光伏型红外焦平面探测器NETD的理论计算和测试分析

噪声等效温差(NETD)是表征红外焦平面探测器灵敏度的重要参数,除了器件本身的因素以外,与实际应用条件及测试条件密切相关。从红外焦平面探测器NETD的测试方法和流程出发,对光伏型红外焦平面探测器NETD的理论计算公式进行了推导,分析了影响器件NETD的主要因素,对典型红外焦平面探测器在不同积分时间、不同电荷存储量、不同F数及半阱输出条件下的背景限NETD进行了理论计算及分析。在固定背景温度下,通过理论公式可从某一温差的NETD推算出不同温差的NETD,选择典型器件进行验证,从常规NETD测试结果推算出的一组NETD与相应温差下的实测结果符合较好,其中1 K温差的NETD推算结果已非常接近实际情况,可为热像仪系统应用提供参考。

基于脉冲间隔分布矩阵的抗抖性改进算法

为解决利用脉冲间隔分布矩阵(PIDM)进行分选无抗抖性的问题,提出了一种改进算法.借鉴改进PRI变换法交叠PRI箱的思想,以PIDM矩阵中PRI箱交叠范围内的幅度之和替代元素幅度,以此进行主周期行、子序列行和门限计算,并对门限的计算方式进行了改进,对过门限的值进行聚类分析,以簇中均值(子序列提取)或最小值(主周期提取)作为真实PRI值.研究结果表明,改进算法在基本保持了原算法分选成功率的基础上,具有一定的抗抖性(5%~10%),并也能适应于多部辐射源的复杂环境.

不同组合式聚能战斗部对水下目标的毁伤研究

为研究不同组合药型罩聚能型鱼雷战斗部对含水复合结构的穿透性能,建立了聚能装药侵彻含水复合结构的数值计算模型,分析了射流成型过程和穿靶过程。结果表明:圆柱-球缺组合罩相比于其他2种组合药型罩对含水复合结构的穿透性能更好,对后效靶造成的穿深最大。圆柱-球缺组合罩形成的射流长度相比于其他2种组合药型罩分别长10.4%和28.9%,头部速度分别高20.6%和54.3%。侵彻含水复合结构时,圆柱-球缺组合罩形成的水下空腔、水介质径向扩展速度均最小,所以在侵彻含水复合结构后得以保留最大的剩余动能,从而对后效靶造成的穿深最大。合理匹配圆柱-球缺药型罩圆柱部直径d和高度h可提升其对含水复合结构的穿透能力,当d=22 mm、h=16 mm时,圆柱-球缺组合罩可对后效靶取得最大穿深411 mm。结论可为聚能型鱼雷战斗部的组合药型罩选择提供参考。

高熵碳化物材料研究进展

高熵陶瓷是近年来得到快速发展的新型材料,吸引了许多研究者的关注,具有的高熵效应赋予了其优异的性能。其中高熵碳化物具有优异的硬度、断裂韧性、隔热性能与抗腐蚀性能,在环境障涂层、热障涂层等领域具有广阔的应用前景。本文详细介绍了高熵碳化物的预测理论、合成方法,同时对其抗氧化性能、力学性能、耐腐蚀性能以及隔热性能等方面进行了综述,指出了高熵碳化物在制备应用方面面临的问题,最后展望了高熵碳化物的发展方向。

星基增强系统单频服务性能评估方法

针对星基增强系统(SBAS)用户差分距离误差(UDRE)完好性参数评估时双频无电离层组合放大观测噪声的问题,提出伪距域完好性评估方法,该方法反映了SBAS电离层改正数和星历时钟改正数的综合影响。利用240天共100个国际全球导航卫星系统(GNSS)服务组织(IGS)测站的数据对美国广域增强系统(WAAS)和欧洲地球静止轨道导航重叠服务(EGNOS)的性能进行评估。结果表明:WAAS和EGNOS格网电离层垂直误差(GIVE)参数的完好性分别为99.96%和99.91%,电离层延迟改正精度达到0.56 m。WAAS和EGNOS伪距域完好性优于99.999%,经改正后的GPS用户测距误差(URE)精度达到0.34 m。WAAS 95%的水平和垂直定位误差为1.19 m和1.72 m,EGNOS的则为1.18 m和1.68 m。评估时段内均未发生完好性风险事件,验证了测地型接收机用于SBAS服务性能评估的可行性。WAAS在一类垂直引导进近(APV-I)阶段的定位精度平均可用性为99.9%,二类垂直引导进近(APV-II)阶段在服务中心区域的定位精度可用性为80%~95%;EGNOS APV-I阶段平均定位精度可用性为99.9%,APV-II阶段平均定位精度可用性为94.2%,可用性较高,主要是由于EGNOS评估测站多处于服务区中心。SBAS定位精度可用性在服务区边缘部分下降较明显。

