Calculation of Plasma Radiation in Electrothermal-Chemical Launcher

A numerical model of radiation has been adopted for electrothermM-chemical （ETC） launcher, in which Monte Carlo method and statistical physics are employed to simulate the process of a capillary plasma source in an ETC launcher. The effect on propellant grains with different average absorption coefficients is discussed. The plasma-propellant interaction is also discussed when combined with a thermal model. Results show that the strong instantaneous radiation is responsible for the transmission of energy to the propellant grains leading to ignition. The efficiency of energy absorption in the propellant bed always maintains a high level. Radiant energy caused by plasma is concentrated around the plaslna injector. And the ＂hot zone＂ efficiency is mainly affected by the properties of propellant grains within a small field around the plasma injector.

Parametric Optimization of Electrothermal-chemical (ETC) Launchers

The research on a 30 mm electrothermal-chemical (ETC) gun including theoretical simulation and experimental results is presented in this paper. The predictions of the theoretical model which is composed of three parts (i.e., pulse forming network, plasma generator and interior ballistics) are in good agreement with the experiments. In addition, we have performed some liquid propellant and solid propellant experiments, respectively. Among the solid propellant experiments, we have investigated the ignition modes of propellant and high velocity launchers. As a result, the 25 : 75 mixture of octane and hydrogen peroxide has a better effect than other liquid propellants. When the propellants are ignited nearby the bottom of projectile in chamber by using an ullage tube connected with the plasma generator, the kinetic energy of projectile will increase, while the chamber pressure will decrease. With a total input electrical energy of 180 kJ, the exit velocity of projectile is up to 2.1 km/s or so.

Discussion on the application prospect of the transient electromagnetic method based on the dual launcher and mine advanced detection

The dual transmitter implements the equivalent anti-magnetic flux transient electromagnetic method, which can effectively reduce the scope of the transient electromagnetic detection blind area. However, this method is rarely reported in the detection of pipelines in urban geophysical exploration and the application of coal mines. Based on this, this paper realizes the equivalent anti-magnetic flux transient electromagnetic method based on the dual launcher. The suppression effect of this method on the blind area is analyzed by physical simulation. And the detection experiment of underground pipelines is carried out outdoors. The results show that the dual launcher can significantly reduce the turn-off time, thereby effectively reducing the impact of the blind area on the detection results, and the pipeline detection results verify the device’s effectiveness. Finally, based on the ground experimental results, the application prospect of mine advanced detection is discussed. Compared with other detection fields, the formation of blind areas is mainly caused by the equipment. If the dual launcher can be used to reduce the blind area, the accuracy of advanced detection can be improved more effectively. The above research results are of great significance for improving the detection accuracy of the underground transient electromagnetic method.

关于Launcher智能运营管理系统的升级思考

Launcher智能运营管理系统主要承载机顶盒上的门户业务展示及后台运营,是用户感知和体验业务的重要环节。随着广电网络公司光网改造持续推进及智能终端部署的普及,现有传统的门户展示系统已无法满足业务的发展。本文从功能、性能、运营、终端呈现、安全设计等方面提出Launcher智能运营管理系统升级迭代的思路及方法,经项目验证可以有效提高用户体验。

Numerical simulation on the pressure wave in a 30 mm electrothermal-chemical gun with the discharge rod plasma generator

An axisymmetric two-dimensional(2D)internal ballistic model including the transient burning rate law is used to simulate the 30mm electrothermal-chemical(ETC)launch with the discharge rod plasma generator(DRPG).The relationship between the pressure wave and the initial parameters,such as input electric power,discharging timing sequence,loading density and propellant web thickness,is researched through the change of initial parameters in the model.In the condition of synchronous discharging,the maximum of the pressure wave can be controlled while the ratio of the input electric energy to the propellant chemical energy(electric energy ratio)is less than 0.11.If the electric energy ratio is larger than 0.11,the maximum of the pressure wave increases rapidly with the electric energy ratio.With the increasing of the electric energy ratio,the change of the first negative amplitude value can be ignored.In the condition of timing sequence discharging,the allowed input electric energy ratio to control the pressure wave is proportional to the current pulse duration.At the high electric energy ratio,the maximum of the pressure wave is inverse proportional to the current pulse duration.The pressure wave increases with the increasing of the loading density.But the allowed electric energy ratio to control the pressure wave and the variation trend of the first negative amplitude wave value doesn't change.During the discharging of the DRPG,the influence of changing propellant web thickness in ETC launch can be ignored.

