMC和PIC方法建立了粒子-流体混合模拟模型,以磁流体力学模拟提供入口条件对推力器羽流开展了三维数值研究,并通过朗缪尔三探针诊断对计算结果进行了验证。研究表明,羽流膨胀过程中各组分的动力学行为差异明显;放电电流振荡会导致产生低速离子群,并会加重离子回流;电磁加速是羽流等离子体主要的加速机制,磁场对推力器羽流的流动具有重要作用。     

庚烷油池火对外热效应理论分析和仿真研究

为揭示火场中火源对外部空间的热传递规律,以开放空间庚烷油池火燃烧为例,结合油池火热平衡方程建立了油池火热传递简化模型,提出了油池火对外热效应的计算公式;使用庚烷油池火CFD模型,仿真分析了稳定燃烧阶段油池火对外辐射效应,并对油池火对外热效应进行了理论分析和验证。研究结果表明:基于烟羽流对外热效应的热传递理论模型能够对不同热传递方式进行估算,反应火场中热传递规律。在中大尺度油池火燃烧过程中,油池火对外热效应主要是指火羽流热辐射和热对流效应,其中稳定燃烧阶段热对流约占总热量的60%,是中大尺度火灾蔓延的主导因素。     

阻燃剂对聚氯乙烯燃烧产烟影响的实验研究

利用烟密度仪、锥形量热仪研究了阻燃剂对聚氯乙烯燃烧产烟的影响。结果表明,三氧化二锑、三聚氰胺等四种阻燃剂使PVC热解燃烧的产烟量大幅度增加,促进PVC热解燃烧失重;红磷、氢氧化镁等四种阻燃剂对PVC热解燃烧的产烟量及燃烧失重影响较小;硼酸锌使PVC热释放速率峰值降低、质量损失速率减小,热释放速率峰值出现的时间推迟。随着氢氧化镁、十溴二苯乙烷在PVC中含量的增加,其燃烧产烟量减少。氢氧化镁的量对PVC燃烧失重速率和失重量影响明显。三氧化二锑和氢氧化镁混合、十溴二苯乙烷和聚磷酸铵混合阻燃对PVC热解燃烧的产烟影响较小,而三氧化二锑与硼酸锌混合阻燃剂对PVC的燃烧影响显著。     

高功率微波弹的杀伤效果分析与仿真

根据高功率微波弹微波脉冲的攻击入射角,给出了高功率微波弹杀伤区域模型,结合高功率微波损坏和干扰电子元器件的能量阈值,提出了高功率微波弹对目标的失效区、干扰区及安全区的概念,并建立相应的数学模型进行了仿真分析,为高功率微波弹攻击参数的设定及实际的作战运用提供了理论依据。     

微波技术在形态分析中的应用

对微波技术在元素形态分析中的应用进行了简要综述,主要介绍了微波技术的原理、微波萃取系统和微波技术在锡、砷、汞、硒4种元素形态分析中的具体应用情况,并对未来的微波研究工作进行了展望。     

低温等离子体用于高功率微波防护研究

等离子体对于高功率微波的攻击具有独特的防护效果。基于等离子体流体近似方法,利用COMSOL软件研究了高功率微波与柱状等离子体阵列相互作用过程中入射电场随时间的演变过程,分析了等离子体防护高功率微波的物理过程和作用机理。研究结果表明,入射的高功率微波会使等离子体参数发生剧烈变化,特别是其电子密度将急剧增加,从而使等离子体对入射的高功率微波表现出类似金属的电磁特性,最终实现对入射高功率微波的有效防护。此外,利用高频辉光放电产生柱状等离子体阵列,通过实验验证了等离子体对高功率微波的防护作用。最后,总结了基于等离子体的高功率微波防护技术需解决的主要问题。     

高功率微波武器发展构想

目前国外高功率微波武器技术发展已达到实用水平。分析了高功率微波武器的原理及特点,详细介绍了其组成及关键技术,根据高功率微波武器的功用及作战性能,提出了对未来陆基、海基、空基和天基微波武器的应用发展趋势和构想。     