天然橡胶/三元乙丙橡胶并用胶辐射交联制备及其耐热空气老化性能

针对天然橡胶(NR)/三元乙丙橡胶(EPDM)并用胶共混效果不佳和耐老化性能较差的问题,本研究采用辐射交联技术制备了天然橡胶/三元乙丙橡胶并用胶,通过与热交联制备的并用胶对比,明确了辐射交联工艺对共混效果的促进作用。重点分析了NR/EPDM共混胶中生胶并用比和辐射交联等因素对老化前后并用胶力学性能的影响规律。热空气老化前,随着EPDM占比的增大,热交联样品的初始拉伸强度和伸长率曲线呈先降低后上升趋势,而辐射交联样品初始拉伸强度和伸长率呈线性下降趋势,说明辐照处理改善了EPDM/NR并用胶初始力学性能,辐射交联提高了NR和EPDM分子之间交联结构的完善性。热空气老化后,辐射交联样品的性能下降幅度小于热交联的样品,说明在热交联基础上,引入辐射技术可以提升辐射交联样品热老化后的伸长率保持率,尤其是在NR占比较大的情况下,辐射样品性能下降幅度能减小约50%。由此说明,利用辐射交联技术制备天然橡胶/三元乙丙橡胶并用胶具有比传统热硫化交联具有更好的耐热空气老化性能。

高速冲击下金属橡胶动态力学特性研究

为探讨金属橡胶在高速冲击环境下的动态力学性能,制备了圆柱实心金属橡胶试件,使用分离式霍普金森压杆(SHPB)开展了金属橡胶的动态压缩试验。分析了金属橡胶动态应力-应变规律,探讨应变速率和弹簧卷外径对金属橡胶的动态弹性模量、动态峰值应力、能量吸收和理想能量吸收效率的影响规律。结果表明,动态应力-应变曲线分为弹性形变阶段、局部塑性变形阶段和破坏阶段,动态弹性模量和动态峰值应力均表现出典型的应变速率效应,且均随弹簧卷外径的增大而减小。此外,随着应变增大,能量吸收性能随应变速率增大而逐渐变好,随弹簧卷外径的减小而逐渐变好。理想吸能效率受应变速率影响很小,但随应变增大而逐渐增高并趋于饱和,其饱和值均大于0.75,弹簧卷外径为3 mm时,金属橡胶的理想吸能效率最优,其饱和值达到0.88,表明金属橡胶材料在高速冲击下有良好的吸能抗冲击作用。

C/C基体上ZrB_(2)/SiC复合涂层的抗烧蚀性增强方法

研究高压热流场景下,在碳/碳(C/C)基体表面ZrB_(2)/SiC复合涂层的抗烧蚀性增强方法.在等离子体喷涂ZrB_(2)/SiC复合涂层表面,采用CH3SiCl3-H2-Ar系统,化学气相沉积(CVD)-SiC密封层.对ZrB_(2)/SiC涂层与CVD-SiC密封层的结构演化、烧蚀性能与烧蚀机理进行了研究.结果表明:CVD-SiC密封层增强的ZrB_(2)/SiC复合涂层经过两个600 s循环烧蚀后,仍然具备抗烧蚀性能,表面CVD-SiC由β相向α相转化.CVD-SiC密封层填充了等离子喷涂ZrB_(2)/SiC复合涂层的空隙,限制了氧沿着涂层裂纹和孔洞向C/C基体扩散,进而提高了抗烧蚀性.

