电磁超材料在太赫兹器件中的应用

电磁超材料是一种以亚波长金属结构为基本单元的人工材料,是太赫兹器件研发的重要基础。在介绍电磁超材料构造原理的基础上,阐述了电磁超材料在吸收器、偏振器、宽频器、调制器、近场感应器等太赫兹器件中的应用。作为太赫兹调制技术的重要分支,电磁超材料的研究对太赫兹技术的未来发展及其商业化进程中具有深远影响。     

解析世界武器装备与军事技术发展走势

一、削减国防预算,调整装备发展思路 受财政赤字和债务危机影响,西方主要国家纷纷削减国防预算.美国计划未来10年削减4500亿美元国防开支,法国2011～ 2013年国防预算将削减35亿欧元,英国未来4年国防预算将每年削减8％.为在预算削减的情况下保持军事优势,各国更加注重核心能力建设. 1.突出装备建设重点 在国防预算削减的背景下,主要国家调整或中止部分武器装备发展.美国计划削减F-35采购数量,中止“联合战术无线电”系统地面移动电台项目,取消海军电磁导轨炮和自由电子激光器项目,中止第30批次“全球鹰”无人机等;法国推迟“幻影2000”战斗机现代化项目;英国退役“皇家方舟”号航母,并调整新航母的建造方案,将可部署航母由2艘改为1艘,舰载机数量减少为原计划的1/3.     

未来高能武器 ——电磁轨道炮

电影《变形金刚Ⅱ》有这样一个场景:正当埃及金字塔就要被巨无霸大力神刨开的危急时刻,美军启用了“绝密武器”,也就是海军驱逐舰上的电磁轨道炮,隔着好几百千米,精准地打倒了这个外星入侵者. 如今,这个科幻电影里的镜头变成了现实. 2010年底,美国海军成功试射了电磁轨道炮.这种电磁轨道炮的炮弹速度达5倍音速,射程远达110海里(200千米).美国海军研究部宜称:“这次试射成功,对于海上运用这种先进武器又往前迈进一步.” 电磁轨道炮,顾名思义不再利用火药,而是采用电磁力来发射炮弹.在强大的电流推动下,电磁轨道炮发射的炮弹比传统火炮速度快得多.炮弹出膛速度达到7～8倍音速,射程有400 ～ 500千米.空气阻力会逐渐降低炮弹的速度,但到达目标时仍有5倍的音速.而一般的子弹和炮弹的出膛速度连3倍音速都不到.面对5倍音速的炮弹,钢铁就像豆腐,而炮弹里根本不用装炸药,光靠动能就有足够的破坏力.     

陈林的烈焰人生

【人物名片】陈林,1959年12月出生,1978年12月入伍,现任兰州军区某报废武器弹药销毁站副站长,高级工程师,全军弹药销毁专家组成员;被表彰为"全军弹药处废机构业务设施规范化建设先进个人",全军"爱军精武标兵",荣立二等功1次,三等功2次;安全销毁报废弹药50种2万多吨、零星危险弹药56种150多万发、发射药60多吨。     

运动潜艇的感应电场分布

采用相对论电磁变换法计算了单个磁偶极子匀速运动时产生的感应电场三分量。利用沿圆柱表面排列的磁偶极子阵列近似模拟潜艇的磁场分布,通过对磁偶极子阵列运动感应电场三分量的积分运算,得到了潜艇运动感应电场的分布规律,解决了由高斯定理计算感应电场因电场方向不同难以进行积分运算的难题。利用海水中布放的传感器,实际测量了运动潜艇模型的感应电场,测量结果验证了所提出的感应电场计算方法的正确性。     

千锤百炼出“深山” 跨出实验室大门的电磁轨道炮

电影《变形金刚2》中演绎了这样一个情节：面对危机,美军最终从战舰上发射了一件神秘兵器——超高速炮弹,对金字塔顶的“大力神”予以毁灭性打击。该“神兵”就是新概念动能武器——电磁轨道炮。艺术来源于生活。3月1日,一条被众多媒体纷纷转载的重磅新闻与视频令所有的军迷朋友瞠目结舌,啧啧不止：第一部由美国军工企业制造的电磁轨道炮原型试射成功,标志着曾经被视为“天方夜谭”的动能武器已走出实验室,向军事应用领域迈出了第一步。     

解放军导弹旅大漠砺兵

天上战机呼啸,地上兵车驰骋,电波风云激荡,智勇针锋较量……国庆前夕,作为空军首批列装国产新型防空装备的广空导弹某旅整建制挺进西北戈壁大漠,在复杂电磁环境和恶劣自然条件下展开联合攻防实兵实装演习,     

基于磁导率法的零部件硬度电磁无损检测技术研究

传统的机械压痕法虽能测量火炮零部件的硬度,但对其表面有损害,且某些零部件工作面并不允许使用打点测量方式．为解决这一问题,基于硬度与材料磁导率之间的对应关系,设计了一种硬度电磁无损检测系统,采用DDS技术实现参数可控的正弦信号源,以满足磁导率测试所需的激励条件．为了提高检测灵敏度,利用交流电桥拾取由硬度变化引起的检测线圈和参考线圈电压差分信号,并进一步在调理电路中采用正交锁相放大技术对这一微弱信号进行放大和噪声抑制．硬度试验结果表明,该系统能以无损的检测方式有效地区分零部件的硬度值,为火炮定型试验中的硬度测量提供了新途径．     

静止条件下多种轨道-电枢形状的轨道炮电流分布仿真

针对等轨道截面、等炮口截面、等长度、等材料和等电流8种典型的轨道-电枢结构,在电枢速度为0 m／s的情况下,采用Ansoftl 2有限元分析软件,仿真分析电流分布特征,得到：矩形截面轨道一长方体结构电枢的轨道炮有最不均匀的电流分布特征,电流主要分布在轨道外表面和电枢后部凹表面,并且分别对应于趋肤效应和电流短路径聚集现象,跑道形截面的轨道一回转体结构电枢的轨道炮有最均匀的电流密度分布．     

空间电磁对接鲁棒姿态控制

面向在轨服务的空间电磁对接技术具有广阔应用前景,但其姿态控制设计存在强非线性及耦合性问题需要解决,电磁/地磁力矩干扰姿态系统稳定。针对绝对/相对姿态动力学模型,分别采用反馈线性化以及鲁棒H∞控制综合方法、扩张状态观测器以及鲁棒H∞控制综合方法设计姿态控制系统。理论研究、对比分析两种控制策略特点,并通过仿真验证了所设计控制系统的可行性。理论研究及仿真结果表明:两种控制策略都是可行的,对模型参数变化及外界干扰具有较强鲁棒性;基于相对姿态动力学的综合控制设计方法能有效利用航天器相对姿态测量信息,且无需额外设计状态估计器。