强电磁脉冲环境下火箭尾段线缆皮电流计算

为有效开展箭上系统强电磁脉冲防护,分析了火箭尾段的强电磁脉冲环境,利用时域有限差分法计算了尾段线缆在强电磁脉冲照射下的感应皮电流,研究了火箭尾段线缆不同长度、不同线缆布线高度以及入射场不同极化方向3种工况下线缆端点皮电流的变化规律,同时探讨了尾段线缆皮电流分布的波动性,为工程应用分析提供了有力支撑。

基于粒子群算法的火箭抗雷电加固设计

针对雷电击中火箭时对火箭内部电气设备造成干扰和损伤等间接效应的防护问题,分析了箭内电气设备的一些共性加固方法,基于箭内典型电气设备受雷电电磁脉冲的干扰途径建立了火箭抗雷电加固设计的传导干扰模型和辐射干扰模型,在此基础上提出了基于粒子群算法的箭内电气设备抗雷电间接效应的最小质量增量设计方法。优化结果表明,所提方法在满足防护指标的前提下控制了火箭的质量增量最小,对提高火箭的总体性能具有十分重要的工程意义。

固体运载火箭抗强电磁脉冲优化设计方法

本文分析了火箭在飞行过程中的强电磁脉冲(EMP)环境,建立了箭上敏感设备受强电磁脉冲干扰的优化设计模型,包括传导干扰及辐射干扰两种设计模型。针对起飞质量对火箭总体参数设计的制约问题,以最小质量增量为目标函数,采用模拟退火(SA)算法,对箭上典型电气系统抗强电磁脉冲防护进行优化设计研究,为箭上敏感设备抗强电磁脉冲指标与质量增量提供了平衡选取方法。优化结果表明,火箭在飞行过程中典型电气系统的抗强电磁脉冲性能指标达到要求的同时,实现了火箭质量增量最小的目标。

导电圆环电感系数的计算方法辨析

本文计算了导电圆环的内自感系数和外电感系数。对于通有低频电流的导电圆环,可近似认为电流在导电圆环的截面内均匀分布,且导电圆环半径远大于导电圆环截面半径。导电圆环的内自感系数可以根据直导线的内自感近似得出;而外电感系数可以根据导电圆环的空间辐射场计算得到。结果表明,最终得到的电感系数与实际工程经验相符。文中采用的方法为任意几何形状导电环的外电感系数的计算提供了有效参考。

飞行器雷击瞬态电磁响应数值仿真

[目的]随着航天技术的快速发展,海上发射成为未来的发展趋势之一,而运行在大气中的飞行器时常会遭遇到雷击,严重时会造成机载设备损坏。[方法]针对该问题,建立飞行器表面无缝隙和有缝隙2个模型,使用CST软件中的传输线矩阵法研究雷击情况下2种飞行器模型的感应电场和磁场、表面电流和线缆感应电流的分布规律;研究飞行器内部线缆不同长度情况下线缆感应电流的变化。[结果]结果显示,对于同一个飞行器模型,轴向同一位置的表面电场和磁场与内部电场和磁场不仅在感应峰值上有差别,电场和磁场的变化趋势也有很大的不同;缝隙对飞行器表面电场和磁场变化的影响不大,但对飞行器内部的影响很明显;飞行器上的缝隙对线缆感应电流的影响巨大,相比于有缝隙模型,无缝隙模型中的单线感应电流峰值降低了1 000倍,同轴线电流峰值也降低了15倍。[结论]所得结果对于理清雷电对飞行器的电磁效应,进而开展下一步的雷电防护工作具有一定的借鉴意义。

典型电子器件雷电电磁脉冲累积效应研究

针对雷电电磁脉冲环境条件,研究了典型电子器件的雷电电磁脉冲作用下的累积效应,包括数字量输入模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块,研究结果表明:雷电电磁脉冲对数字量输入模块累积效应不显著,对模拟量输入模块、模拟量输出模块有较明显的累积效应,研究结果可为设备级、分系统级、系统级雷电电磁脉冲试验方法提供有力支撑。

面向飞行器发射控制系统可靠性提升的测试分析

系统的可靠性与测试性密切相关,良好的测试性设计,可以提升系统的可靠性,一个可靠的系统不是通过最后的测试结果测试出来的,而是在设计中将测试性考虑其中,系统测试性对系统的基本可靠性有着很大的影响;为了找到飞行器发射控制系统最优测试项,对可靠性与测试性二者的关联进行深入研究,通过系统设计初期的结构组成进行测试性分析,建立系统多信号流图模型,研究系统的相关性矩阵,并进行系统的故障检测率、故障隔离率等参数分析;提出了基于测试覆盖度的遗传算法进行测试项的优化选择,通过此方法进行实验仿真找到系统的最优测试项,成功满足系统的故障检测率、故障隔离率要求,将改进的遗传算法和传统的遗传算法进行对比,改进后的算法有着更好的收敛性,对系统分析更好。