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电炮用脉冲电源模块技术现状与发展

兵工学报 2020年第S1期41卷 1-7页

作者：李贞晓郝双鹏马富强栗保明南京理工大学瞬态物理国家重点实验室江苏南京210094 中国兵器科学研究院北京100089

为了给电容储能型脉冲电源技术的进一步发展提供指导,简要说明脉冲电源模块(PPM)的储能容量设计思路,重点介绍小型化PPM技术现状,分析国内PPM研究存在的不足。由于PPM的储能密度较低,与武器实用标准还存在很大差距,模块小型化技术将继... 详细信息

为了给电容储能型脉冲电源技术的进一步发展提供指导,简要说明脉冲电源模块(PPM)的储能容量设计思路,重点介绍小型化PPM技术现状,分析国内PPM研究存在的不足。由于PPM的储能密度较低,与武器实用标准还存在很大差距,模块小型化技术将继续是今后一段时间电炮工程化应用研究的一个关键点和重要方向,研究内容主要涵盖大功率元件小型化、模块结构紧凑化两方面。根据电炮发射工况与工程化系统的特点,指出推动脉冲电源小型化技术发展和工程化应用亟待解决的主要技术问题,包括发射环境适应性、重频连发的热管理技术和紧凑化结构的电磁兼容技术等。建议针对阻碍脉冲电源工程化发展的问题积极开展研究,以迅速破解技术瓶颈,早日实现电炮的应用。

关键词：电炮电磁发射脉冲电源脉冲电源模块热管理电磁兼容

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电炮加载下芳纶蜂窝夹芯板的动力响应

爆炸与冲击 2018年第1期38卷 85-91页

作者：赵亚运莫建军谭福利孙宇新张进南京理工大学瞬态物理国家重点实验室江苏南京210094 中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621999 南京晓庄学院环境科学学院江苏南京210094

研究了方形钛-芳纶蜂窝夹芯板在电炮驱动的高速聚酯飞片撞击加载下的动力响应,给出了面板和蜂窝芯层在不同冲击速度下的变形及失效模式。采用VISAR(velocity interferometer system for any reflector)测速技术测量了后面板中心点的速... 详细信息

研究了方形钛-芳纶蜂窝夹芯板在电炮驱动的高速聚酯飞片撞击加载下的动力响应,给出了面板和蜂窝芯层在不同冲击速度下的变形及失效模式。采用VISAR(velocity interferometer system for any reflector)测速技术测量了后面板中心点的速度时程,分析了芳纶蜂窝夹芯板的动态响应过程,讨论了冲击速度对夹芯板动力响应和抗冲击能力的影响。研究结果表明,低波阻抗的芳纶蜂窝破碎行为阻断了应力波向后面板的传播途径,破碎的蜂窝和塑形大变形的前面板吸收了高速冲击的大部分能量,充分发挥了钛合金的高强度和芳纶蜂窝的缓冲吸能特性,提高了夹芯板整体的防护能力。

关键词：动力响应脉冲载荷夹芯板芳纶蜂窝聚酯飞片电炮

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电炮驱动薄膜飞片的运动速度

爆炸与冲击 2005年第4期25卷 382-384页

作者：邓向阳赵剑衡马冬莉彭其先中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621900

用双灵敏度激光干涉测速技术测量了充电电压为18 kV的电炮加载下薄膜飞片自由面的速度历史。介绍了相关的实验装置及测量方法,给出了实验结果,并讨论了影响测速的一些关键技术。整个测速过程约为1.6μs,最终速度为6.7 km/s。

关键词：爆炸力学飞片速度 VISAR 薄膜飞片电炮桥箔

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二级电炮加载技术研究

高压物理学报 2012年第3期26卷 251-258页

作者：罗斌强赵剑衡孙承纬莫建军贺佳张兴卫王桂吉谭福利中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室安徽合肥230027 中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621900