高强中模碳纤维增强高耐热双马树脂复合材料性能

研究了一种耐高温改性双马来酰亚胺树脂(805)的工艺特性、流变特性和耐热性能,在此基础上制备了TG800/805国产高强中模碳纤维复合材料,并对高温及室温的力学性能和断裂微观形貌进行了表征。结果表明:805树脂的最低黏度为1.6 Pa·s,具有良好的工艺性;TG800/805复合材料具有优异的力学性能,经280℃热处理后,其弯曲强度和层间剪切强度在280℃的保持率分别为68%和52%,其玻璃化转变温度(Tg)为356℃,说明研制的TG800/805材料体系可以在280℃高温下较长时间使用。

多功能海军导弹运输车技术研究

针对海军舰载导弹转运及装舰过程中,运输车功能单一、通用性差,且装舰操作流程繁琐、时间长的问题,提出一种多功能导弹运输车的技术方案,该方案以通用化和结构功能一体化为设计理念,对运输车的运输功能与辅助起竖功能进行一体化设计,在满足海通各型导弹公路运输功能的前提下,集成导弹水平、垂直姿态转换的功能,突破筒弹在舰面装填方式的限制,解决筒弹装舰过程中吊装流程繁琐的问题,实现在运输车上直接起竖筒弹的功能,缩短筒弹装舰时间。该方案使得舰载导弹转运、装舰的流程得以简化,提升了装备的使用效能。

圆柱-双锥结合药型罩结构参数对侵彻性能的影响规律

为提高聚能破甲战斗部的毁伤能力,设计了一种圆柱-双锥结合药型罩。用数值模拟方法,通过对该药型罩的正交优化设计,研究了药型罩圆柱部直径d、高度h、上锥角α、下锥角β对射流头部速度和侵彻深度的影响。研究结果表明,上锥角和圆柱部直径分别是影响射流头部速度和侵彻深度的主要因素。因此,在优化设计中得到了兼顾射流速度和侵彻深度的最佳药型罩结构:d=8 mm、h=12 mm、α=36°和β=56°时,射流头部速度为8 667 m/s,侵彻深度达到173.7 mm。优化设计的研究结果具有一定的实际工程指导意义,可为聚能破甲战斗部的性能提升提供有效的设计方案。

离心机工作台工作半径研究

加速度准确度作为加速度引控开关等惯性传感器的重要参数之一,在工业及国防领域起着重要作用。加速度的准确度通常采用精密离心机标定,影响离心机准确度的主要有速率精度和旋转工作半径。针对这些问题重点从离心力引起的工作半径动态变化量角度出发,采用有限元分析法分析了在不同工作台直径、厚度及离心加速度条件下工作半径的变化量,通过对数据分析及对各个参量进行相互比较,得出在工作台设计过程中需要遵循的原则,为后续离心机工作台的设计及不确定度评定提供了参考依据。

基于MTF-ResDSCNN二维图像的故障诊断方法

为了有效捕获旋转机械振动信号中蕴含的故障特征,进而高效地完成故障诊断任务,设计了一种将二维特征图像和轻量化神经网络相结合的故障诊断模型。首先,将采集到的一维振动信号以改进的集成经验模态分解(Modified Ensemble Empirical Mode Decomposition,MEEMD)算法进行分解,得到本征模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)分量,并筛选相应的IMF分量进行求和重构,以增强振动信号的幅值波动,进而使得马尔科夫变迁场(Markov Transition Field,MTF)能够更为有效地表征重构信号中的故障特征;然后,将MTF生成的二维特征图像输入到残差深度可分离卷积神经网络(Residual Depth Separable Convolutional Neural Network,ResDSCNN)模型中,进行特征提取与故障诊断。使用行星齿轮箱故障数据集验证了模型性能。结果表明,该模型对于各类齿轮故障的诊断正确率可达98%以上。

药型罩几何参数对新型聚能战斗部侵彻能力影响规律研究

为提升聚能装药战斗部的侵彻能力,提出了一种隔板-药型罩贴合式聚能装药结构。为探究药型罩结构参数对射流头部速度及射流侵彻能力的影响规律,采用LS-DYNA有限元软件对隔板-药型罩贴合式聚能装药结构进行数值模拟分析。研究结果表明:射流的极限侵彻深度随药型罩圆柱部宽度的增大先增高后降低,随药型罩圆柱部高度的增加而增高。在炸高为2.5倍装药直径的情况下,药型罩圆柱部高度为14 mm,圆柱部宽度为18 mm可以实现最优侵彻效果,对45#钢靶的极限侵深为478.1 mm,触靶速度可达13650 m/s。

