【摘要】：開展強(qiáng)沖擊太陽(yáng)能電池陣誘發(fā)等離子體的空間分布及放電特性研究對(duì)于評(píng)估空間碎片對(duì)航天器的毀傷以及改進(jìn)防護(hù)措施具有重要意義。為揭示不同沖擊載荷下沖擊條件對(duì)產(chǎn)生等離子體空間分布及放電特性的影響規(guī)律,建立了強(qiáng)沖擊加載系統(tǒng)、等離子體特征參量診斷系統(tǒng)、太陽(yáng)能電池供放電測(cè)試系統(tǒng)及等離子體云演化測(cè)試系統(tǒng);利用二級(jí)輕氣炮加載系統(tǒng)開展了 2A12鋁彈丸以30°、60°及90°的碰撞角度(彈道與靶板平面的夾角)、撞擊速度介于2.7km/s～3.3km/s的條件下強(qiáng)沖擊太陽(yáng)能電池陣產(chǎn)生等離子體及其放電特性實(shí)驗(yàn)測(cè)試。取得了如下研究成果:(1)在強(qiáng)沖擊誘發(fā)等離子體的特征參量方面,等離子體電子溫度與電子密度的演化過程相近;當(dāng)碰撞速度約為3km/s、碰撞角度為60°時(shí),產(chǎn)生等離子體的振蕩頻率介于2.153×109Hz～4.027×109Hz之間,碰撞角度為90°時(shí),產(chǎn)生等離子體的振蕩頻率介于8.563×l08Hz～1.557×109Hz之間;探測(cè)點(diǎn)至著靶點(diǎn)距離越大,產(chǎn)生等離子體的電子溫度及密度越小;當(dāng)探測(cè)點(diǎn)至著靶點(diǎn)距離相近時(shí),碰撞角度越大,產(chǎn)生等離子體的電子溫度及密度越小。(2)在強(qiáng)沖擊誘發(fā)等離子體特征參量的空間分布方面,彈丸以30°、60°的碰撞角度強(qiáng)沖擊誘發(fā)等離子體的電子溫度及密度近似為橢球體分布;彈丸以90°的碰撞角度強(qiáng)沖擊誘發(fā)等離子體的電子溫度及密度近似為球體分布;探測(cè)點(diǎn)至著靶點(diǎn)距離越大,測(cè)量得到的等離子體云平均膨脹速率越小;由超高速相機(jī)捕捉等離子體云的演化過程圖片,得到閃光強(qiáng)度隨著等離子體電子密度的增加而增強(qiáng),二者的演化過程相近。(3)在強(qiáng)沖擊誘發(fā)等離子體的放電特性方面,當(dāng)碰撞角度為30°、60°時(shí),存在二次放電現(xiàn)象,-次放電電流峰值高于二次放電電流峰值,一次放電持續(xù)時(shí)間大于二次放電持續(xù)時(shí)間;當(dāng)碰撞角度相同時(shí),碰撞速度越高,一次放電持續(xù)時(shí)間越小,干路及支路的一次放電電流峰值越大,且支路一次放電電流峰值大于干路一次放電電流峰值;當(dāng)碰撞速度相同時(shí),碰撞角度越大,強(qiáng)沖擊太陽(yáng)能電池陣產(chǎn)生的干路及支路一次放電電流峰值越小,放電持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)。
【圖文】：