利用常规电炮发射金属飞片的实验技术,将■10mm×0.5mm、■10mm×0.3mm铝飞片分别发射到300、500m/s的速度且具有较好的平面度,有效拓展了电炮在相对较低的飞片发射速度和较低应变率下的加载能力(飞片速度约100m/s、应变率小于106 s-1)... 详细信息

利用常规电炮发射金属飞片的实验技术,将■10mm×0.5mm、■10mm×0.3mm铝飞片分别发射到300、500m/s的速度且具有较好的平面度,有效拓展了电炮在相对较低的飞片发射速度和较低应变率下的加载能力(飞片速度约100m/s、应变率小于106 s-1),使之可以在更宽的应变率和加载压力下使用。利用二级电炮技术,对Zr51Ti5Ni10Cu25Al9块体非晶合金进行了平面撞击实验,获得了较好的结果,该工作对电炮加载技术的推广应用有着重要的作用。

关键词：电炮金属飞片加载技术

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60kJ高速电炮的装置性能

爆炸与冲击 2010年第3期30卷 283-287页

作者：陈林戴英敏苏建军丰树平谢卫平王辉任靖吴守东李晔中国工程物理研究院流体物理研究所四川绵阳621900 西安近代化学研究所陕西西安710065

研制了具有较高驱动能力的100kV/60kJ高速电炮装置。性能实验结果表明,飞片的完整性和飞行平面度均较好,其中平面度优于42ns。该装置可将直径18mm、厚0.15mm的Mylar膜飞片(约53mg)加速到8.1km/s,将直径12mm、厚0.2mm的Mylar膜飞片(约32... 详细信息

研制了具有较高驱动能力的100kV/60kJ高速电炮装置。性能实验结果表明,飞片的完整性和飞行平面度均较好,其中平面度优于42ns。该装置可将直径18mm、厚0.15mm的Mylar膜飞片(约53mg)加速到8.1km/s,将直径12mm、厚0.2mm的Mylar膜飞片(约32mg)加速到9.6km/s,表明该装置具有较高的加载能力。本项工作可为开展高应变率加载下的材料动力学响应及其他相关研究提供有效的加载手段。

关键词：爆炸力学电炮飞片桥箔

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电炮驱动Mylar膜飞片完整性实验研究

实验力学 2006年第4期21卷 454-458页

作者：王桂吉赵剑衡唐小松谭福利吴刚匡学武中国工程物理研究院流体物理研究所激光效应研究室

利用铜靶验证法研究了加速腔材料、结构以及桥箔尺寸与加速腔尺寸的匹配关系等因素对电炮驱动飞片完整性的影响。实验结果表明,对于每秒数公里的高速下,加速腔材料、预制刃口与否对飞片的完整性影响不大,当加速腔尺寸稍小于桥箔尺寸时... 详细信息

利用铜靶验证法研究了加速腔材料、结构以及桥箔尺寸与加速腔尺寸的匹配关系等因素对电炮驱动飞片完整性的影响。实验结果表明,对于每秒数公里的高速下,加速腔材料、预制刃口与否对飞片的完整性影响不大,当加速腔尺寸稍小于桥箔尺寸时能够获得非常完整且呈圆形的飞片。光纤探针测量结果显示,此条件下,飞片具有较好的平面度,从该角度讲,电炮是一种较好的平面波发生器。

关键词：电炮飞片完整性平面度

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高效能电炮实验装置的研制

实验力学 2006年第3期21卷 369-375页

作者：赵剑衡孙承纬唐小松谭福利王桂吉张宁刘仓理四川绵阳919信箱113分箱中国工程物理研究院流体物理研究所

较全面地开展了电炮加载技术的实验研究,解决了低电感开关、电容器和外回路设计中的关键技术,使整个回路短路电感为38nH,接近电容器的内电感30nH,最大放电电流接近兆安。优化设计后的装置在储能仅为14.4kJ的情况下,在25 kV充电电压下,在... 详细信息

