A quasi-isentropic model of a cylinder driven by aluminized explosives based on characteristic line analysis

A quasi-isentropic study on the process of driving a cylinder with aluminized explosives was carried out to examine the influence of the aluminum (Al) reaction rate on cylinder expansion and the physical parameters of the detonation products. Based on the proposed quasi-isentropic hypothesis and relevant isentropic theories, the characteristic lines of aluminized explosives driving a cylinder were analyzed, and a quasi-isentropic model was established. This model includes the variation of the cylinder wall velocity and the physical parameters of the detonation products with the Al reaction degree. Using previously reported experimental results, the quasi-isentropic model was verified to be applicative and accurate. This model was used to calculate the physical parameters for cylinder experiments with aluminized cyclotrimethylenetrinitramine explosives with 15.0 % and 30.0 % Al content. The results show that this quasi-isentropic model can be used not only to calculate the cylinder expansion rule or Al reaction degree, but also to calculate the physical parameters of the detonation products in the process of cylinder expansion. For explosives with 15.0 % and 30.0 % Al, 24.3 % and 18.5 % of the Al was found to have reacted at 33.9 μs and 34.0 μs, respectively. The difference in Al content results in different reaction intensity, occurrence time, and duration of two forms of reaction (diffusion and kinetic) between the Al powder and the detonation products; the post-detonation burning reaction between the Al powder and the detonation products prolongs the positive pressure action time, resulting in a continuous rise in temperature after detonation.     

一种鱼雷自导信号频率检测方法研究

靶场在进行智能鱼雷鉴定试验任务时,实时准确地检测出鱼雷自导信号的频率成分是靶标信号处理中的重要环节,谱线比值法便是靶标进行信号处理时检测信号频率的一种有效方法。本文介绍了谱线比值法的基本原理,针对目前鱼雷自导信号特点,对该方法提出了改进方案并进行了仿真。仿真结果表明,经改进的谱线比值法能够满足靶标检测复杂鱼雷自导信号体制下信号频率的使用要求。     

对成像雷达的脉冲分段排序转发干扰

多假目标图像欺骗是目前宽带雷达干扰的难点。针对宽带雷达中常用的线性调频(Linear Frequency Modulated,LFM)信号,提出一种脉冲分段排序转发干扰方法。结合散射波信号模型,推导了合成干扰信号二维成像输出形式,讨论了假目标图像个数、分辨率与分段数以及转发次序之间的关系,并进行了仿真实验。结果表明该干扰方法可较便捷地产生多个沿距离向分布的假目标图像。结果对于成像雷达图像欺骗干扰具有理论指导意义。     

基于脉冲控制的末修弹飞行稳定性研究

脉冲力的瞬间作用会引起攻角和侧滑角的急剧变化,对末修弹飞行稳定性产生较大的影响.以线性化运动微分方程组为数学解析手段,对末修弹脉冲作用稳定性进行深入分析研究.数值仿真表明,采用小扰动法分析弹丸脉冲控制弹丸飞行稳定性是可行的.     

基于倾斜开关曲线的小推力器姿态控制方法分析与准极限环控制方法

研究了利用小推力器进行航天器姿态控制问题。从理论上推导了在给定姿态控制精度、小推力器参数以及倾斜开关曲线参数的前提下,能够形成理想极限环控制效果的充分必要条件。对相关文献中倾斜开关曲线设计方法不能形成理想极限环的情况进行了理论分析,提出了一种新的基于倾斜开关曲线的准极限环控制方法,并推导了其控制精度。研究对于航天器应用小推力器实现高精度姿态控制具有较大的工程应用价值。     

一种新型的超声换能器驱动与回波检测电路设计

通过对超声换能器的工作原理分析,设计了一种新型的超声换能器驱动与回波检测电路。驱动电路由功率放大器、脉冲变压器及一定的补偿电路组成;回波检测电路由前置放大器、带通滤波器和自动电平控制电路组成。试验结果显示,此电路性能良好,能明显提高超声换能器的测距范围。     

磁绝缘传输线阴极准直建模与仿真

大型脉冲功率装置的磁绝缘传输线(Magnetically Insulated Transmission Line, MITL)阴极长度可达十余米,在悬臂结构下由于重力引起的末端挠度变形将达数厘米。如果不进行准直,由此造成的阴阳极间隙误差可能引起较明显的电流损失。借鉴HermesⅢ装置基于倾斜垫片的直线度调节方案,设计了用于准直原理验证的Mini-MITL阴极。根据阴极圆筒尺寸参数、倾斜垫片设计参数以及倾斜垫片旋转角度,建立了阴极筒关键节点坐标的数值模型,得到竖直和水平方向的理论修正坐标。作为验证,在SolidWorks环境中建立坐标测量参考基准,得到的三维仿真坐标与数值建模坐标具有较好的一致性。基于SolidWorks Simulation对阴极的重力变形进行了仿真,根据仿真结果调整倾斜垫片的相对旋转角度,修正竖直方向挠度的同时兼顾水平方向直线度,在该策略下的竖直和水平方向准直误差均低于阈值。在离散调节策略的基础上进行了连续可调的改进优化,改进后的准直精度得到进一步提升。     

红外图像中海天线的提取

针对海空背景红外图像中海天线的提取问题,利用直线检测的思想,提出了Hough变换方法.仿真实验表明,Hough变换具有较好的抗背景干扰的能力,可很好地解决强背景干扰下海天线的提取问题.     

Spark-05加速器真空界面设计

为了驱动中高阻抗的高功率微波源,建造了油介质Blumlein型加速器Spark-05,其真空绝缘子界面为设计的难点之一。为了减小体积和结构简单,确定了真空界面采用径向绝缘结构,利用静电场有限元程序计算了界面上的电场分布,通过调整均压环和屏蔽环的形状使电场分布更加均匀,真空界面上沿面场强和三结合点处场强均得到了有效的控制,在1MV实验中工作稳定。     

电晕放电辐射信号分析的小波基函数选取

研究电晕放电辐射信号既有利于消除其危害又有助于加强对其利用。针对小波变换提出在不同情况下对不同类型的电晕放电进行分析时,选取小波基函数的方法,理论上可以通过信号与小波波形的匹配或者通过计算信号与小波相关系数的方法来确定,而在不确定放电类型时可进行实际分析。