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炸药爆炸过程中产生电磁脉冲现象国内外研究现状

时间:2019-02-20 10:36来源:毕业论文
普通的化学爆炸和核爆炸一样能够产生电磁脉冲,这一现象自上世纪50 年代已被发现,但由于试验成本和难度很高,布置复杂,结果的重复性差,在随后的几十年里只有少量的试验研究

普通的化学爆炸和核爆炸一样能够产生电磁脉冲,这一现象自上世纪50 年代已被发现,但由于试验成本和难度很高,布置复杂,结果的重复性差,在随后的几十年里只有少量的试验研究公布。测量表明,不同类型的化学爆炸产生的电磁脉冲频谱非常宽,从Hz量级至GHz量级都有报道;另一方面,辐射的幅度变化范围也很大,从  到  不等。脉冲的波形和幅度受到诸多因素的影响,炸药的组成成分、封装形式、壳体外形、安装方式,以及周围环境和使用的天线等都会影响测量的结果。由于化学爆炸的复杂性,目前对其产生电磁脉冲的机制还只是提出了一些原理性的解释,没有形成完整的普遍适用的理论模型,因此试验测量仍是此类研究的重要手段。33343
1 国外研究现状
1938 年 A. G. Ivanov首先发现了烈性炸药爆炸时会产生电磁辐射。随后世界上许多实验室对该现象进行了研究,电磁辐射频率不断向高频扩展。1955 年,T. Takakura 用 g的叠氮化铅, 产生了  Hz(低于90Mc)的电磁辐射;1959 年B. Koch 用 750 g的三硝基甲-环三次甲基三硝基胺(黑索金炸药) ( 50/ 50) 产生了24. 1MHz 的电磁辐射;1965 年, W. H. Andersen 和C. L. Long 用 20~ 1000 g的特屈儿产生了频率范围为 400~ 500MHz的电磁辐射, 它表现为线状谱。1970 年 V. I. Pechkovskii 和 G. S. Kalchik 利用 10kg的硝酸铵作工质,爆炸产生了频率范围7.8GHz~ 11.2GHz 的电磁辐射, 测试点与爆炸点间的距离为 300~ 500 m; 1993~ 1996 年 A. B. Pr-ishchepenko 及其合作者发表了产生宽带电磁辐射爆炸源的大量研究成果,由烈性炸药爆炸产生的电磁辐射频率可高达150GHz。这些实验结果表明,用少量的烈性炸药( 100~ 10000g),爆炸可产生很宽频率范围( 0.1~ 100GHz) 的电磁辐射,并且电磁辐射的强度远远超过了热辐射强度。论文网 源`自*六)维[论*文'网www.lwfree.cn
2 国内研究现状
戴晴等学者专家[7]用铝、镁等材料作工质,爆炸后产生了宽带电磁辐射,实验所用工质的质量很小仅150克,但是产生的电磁辐射使 5米外的计算机死机。实验接收设备用了4 个宽带天线对球形工质产生电磁辐射从不同方向进行了接收测量。实验结果得到的波形是一个衰减的不规则的电磁脉冲信号,电磁脉冲上升前沿非常陡峭,信号持续时间约50 ns。信号的频率范围为0.1~ 4.0GHz, 其中能量主要集中在1GHz~ 4GHz 之间,2GHz 左右处的能量最大。爆炸点产生的功率约2W。文中对爆燃型工质产生电磁辐射的机理进行了初步理论探讨,对等离子体中的轫致辐射和复合辐射进行了计算,认为等离子体辐射可能是该现象中产生电磁辐射的原因。
陈生玉学者[8]等在1998年发表的论文中提到,他们用12发B炸药长径比为2:1,爆点距地面150mm高,用长直杆型铜制天线接收电磁辐射信号,并用示波器记录。其理论分析提出了影响爆炸电磁辐射的主要动力学参量是速度v,文章分析了影响因素和相关变量,运用了量纲分析的方法分析了电磁信号强度与这些变量之间的关系。其实验结果测得了相关电磁信号并进行了相关数理统计,得出由量纲分析法推导出来的相关参数的数值,并用其他组数据进行相互验证,给提出的理论公式一个数据支持。最后得出了:化爆能产生强烈的电磁脉冲,电磁脉冲的最大幅值随药量的增大而增大;电磁脉冲的最大幅值随预制破片数目(质量)的增大而减小;电磁脉冲的最大幅值随着测点距离的增加而有所减小。同时提出了化爆近距离测量的实际难度与复杂性。
曹景阳等学者[6]等通过地面模拟试验测量了火箭分离时火工品的爆炸产生的电磁辐射;通过杆天线和实时频谱仪测量了不同种类的航天火工品的爆炸辐射。文中分析了普通化爆产生电磁辐射的机理,以及通过地面模拟实验分析了普通化爆产生的电磁辐射与聚能装药爆炸产生电磁辐射的区别。得出了如下结论:1)聚能炸药索爆炸时产生的电磁辐射是多脉冲、宽带性质的,脉宽多在数十微秒,频率分布在数兆赫兹以下;2)与爆炸相比,脉冲辐射有数百微秒的延迟,且爆炸完成后还会持续较长的时间;3)脉冲辐射的能量随爆炸的能量增加而增加,在单个频点上的场强值可达零点几至几伏每米。 炸药爆炸过程中产生电磁脉冲现象国内外研究现状:http://www.lwfree.cn/yanjiu/20190220/30467.html
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