较全面地开展了电炮加载技术的实验研究,解决了低电感开关、电容器和外回路设计中的关键技术,使整个回路短路电感为38nH,接近电容器的内电感30nH,最大放电电流接近兆安。优化设计后的装置在储能仅为14.4kJ的情况下,在25 kV充电电压下,在1.2μs内可将直径10mm,厚度0.1 mm的Mylar膜飞片加速到10 km/s,通过光纤测试发现飞片在飞行3mm后平面度优于24ns。根据测试的数据进一步改进了桥箔板和炮膛的设计,使得在相同加载条件下,飞片的加速历史几乎完全重合,其弹道稳定性优于气炮等加载装置。同时解决了电炮加载下的关键诊断测试技术。本文工作为进一步开展高应变率加载下材料动力学响应和炸药冲击感度研究提供了新的有效的加载手段,同时也为研究更高储能的电炮实验装置奠定了基础。

关键词：电炮 Mylar飞片 VISAR

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电炮技术正在迅速崛起

现代兵器 1991年第11期 32-32页

作者：郭有为

透过海湾的熊熊战火,人们不难发现,像美国这样的军事强国所打的是一场高技术现代化的常规战争。许多高、新技术的武器装备在战场上纷纷登台亮相。事实启示我们,必须密切注视新武器装备的研制和发展,迎接高技术、新技术在军事上的挑战。... 详细信息

透过海湾的熊熊战火,人们不难发现,像美国这样的军事强国所打的是一场高技术现代化的常规战争。许多高、新技术的武器装备在战场上纷纷登台亮相。事实启示我们,必须密切注视新武器装备的研制和发展,迎接高技术、新技术在军事上的挑战。电炮技术是近年来美苏等国军事专家极为重视的研究课题。目前

关键词：电炮武器装备军事坦克军械装备炮口电热化学军事系统武器系统美国得克萨斯常规武器火炮

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电炮驱动金属飞片加载下韧性金属层裂研究

电炮驱动金属飞片加载下韧性金属层裂研究

作者：熊信中国工程物理研究院

学位级别：硕士

韧性金属层裂研究中SRI-NAG(Stanford Research Institute-Nucleation and Growth)模型在微孔洞成核规律研究中被广泛认可，模型参数通常被认为是常数。极高应变率下Cu、Al中微孔洞分布均表现为成核规律相关参数与应变率有关，探求不同... 详细信息

韧性金属层裂研究中SRI-NAG(Stanford Research Institute-Nucleation and Growth)模型在微孔洞成核规律研究中被广泛认可，模型参数通常被认为是常数。极高应变率下Cu、Al中微孔洞分布均表现为成核规律相关参数与应变率有关，探求不同应变率、不同材料参数加载下，NAG模型参数的变化规律是研究微孔洞成核机理和规律的可行方法。本文开展10s应变率电炮驱动二级飞片冲击加载下无氧铜和工业纯铜初始层裂软回收实验，对回收样品进行金相分析，统计微孔洞数密度、孔隙度分布。根据金相照片和统计数据，微孔洞通常在晶界处成核，在大孔洞附近的晶粒中也有孔洞成核;微孔洞成核对冲击波幅值较为敏感，对脉宽较不敏感;微孔洞生长对幅值较不敏感，对脉宽较为敏感。纯度不同的铜中微孔洞分布形貌存在差异，同时开展了电炮驱动二级飞片撞击无氧铜靶层裂实验，采用VISAR测量靶后自由面速度历史，测量的层裂强度和层裂片厚度与文献公布规律和冲击波传播规律基本符合。采用一维冲击波程序SSS结合SRI-DFRACT模型模拟10-10s加载应变率范围内无氧铜和工业纯铜中微孔洞数密度和孔隙度分布，由微孔洞分布相关参数与应变率的关系，确定了～10s应变率下NAG模型参数，发现成核速率与材料纯度有关。模拟后自由面速度历史与实验符合较好，模拟中采用的状态方程、本构关系和微孔洞演化规律是合理的。

关键词：微孔洞成核和生长模型电炮层裂