Малогабаритный взрывной генератор СВЧ импульсов для метеорологического применения - реферат

Прищепенко А.Б., Третьяков Д.В.

Высокогорный геофизический институт

Введение.

В статье рассматриваются взрывные генераторы, модифицирующие механическую энергию ударной волны, распространяющейся в рабочем теле, в электрическую энергию. Главным элементом таких генераторов является рабочее тело, выполненное из ферромагнитного либо из сегнетоэлектрического материала. Ударная волна в рабочем теле формируется особым зарядом взрывчатого Малогабаритный взрывной генератор СВЧ импульсов для метеорологического применения - реферат вещества. Плюсами рассматриваемых устройств являются компактность и полная автономность от наружных источников энергии. В зависимость от соотношения конструктивных характеристик, генерируемая при срабатывании электрическая энергия может быть применена для питания других потребителей либо излучена в окружающее место в очень широком спектре радиоволн. Малогабаритные и обыкновенные, эти устройства могут быть применены в разных областях Малогабаритный взрывной генератор СВЧ импульсов для метеорологического применения - реферат, в том числе, для активного воздействия на атмосферные процессы.

Физические поцессы, протекающие при функционировании генератора.

Общим результатом движения ударной волны по рабочему телу является изменение остаточной поляризации сегнетоэлектрического материала рабочего тела либо остаточной намагниченности ферромагнитного рабочего тела. При всем этом наблюдается существенное отличие в работе генераторов зависимо Малогабаритный взрывной генератор СВЧ импульсов для метеорологического применения - реферат от направления движения ударной волны относительно вектора остаточной поляризации либо остаточной намагниченности в рабочем теле. Различаются модели, описывающие случаи движения фронта ударной волны в направлениях коллинеарном (аксиальное нагружение) и перпендикулярном (круговое нагружение) направлению остаточной поляризации либо намагниченности рабочего тела. В реальной конструкции взрывного генератора направления движения фронта ударной волны Малогабаритный взрывной генератор СВЧ импульсов для метеорологического применения - реферат и остаточной поляризации либо намагниченности могут составлять углы не кратные 90¦ . Но в подавляющем большинстве реальных случаев оптимальные характеристики генератора могут быть выбраны на базе одной из 2-ух вышеназванных моделей. Особенное значение направление фронта ударной волны имеет в случае сегнетоэлектрического рабочего тела, потому что в данном случае оно сказывается не только Малогабаритный взрывной генератор СВЧ импульсов для метеорологического применения - реферат лишь на процессах деполяризации, да и на процессах развития электронного пробоя в рабочем теле.

Подразумевается, что ударная волна имеет довольно огромную интенсивность и доминирующими процессами при конверсии механической энергии ударной волны в электрическую энергию являются соответственно процессы перехода ферромагнитного состояния в парамагнитное и сегнетоэлектрического в параэлектрическое.

Конструкция ферромагнитного Малогабаритный взрывной генератор СВЧ импульсов для метеорологического применения - реферат рабочего тела представляет собой соленоид с сердечником из ферромагнитного материала.

Ферромагнитное рабочее тело на принципной электронной схеме генератора может быть представлено в виде поочередно соединенных источника напряжения и индуктивности (рис. 1). Для оценочных расчетов величина этой индуктивности также может быть принята равной ее исходному значению. Электродвижущая сила источника напряжения Малогабаритный взрывной генератор СВЧ импульсов для метеорологического применения - реферат может быть найдена из зависимости:

при (1)

и при либо .

где - полное количество витков соленоида, - остаточная индуктивность ферромагнитного материала рабочего тела, - скорость ударной волны в ферромагнитном рабочем теле, а - площадь поперечного сечения рабочего тела. Принято, что длина рабочего тела приблизительно равна длине соленоида.

при (2)

при и

где - площадь контактных поверхностей Малогабаритный взрывной генератор СВЧ импульсов для метеорологического применения - реферат сегнетоэлектрического рабочего тела, - количество сегнетоэлектрических пластинок в рабочем теле, - скорость ударной волны в сегнетоэлектрическом рабочем теле, - скачок поляризации на фронте ударной волны.