Temperature influences of the recoil characteristics for aluminum honeycomb buffer in the tether-net launcher

Fluctuations in outer space's temperature would affect the spacecraft's regular operation.This paper aims to study the temperature influences of the aluminum honeycomb buffer in the tether-net launcher.Firstly,a buffer structure was designed to attenuate the pyroshock generated by the pyrotechnic device.Secondly,the mechanical properties of aluminum honeycomb at different temperatures were obtained through quasi-static compression experiments.Then,the internal ballistic responses of the launcher were gained by the closed bomb tests and the equivalent classical interior ballistic model.Finally,the recoil performance of the launcher with aluminum honeycomb buffer at different temperatures was studied.It is revealed that the aluminum honeycomb crushing force gradually decreases with the temperature increases.The peak pressure,burning rate coefficient and velocity increase while the peak time decreases with the temperature increase for the interior ballistics.For the launcher recoil responses,the average launch recoil decreases if the aluminum honeycomb doesn't enter the dense stage.The impact acceleration,projectile velocity and displacement increase as the temperature increase.The paper spotlights the temperature's influence on the recoil characteristics of the aluminum honeycomb buffer,which provides a new idea for buffering technology of pyrotechnic devices in a complex space environment.

TVOS Launcher界面管理发布系统设计与应用

本文主要介绍江苏省广电有线信息网络股份有限公司基于终端TVOS系统和业务需求,设计了一套具备灵活编排、分级分域管理、可视化布局展示的TVOS Launcher界面管理发布系统。该系统具有丰富的内容聚合能力、强大的差异化运营能力以及灵活的资源配置能力,可为江苏省广电有线信息网络股份有限公司的电视门户提供基础运营服务能力。

身管外壳对电磁轨道发射装置发射性能影响分析

电枢在发射过程中,瞬时变化的导轨电流会在金属身管外壳上感应出巨大的涡流,身管涡流会产生额外的损耗,同时外壳涡流的去磁效应会改变电枢、导轨等器部件的应力分布从而影响装置发射性能。该文建立了电磁轨道发射装置的数学模型,并针对整体式、上下分断式以及叠压式三种外壳结构有限元模型进行了电磁场-结构场联合仿真,获得了发射装置电磁参数和各部件应力分布。有限元电磁仿真结果表明,叠压式外壳结构外壳涡流最小、电感梯度最大、器部件应力最大,整体式外壳结构外壳涡流最大、电感梯度最小、器部件应力最小。全系统电气仿真和对比试验证明,在满足外壳支持强度和装置各部件应力条件下,选用高磁导率、低电导率的材料并设计抑制涡流的身管外壳结构,有利于提高发射装置电枢出口速度和系统效率,从而获得优良的发射性能。

磁阻型线圈发射器电路拓扑优化与性能提升

为提高线圈发射器的发射速度及能量利用率,研究了磁阻型电磁线圈发射器不同放电电路结构对发射性能的影响。对晶闸管式(SCR)、半桥式、阻容(RCD)吸收式、Boost-Buck式四种不同结构放电电路进行分析,使用有限元方法研究了四种电路对发射性能的影响。结果表明,相同条件下,相比SCR式电路,三种可关断电路中,Boost-Buck式电路下电枢出口速度提升最少,为78.77%;RCD式电路下系统能量利用率提升最少,为220.66%。可关断电路中电流的衰减速率会影响电枢的加速度,存在最优电流衰减速率曲线;单级可关断电路中出口速度与系统能量利用率搭配最均衡的为半桥式放电电路;Boost-Buck式放电电路更具灵活性,更适合应用于多级线圈发射器中。

某发射装置应急控制设计与实现

发射装置是导弹武器系统的重要组成部分,但往往由于装备服役年限、使用频率、人员素质等因素影响,其控制系统可靠性明显降低,造成远程电动控制模块出现偶发故障,无法进行俯仰、方位转动动作;针对这一情况,在对发射装置组成和工作原理分析的基础上,提出一种最优配置应急控制设计方案;从发射装置俯仰、方位驱动原理角度出发,建立了发射装置应急控制状态下的数学解算模型;基于Qt开发框架设计并实现了一款发射装置应急控制软件,完成了人机交互模块、解算模块、通信模块流程设计,通过整合调控原发射装置的电动缸和驱动器,实现了应急控制功能;经系统运行测试和外场试验验证,该应急控制方案能够满足原发射装置设计指标要求;通过对比发射装置应急控制改进前后可靠性指标MTBF,结果表明发射装置可靠性得到大幅提升。