基于大涡模拟的气体羽流分层特性数值模拟

采用大涡模拟(LES)对气体羽流分层特性进行数值模拟,分析了基于LES的气体羽流模型、控制方程和数值计算方法,探讨了LES在多组分气体羽流模拟中的应用;以文献[1]中氦气在空气中形成羽流的实验数据为参考,对所建模型进行验证。利用该模型对密闭空间油气泄漏过程进行数值模拟,计算结果表明油气在泄漏发生的240 s之内,不同组分表现出显著不同的分层规律:相对于空气,密度较大的组分聚集在空间下部20%的范围内;密度较小的组分主要分散在空间上部80%的范围内。研究结果为油库油气危险源安全监测与预警、火灾预防与扑救等提供了关键参数参考和工程设计理论依据。     

用于高功率微波测量的电磁探针研究

叙述了一种用于高功率微波峰值功率测量的电磁探针的基本原理及结构设计,给出了电磁探针设计的理论数据以及标定方法和标定结果。该探针具有承受微波功率高,密封好,结构简单,使用方便等优点。为高功率微波峰值功率测量提供了一种有效实用的技术手段     

Survey and technological analysis of laser and its defense applications

The laser technology has made remarkable progress over the past couple of decades.It is being widely employed in diverse domains,such as holography,space sciences,spectroscopy,medical sciences,micro and power electronics,industrial engineering,and most distinctively,as directed energy military weapons.Owing to their active transmissions,laser systems are similar to microwave radars to some extent;however,unlike conventional radars,the laser operates at very high frequencies thus making it a potent enabler of narrow-beam and high energy aerial deployments,both in offensive and defensive roles.In modern avionics systems,laser target indicators and beam riders are the most common devices that are used to direct the Laser Guided Weapons(LGW)accurately to the ground targets.Additionally,compact size and outstanding angular resolution of laser-based systems motivate their use for drones and unmanned aerial applications.Moreover,the narrow-beam divergence of laser emissions offers a low probability of intercept,making it a suitable contender for secure transmissions and safety-critical operations.Furthermore,the developments in space sciences and laser technology have given syner-gistic potential outcomes to use laser systems in space operations.This paper comprehensively reviews laser applications and projects for strategic defense actions on the ground or in space.Additionally,a detailed analysis has been done on recent advancements of the laser technology for target indicators and range-finders.It also reviews the advancements in the field of laser communications for surveillance,its earlier state of the art,and ongoing scientific research and ad-vancements in the domain of high energy directed laser weapons that have revolutionized the evolving military battlefield.Besides offering a comprehensive taxonomy,the paper also critically analyzes some of the recent contributions in the associated domains.     

毫米波雷达导引头性能分析与研究

毫米波雷达的频段介于微波频段与红外频段之间,兼有二者固有特性,是武器制导系统较为理想的使用频段。介绍了毫米波雷达制导的技术优点,对复杂气候条件和不同地表环境下35GHz和95 GHz 2种毫米波雷达的性能进行了仿真。仿真结果表明,当目标处在复杂气候环境或较好地表环境(即地表后向散射较弱)时,35 GHz雷达的性能要稍优于95 GHz雷达。     

跨谱域低可探测的电磁超构表面天线

针对低可探测飞行器平台对天线的新需求,提出并设计了微波与红外跨谱域低可探测的电磁超构表面天线.将电磁超构表面设计思想融入天线设计中,在正常辐射下,使其具有电磁超构表面的吸波特性.该设计不用额外加载电磁超构表面,仅利用天线自身结构就能减缩其雷达散射截面.在此基础上,为了实现天线红外低可探测,设计了微波频段透波、红外频段低...     

