基于PID控制的舱压调节系统设计

在空间动力装置研制中,需模拟空间的真空状态进行点火试验。真空舱的压力应与所对应空间的压力相同并保持稳定。针对某空间模拟试验系统配套的舱压调节系统设计,结合舱压稳定保持的需求,在分析影响舱压稳定的主要因素基础上,以真空舱内的压力信号为目标函数,确定了采用主、被动控制的补气和PID算法的控制策略;开展了仿真模拟计算和分析,实现了系统和结构的优化,满足了动力装置热试车试验的使用要求。

二级高压驱动阵列弹珠同步弹射微型爆源的研制

针对当前大当量地下爆炸真空室模拟试验中爆源起爆方式高度依赖火药制品等问题,基于地下爆炸相似理论和二级气炮原理,自主研制了二级高压驱动阵列弹珠同步弹射微型爆源装置。装置利用二级高压气体驱动弹珠同步击碎玻璃球壳,释放球内高压气体,以模拟真实爆炸气体生成物的推出。整套爆源装置的发射参数:高压气室充气压力4 MPa,玻璃球壳内残余稳态气体压力约为3 kPa,能够用于0~20 kt当量地下爆炸成坑效应的真空室模拟。爆源适用性试验验证表明,该爆源装置的爆破机制和爆破效果满足大当量地下抛掷爆炸真空室模拟试验的功能需求,且具有较高的安全性、可控性和可操作性,为开展相关模拟试验提供了新的技术方法。

大当量地下浅埋爆炸真空室模拟相似材料研究

基于大当量地下浅埋爆炸效应真空室模型试验方法,给出了模拟材料关键物理参数的相似条件和制备要求。首次采用旋转剪切技术测得粒径范围为0.3~0.6 mm石英砂的主要物理性能参数,研究剪切强度参数与粒径和湿度的变化规律,并对它们在大规模抛掷爆炸真空室模型试验中的适用性进行讨论。研究结果表明,毫米级粒径的石英砂可作为爆炸规模为0.1~100 kt地下爆炸真空室模拟试验的相似材料,石英砂的剪切强度参数变化规律满足考虑重力影响的大当量浅埋爆炸的相似条件,表现出对模型试验研究宽广的适用性。相似材料的相关物理参数可为大当量地下浅埋爆炸真空室模型试验和数值计算提供重要参考和依据。