电磁发射装置的温升特性研究

为了研究电磁发射装置的损耗与温升特性,基于COMSOL有限元仿真软件建立了电磁发射装置的动态计算模型,并用有限元方法模拟了电磁发射装置损耗和温度分布的时空演变过程。仿真结果表明:发射过程中电枢会产生熔化现象,导轨和电枢发生接触的内侧,尤其是靠近棱线部分的导轨温升较大。通过该模型建立了激励源大小、导轨材料、导轨结构、导轨尺寸与温度变化的关系,为电磁发射装置热管理提供了参考。

电磁轨道发射器高速下电流密度场预测

通过有限元方法计算发射过程中电流密度场,是实现电磁轨道发射器结构精细化设计的必要条件之一,但存在计算时间长、高速计算困难甚至无法计算的问题。该文首先以激励电流、电枢电导率、轨道结构参数和时间t为输入,建立了基于条件生成对抗网络(CGAN)的电流密度场预测模型;然后,为提高对复杂场分布的预测能力,构建ResUnet-Trans网络作为CGAN的特征生成器;最后进行计算验证。以低速电磁轨道发射器实例验证模型内插预测精度,结果表明,模型在测试集上的平均绝对百分比误差(MAPE)小于1.5%;以高速电磁轨道发射器实例验证模型外推预测能力,结果表明,使用由低电导率向高电导率的迁移学习训练策略可以提高模型外推预测精度和泛化能力,在测试集上外推预测MAPE小于2.5%。该文提出的预测方法可实现电流密度场的秒级计算,为高速电磁轨道发射器的优化设计和数字化提供了一种新的思路。

导弹发射筒疏水系统改进设计

针对导弹发射筒疏水系统在实际使用时不能将筒底水排尽,需要人工清理的问题,在保持系统功能和布局基本不变的前提下,采用在筒底疏水口处加装疏水软管和吸入滤器的改进方案,设计了疏水软管和疏水法兰的连接方式,进行了吸入滤器结构设计及其与疏水软管连接设计。实际使用表明,改进后的系统能将筒底水基本排尽,提高了疏水效率。

HL-3装置ECRH天线系统研制

电子回旋共振加热(Electron Cyclotron Resonance Heating,ECRH)系统是中国环流三号(HL-3)实验装置的一种重要加热和等离子体电流控制方法,微波通过天线发射器注入等离子体,是ECRH系统的重要组成部分。根据ECRH系统需求,对其天线系统进行了概念设计和光路设计以及具体的天线制作,并进行了测试与安装。HL-3装置ECRH天线系统由三个天线组成,包含一个中平面天线和两个上斜天线,三个天线位于装置弱场侧的同一扇段,可协同完成加热、新经典撕裂模(Neoclassical Tearing Mode,NTM)控制等功能。目前已经完成其中两个天线的设计、制造和测试,另外一个天线完成了发射光路的设计。测试结果表明:中平面天线和上斜一号天线控制精确、快速,达到了装置实验使用的要求。

基于桥式驱动电路的磁阻型电磁发射器仿真与实验

在磁阻型线圈电磁发射器中,驱动线圈的剩余电流会影响抛体的发射效率。将磁阻型线圈电磁发射器驱动电路中的电容器用桥式电容电路替代,通过桥式电容电路能够快速降低发射器中驱动线圈的剩余电流,避免抛体在运动时受到反向的回吸力。该文介绍了桥式驱动电路在磁阻型线圈电磁发射器中的工作原理,通过仿真与实验对比分析磁阻型线圈电磁发射器在传统驱动电路与桥式驱动电路中的发射性能。实验和仿真的结果表明:采用桥式驱动电路后,磁阻型线圈电磁发射器的效率得到了提高,剩余电流的能量回收到电容器降低了系统能量的损耗。仿真和实验结果的规律具有一致性,验证桥式驱动电路在磁阻型线圈电磁发射器的可行性,为解决驱动线圈剩余电流及反向力的抑制提供了参考。