放電電流、放電電壓。利用二級(jí)輕氣炮加載系統(tǒng)開展２Ａ１２鋁彈丸以３０°、６０°及逡逑９０°的碰撞角度、撞擊速度介于２．７ｋｍ／ｓ？３．３ｋｍ／ｓ的條件下強(qiáng)沖擊太陽(yáng)能電池陣產(chǎn)逡逑生等離子體空間分布及其放電特性實(shí)驗(yàn)測(cè)試。圖２．１為實(shí)驗(yàn)加載及測(cè)試系統(tǒng)。逡逑背景光源＾邐逡逑說(shuō)丨丨0＝？逡逑／邋Ｔ邋Ｉ邋７＾逡逑Ｉ—＊—邐｜邋Ｉ測(cè)速系統(tǒng)高壓＿級(jí)氣宇逡逑靶室邐，邐ｆ邋Ｉ邋邐！邋錐段邐級(jí)＾逡逑ｒ－Ｓ邐？統(tǒng)邐，＿邐邐｜￣：級(jí)＼邋審—逡逑靶板－二邐魯邐丨＿邐口逡逑Ｌ－ｐ－ｌ邋一邐彈九邐Ｉ邋＾邐邋邐逡逑邐邐邋Ｉ邋ｕｍ．逡逑＾邋＿邋一￣￣２邐邐Ｊ邋Ｊ邐二級(jí)輕氣炮逡逑、＿＿■逡逑邐丨邋Ｉ邋￣邐ｒ－Ｓｌｌ邋真空泵逡逑＿＿統(tǒng)丨卜Ｄ邋｜ＳＳＬ邋［0－逡逑圖２．１實(shí)驗(yàn)加載及測(cè)試系統(tǒng)逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ邋ｌｏａｄｉｎｇ邋ａｎｄ邋ｔｅｓｔｉｎｇ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑２．２超高速碰撞加載系統(tǒng)逡逑采用二級(jí)輕氣炮加載彈丸以超高速撞擊靶板，二級(jí)輕氣炮主要由一級(jí)氣室、逡逑二級(jí)氣室、高壓錐段、發(fā)射管、膨脹室、測(cè)速裝置、靶艙等部分組成，發(fā)射管口逡逑徑為５ｍｍ

１．一級(jí)氣室２．電磁閥３．精密壓力表４．氮?dú)饣蚝猓担钊渲兀叮畾錃猓罚霉埽福邏哄F段９．逡逑膜片及彈丸１０．發(fā)射管１１．磁測(cè)速１２．輔助觸發(fā)１３．靶板１４．靶艙逡逑圖２．２二級(jí)輕氣炮加載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖逡逑Ｆｉｇ．邋２．２邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｔｗｏ－ｓｔａｇｅ邋ｌｉｇｈｔ邋ｇａｓ邋ｇｕｎ邋ｌｏａｄｉｎｇ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑著逡逑圖２．３二級(jí)輕氣炮加載系統(tǒng)實(shí)體圖逡逑Ｆｉｇ．邋２．３邋Ｅｎｔｉｔｙ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ｔｗｏ－ｓｔａｇｅ邋ｌｉｇｈｔ邋ｇａｓ邋ｇｕｎ邋ｌｏａｄｉｎｇ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑２．２．１磁測(cè)速系統(tǒng)逡逑磁測(cè)速系統(tǒng)主要由三個(gè)平行放置的磁感應(yīng)線圈和示波器組成，當(dāng)磁通量改變逡逑時(shí)將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)電流。當(dāng)彈丸經(jīng)過第一個(gè)線圈時(shí)產(chǎn)生電磁感逡逑應(yīng)并開始計(jì)時(shí)，，經(jīng)過第三個(gè)線圈時(shí)計(jì)時(shí)結(jié)束。逡逑圖２．４、圖２．５分別為磁測(cè)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖與示波器測(cè)速波形圖。彈丸經(jīng)過各相逡逑鄰線圈的時(shí)間差為Ａｆ邋（ｐｓ），假定相鄰線圈間隔距離ｃ？＝３０ｍｒｎ，則彈丸飛行速度逡逑為逡逑ｖ＝ｉ邐（２－°逡逑－８邋－逡逑
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：V445

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 施維;鄭步生;劉少斌;;高壓太陽(yáng)能電池陣與電子設(shè)備在等離子體環(huán)境中的毀傷機(jī)理[J];裝備環(huán)境工程;2015年06期

2 管笛;劉忠洋;;一種新的太陽(yáng)能電池陣列數(shù)學(xué)物理模型[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2011年30期

3 高志剛;李永東;孫敏;;若干典型太陽(yáng)能電池陣列模擬器對(duì)比分析[J];電源技術(shù)應(yīng)用;2010年04期

4 鄧裴;美開發(fā)太陽(yáng)能電池陣的防護(hù)技術(shù)[J];世界導(dǎo)彈與航天;1988年12期

5 相升海;張爽;唐恩凌;王猛;袁健飛;張立佼;徐名揚(yáng);;太空太陽(yáng)能電池陣超高速碰撞毀傷特性的數(shù)值研究[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào);2016年04期