非致命微波武器综合效能评估

针对非致命微波武器效能评估问题,通过分析影响非致命微波武器效能的关键因素,建立了非致命微波武器评价指标体系,提出了非致命微波武器效能的评估方法。采用一致性排序法确定各个指标的分配权重,并将Vague集应用到效能评估中,利用加权贴近度表征非致命微波武器效能的评估值。得到评估结果与实际情况相符,为国内非致命微波武器发展提供了理论依据。     

微波加热与远红外加热均匀性实验研究

本文用实验方法对微波加热陶瓷材料与远红外加热陶瓷材料进行了研究，结果表明前者的均匀性远远优于后者，用微波和远红外同时进行消毒杀菌实验，进一步证明了微波加热的均匀性更能使腔体内各部位达到消毒灭菌目的。     

微波脉冲对导航接收机跟踪环路载噪比的影响

为了明确微波脉冲对导航接收机的最佳干扰参数,通过对微波脉冲干扰下导航接收机跟踪环路相关处理的理论分析,根据微波脉冲谱线、扩频码谱线以及相干积分时间三者之间的关系,提出一种微波脉冲干扰分类方法,推导了不同参数微波脉冲干扰下相关输出功率和载噪比,并进行了试验验证。理论分析与试验结果表明,当微波脉冲宽度大于等于扩频码周期且小于相干积分时间时,进入相干积分器带宽内的多条微波脉冲谱线干扰某一条扩频码谱线,该微波脉冲参数对导航接收机的干扰效果最佳,且优于连续波干扰;随着干扰谱线数量增多,跟踪环路相关输出功率值增加,载噪比减小,干扰效果增强。     

平面微波光子晶体的表面波带隙

光子晶体在微波毫米波领域已经有了广泛的应用,适合于微波集成电路结构的光子晶体结构将具有很大的应用前景。在微带介质层上周期加载矩形金属贴片,可以获得平面微波光子晶体,并且在特定频段内禁止表面波传播。利用格林函数和矩量法对这种平面微波光子晶体结构进行了计算,通过求解特征方程,得到在这种微带结构中表面波的传播常数,并通过参数设计得到所需要的表面波带隙。这种结构对于微波集成电路和相控阵天线具有很大的应用价值。     

Controllable combustion behaviors of the laser-controlled solid propellant

Microsatellites have been widely applied in the fields of communication,remote sensing,navigation and science exploration due to its characteristics of low cost,flexible launch mode and short development period.However,conventional solid-propellant have difficulties in starting and interrupting combustion because combustion is autonomously sustained after ignition.Herein,we proposed a new type of solid-propellant named laser-controlled solid propellant,which is sensitive to laser irradiation and can be started or interrupted by switching on/off the continuous wave laser.To demonstrate the feasibility and investigate the controllable combustion behaviors under different laser on/off conditions,the combus-tion parameters including burning rate,ignition delay time and platform pressure were tested using pressure sensor,high-speed camera and thermographic camera.The results showed that the increase of laser-on or laser-off duration both will lead to the decrease of propellant combustion performance during re-ignition and re-combustion process.This is mainly attributed to the laser attenuation caused by the accumulation of combustion residue and the change of chamber ambient temperature.Simultaneously,the multiple ignition tests revealed that the increased chamber ambient temperature after combustion can make up for the energy loss of laser attenuation and expansion of chamber cavity.However,the laser-controlled combustion performance of solid propellant displayed a decrease trend with the addi-tion of ignition times.Nevertheless,the results still exhibited good laser-controlled agility of laser-controlled solid propellant and manifested its inspiring potential in many aspects of space missions.     

二维损耗和色散介质光子晶体传输特性的研究

将传输矩阵法(TMM)用于光子晶体传输特性的研究,采用Mur近似吸收边界和周期边界来截断计算区域,计算了以TM模正入射时,二维方格子光子晶体在完整周期结构下的透过率谱;在微波波段制作了光子晶体模型,并设计了实验装置,实验与数值模拟计算结果相符合;另外还研究了有损介质光子晶体、色散和吸收介质光子晶体的传输特性,及其对光子禁带的影响。