HL-3装置电子回旋共振加热系统中上斜一号天线光路的改进与测试

针对HL-3装置等离子体实验的不同目的,为电子回旋共振加热系统设计了3组发射天线,其中上斜一号天线包含两束微波,其主要功能是控制MHD的不稳定性及实时抑制新经典撕裂模(NTM)。要实时控制与抑制NTM不稳定性,需要依靠天线快速改变注入角度,向磁岛位置发射微波。针对之前光路设计存在的问题,对上斜一号天线聚焦镜进行了重新设计,并完成了加工制造。在光线测试平台使用激光模拟微波,测试了此天线的性能。经测试天线左右两电机在满量程(入射角度-15°~-80°)运行时的最快变化时间分别为189.875ms和189.5ms。测试结果表明,天线控制精确、快速,达到了装置实验使用的要求。

云爆超压对火箭车内有生力量毁伤评估研究

为探究云爆弹超压效应对火箭发射车内有生力量的打击效果,基于云爆弹地面威力场实验数据,利用AUTODYN软件计算、探究火箭发射车内的超压分布及规律。通过蒙特卡洛法以及超压杀伤准则,提出云爆超压对火箭发射车内有生力量的毁伤评估方法。结合爆炸相似律,建立相应的毁伤评估模型,分析弹目相对距离对毁伤效果的影响,并基于33 kg云爆弹实验数据进行验证。研究结果表明:火箭发射车内,当其余条件均一致时,跪姿平面车内超压高于坐姿平面,副驾驶区域超压高于主驾驶区域,火力控制室内超压一致。对于160、33 kg云爆弹,分别在28~36.35 m、11.35~15.46 m对车内人员的封锁率由1降为0。毁伤评估模型所得结果与实验分析误差小于2.5%,可供云爆弹的设计者借鉴。

多级磁阻型发射器余能回收利用的仿真与实验

发射效率是磁阻型电磁发射器的重要性能指标。在传统的磁阻发射模式下,驱动线圈中的剩余电流会产生反向电磁力,从而降低抛体速度,影响系统的发射效率。针对该问题,提出了一种并联充电的剩余能量回收利用模式驱动电路。该模式使用一个脉冲电源为前三级电容并联充电,通过最后一级电容回收前几级的剩余能量,有效抑制了前几级发射过程中的反向力,并且剩余能量在最后一级得到重新利用。以四级磁阻型发射器为例,详细阐述了驱动电路的工作原理,并通过有限元仿真验证其可行性。搭建了四级发射的试验平台,在两种不同的工作电压下对该模式进行实验验证,实验结果与仿真结果基本吻合。实验与仿真结果均表明,该模式能够有效提高多级磁阻型电磁发射器的发射效率。利用有限元软件对仿真模型的电容参数进行优化,进一步提高了系统的发射效率。

电枢及导轨几何参数对电磁轨道发射器电感梯度的影响

电枢是电磁轨道发射器的关键部件,但以往对电感梯度的研究认为电枢距离炮尾部无穷远,忽略了电枢对导轨电感梯度的影响。为此,首先分别建立电磁轨道发射器的二维和三维模型,对比分析了无电枢部分导轨的电感梯度和电枢附近部分导轨电感梯度之间的差异;然后,基于有电枢的电磁轨道发射器三维模型,探究了U形电枢尺寸对电磁轨道发射装置电感梯度的影响。研究结果表明:随着导轨宽度,导轨间距,导轨厚度的增加,无电枢部分导轨的电感梯度和电枢附近部分导轨电感梯度之间的误差均逐渐增加;随着两种电枢宽度的增加,电磁轨道发射器电感梯度呈减小趋势,但变化量较小。

一种基于磁阻式线圈的模拟冰雹发射装置设计与仿真

基于光伏板模拟冰雹撞击试验的实际需求,开展了磁阻型线圈发射装置与脉冲功率源之间的匹配性研究。通过理论对续流前置型和续流后置型两种基本脉冲放电电路进行了适用性分析,结果表明,续流前置型脉冲放电电路与发射装置具有更优的匹配性。针对发射过程中剩余脉冲电流的反向制动问题,设计了一种可以快速消除剩余脉冲电流的泄能电路,用于改进续流前置型脉冲放电电路的拓扑结构,进一步提高其适用性,并借助仿真进行验证。结果表明,泄能电路能快速消除剩余脉冲电流的反向拉力影响,使抛体的发射性能显著提高,抛体出口速度相比传统放电电路提升50.8%,系统发射效率提高127.5%。该项研究可为磁阻式线圈发射技术应用在模拟撞击试验领域的研究提供参考。