一种基于有源钳位正激拓扑的砖模块电源设计与实现

针对军用电子元器件国产化的应用要求,对标美国SynQor公司MCOTS-C-28型1/4砖电源产品,设计了一种基于有源钳位正激的高效软开关DC/DC变换器。采用有源钳位技术,提高了磁芯利用率,缩小了产品体积,同时降低了电压应力对开关管的影响,减小了导通损耗;采用外驱动同步整流技术,有效降低了输出端的整流损耗,提高了变换效率。仿真和试验结果表明,主电路实现了ZVS软开关。在-55℃~100℃工作温度下,输入电压在16 V~40 V宽输入范围内,输出电压基本稳定在28 V,纹波噪声为34 mV,满载时转换效率高达94.8%。产品所用元器件均由国内厂商自主研制,完全满足国产化使用需求。

复合固体推进剂损伤行为的多尺度研究进展

从微观、细观、宏观尺度和跨尺度4个方面,对复合固体推进剂损伤行为的研究进展进行了梳理,重点综述了不同尺度下损伤的观测和表征方法、损伤阈值的确定方法、损伤演化模型的构建方法、损伤数值模拟方法及宏细观跨尺度分析方法,并在此基础上针对当前研究中存在的若干不足,展望了需进一步重点开展研究的方向:拓宽微观尺度上开展复合固体推进剂损伤行为数值模拟时考虑的影响因素的范围,并从多个方面加强与试验研究结论的验证;提高细观尺度上损伤观测试验的能力、损伤演化模型的表征水平和损伤数值模拟的计算精度;提高宏观尺度上损伤识别测试试验的检测精度、损伤阈值确定方法的精确性和损伤演化模型的预测能力;在形成微细宏观单一尺度上复合固体推进剂损伤行为研究的标准规范的基础上,进一步建立推进剂损伤行为跨尺度研究的理论方法体系。

矢量传声器多基融合定位

矢量传声器在目标声源方位(Direction of Arrival,DOA)估计方面具有天然的优势性能。在单矢量传声器实现目标声源DOA估计的基础上,利用交叉定位的思想推导多矢量传声器融合实现目标定位的模型,并给出模型的总体最小二乘解。针对奇异方位角影响估计精度的问题,利用圆概率偏差确定有效方位角后再进行融合定位。仿真分析与定位验证实验的结果表明,该方法可以实现目标声源位置估计,在消声室环境下具有较好的定位精度,有效性和实用性较强。

刀具类型及工艺方法对纤维增强复合材料制孔加工质量影响的研究进展

概括总结了刀具类型及工艺方法对纤维增强复合材料(FRC)制孔加工质量影响的最新研究进展。首先介绍了FRC的分类、特性及其在航空航天领域中的应用,以及传统麻花钻制孔刀具及工艺存在的加工缺陷及问题;其次,概述了FRC制孔的分层缺陷形成及评价;再次,从制孔刀具类型及工艺方法两方面,分别概述了FRC制孔加工质量的研究进展,并总结了改善制孔加工质量的新刀具、新工艺和新方法;最后,分析总结了刀具类型及工艺方法对FRC制孔加工质量效果的影响,同时对未来发展趋势和未来工作研究可能方向进行了展望。

面向多品种零件结构的机器人自动夹持定位技术

针对航空航天复合材料回转体舱段内零件种类多、数量多和装配效率低等问题,提出了面向多品种零件结构的机器人自动夹持定位技术。该技术基于零件装配特征识别方法、零件柔性夹持末端以及零件位置姿态精确调整技术,可对支架类零件进行机器人自动抓取和高精度快速定位。对某典型产品装配的零件定位尺寸进行测量,结果显示零件轴向和周向定位偏差均在公差允许范围内,表明面向多品种零件结构的机器人自动夹持定位技术可为复合材料回转体舱段的数字化定位、装配和制造提供新的工艺技术手段和装备。

基于两级对准模型的运载火箭自动转载

固体运载火箭作为我国航天运输系统的重要组成部分,具有整箭贮存运输、快速发射响应等特点,在军民商发射领域受到广泛青睐.针对车载起重设备在自动化转载运载火箭中面临的执行机构变形所导致的对准误差问题,本文提出了基于两级对准模型的运载火箭自动转载方法,以解决常规转载方法无法应对的机构变形误差闭环检测缺陷,通过蒙特卡洛仿真对所提方法进行了验证.结果表明:相比于常规转载方法,所提方法的一次转载成功率约为96%,解决了重载大变形下自动转载对准精度问题,转载精度良好,可以保证车箭精确对接.