6 趙仁德;郭寶玲;何金奎;王鶴統(tǒng);;實(shí)驗(yàn)室用大功率太陽(yáng)能電池陣列模擬[J];電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào);2015年04期

7 肖治垣;楊穆清;酈正能;;變體飛艇太陽(yáng)能電池陣列工作特性的影響因素[J];材料工程;2013年07期

8 靈;與足球場(chǎng)長(zhǎng)度相當(dāng)?shù)奶?yáng)能電池陣[J];航天;1996年06期

9 林曉瓏;千慶姬;張鐵強(qiáng);;衛(wèi)星太陽(yáng)能電池陣破損自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的研究[J];中國(guó)光學(xué)與應(yīng)用光學(xué);2010年02期

10 張俊杰;姚世東;彭波;張慶利;;異面構(gòu)型太陽(yáng)能電池陣展開軌跡優(yōu)化[J];空間控制技術(shù)與應(yīng)用;2016年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前8條

1 朱挺;劉鋮;胡海巖;;基于絕對(duì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)方法描述的薄膜空間結(jié)構(gòu)接觸/碰撞動(dòng)力學(xué)研究[A];中國(guó)力學(xué)大會(huì)-2015論文摘要集[C];2015年

2 王千千;;太陽(yáng)能高速公路離我們有多遠(yuǎn)[A];養(yǎng)護(hù)與管理2015年第8期（總第54期）[C];2015年

3 阮睿;井天軍;楊明皓;;基于MATLAB/Simulink的風(fēng)/光復(fù)合發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)建模與仿真[A];中國(guó)高等學(xué)校電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)第二十四屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];2008年

4 唐則祁;李國(guó)欣;陳鳴波;;國(guó)內(nèi)空間光伏應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[A];21世紀(jì)太陽(yáng)能新技術(shù)——2003年中國(guó)太陽(yáng)能學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

5 李大軍;;太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[A];建筑電氣設(shè)計(jì)與研究——湖北省/武漢市建筑電氣專業(yè)委員會(huì)二○○九年年會(huì)論文集[C];2009年

6 閆廷滿;;光伏工程電池陣列 間距計(jì)算探討[A];2006中國(guó)科協(xié)年會(huì)第三分會(huì)場(chǎng)論文集[C];2006年

7 閆廷滿;;光伏工程電池陣列間距計(jì)算探討[A];提高全民科學(xué)素質(zhì)、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家——2006中國(guó)科協(xié)年會(huì)論文集[C];2006年

8 蔡洪煒;寧曉琳;陳志新;;深空探測(cè)微小衛(wèi)星電源系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立[A];中國(guó)宇航學(xué)會(huì)深空探測(cè)技術(shù)專業(yè)委員會(huì)第五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 北京總隊(duì)政治工作部 崔春雨;細(xì)微之事忽視不得[N];人民武警報(bào);2018年

2 高宏適;JFE太陽(yáng)能電池陣的開發(fā)[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2014年

3 楊慶來(lái);瑞士擬建造世界上第一艘太陽(yáng)能潛水艇[N];中國(guó)海洋報(bào);2009年

4 渝川;瑞士擬建太陽(yáng)能潛水艇[N];中國(guó)水運(yùn)報(bào);2009年

5 本報(bào)記者 祝君壁　王薇薇;以實(shí)際應(yīng)用引領(lǐng)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展[N];經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2011年

6 紫曉　邵慧英;你敢想嗎？太空建個(gè)發(fā)電站[N];光明日?qǐng)?bào);2011年

7 特約記者 吳忠梅　通訊員 李杰;博樂市打造清潔能源產(chǎn)業(yè)[N];博爾塔拉報(bào)(漢);2013年

8 王善甫;月球有資源生成能源[N];大眾科技報(bào);2000年

9 喬地　陳新剛;太陽(yáng)能提水灌溉抗旱澆麥不用油不用電[N];糧油市場(chǎng)報(bào);2011年

10 本報(bào)記者 孫U

本文編號(hào)：2636943