При отсутствии значений скачка поляризации на фронте ударной волны , скорости движения фронта ударной волны они приближенно могут быть изменены на , соответственно, остаточную поляризацию и скорость звука в Малогабаритный взрывной генератор СВЧ импульсов для метеорологического применения - реферат материале рабочего тела.

Расстояние представляет собой путь ударной волны по сегнетоэлектрическому рабочему телу. Путь ударной волны по пакету рабочих тел, в случае аксиального нагружения: , где - расстояние меж контактными поверхностями сегнетоэлектрических пластинок. В случае продольного нагружения расстояние равно длине рабочего тела, в направлении движения ударной волны.

Зависимость (2) может быть использована как Малогабаритный взрывной генератор СВЧ импульсов для метеорологического применения - реферат в случае параллельного направления поляризации относительно направления движения фронта ударной волны, так и в случае перпендикулярного направления.

Конструкция генератора.

Рассматриваемый генератор является вполне автономным устройством. Для его срабатывания довольно только детонационного импульса.

Масса заряда взрывчатого вещества зависимо от конструкции генератора колеблется в границах от 3 до 25 гр. Генератор может устанавливаться в цилиндрический Малогабаритный взрывной генератор СВЧ импульсов для метеорологического применения - реферат корпус, выполненный из радиопрозрачного материала, к примеру, полиамида. Наружный поперечник корпуса v 25-40 мм. Масса укомплектованного генератора вкупе с корпусом составит от 80 до 200 гр.

Для понижения габаритов и массы генератора может быть использована конструкция, включающая в себя сразу рабочие тела 2-ух типов, сегнетоэлектрическое и ферромагнитное. Кроме собственной основной функции преобразования Малогабаритный взрывной генератор СВЧ импульсов для метеорологического применения - реферат энергии эти рабочие тела в процессе функционирования генератора выступают в роли емкостного и индуктивного частей его колебательного контура. Такая конструкция генератора позволяет более чем на 30% уменьшить его массу по сопоставлению с ферромагнитным либо пьезоэлектрическим генераторами при сохранении величины излучаемой в окружающее место энергии. Сокращение массы конструкции генератора является Малогабаритный взрывной генератор СВЧ импульсов для метеорологического применения - реферат очень животрепещущим для многих областей его внедрения.

Одной из вероятных областей внедрения рассматриваемых генераторов является активное воздействие на электронный потенциал атмосферных туч. Для получения большего эффекта несколько сотен таких генераторов могут быть смонтированы в особом контейнере, который доставляется в скопление, к примеру, метеорологической ракетой. Снутри облака контейнер распаковывается и Малогабаритный взрывной генератор СВЧ импульсов для метеорологического применения - реферат генераторы умеренно разбрасываются по объему облака, а потом срабатывают. Грозовое облакосостоит из 2-ух обратно заряженных слоев. Основная часть электронных разрядов (молний) происходит меж этими слоями. Только 10% разрядов приходятся на земную поверхность. Воздействие на скопление СВЧ излучения провоцирует разряды снутри облака и сглаживает его электронный потенциал.

Радиочастотное электрическое излучение Малогабаритный взрывной генератор СВЧ импульсов для метеорологического применения - реферат.

Спектральная плотность электрической энергии, излучаемой в окружающее место, может быть оценена по приводимым ниже эмпирическим зависимостям. Вводим обозначение величин зависящих от целочисленных индексов и :

и

,

где и - неизменная Планка и число Авогадро;.

и , и - соответственно, плотность и масса моля вещества сегнетоэлектрического и ферромагнитного рабочего тела.

- наибольшее значение тока в Малогабаритный взрывной генератор СВЧ импульсов для метеорологического применения - реферат электронной цепи генератора в период времени ;

- наибольшее значение напряжения на сегнетоэлектрическом рабочем теле в период времени ;

и - безразмерные эмпирические коэффициенты.

Величины и могут быть найдены экспериментально либо рассчитаны по зависимости (3). Коэффициенты и для рассматриваемого типа генераторов находятся в спектре 0,03 v 0,09. Тогда спектральная плотность электрической энергии, излученной в окружающее место, зависимо от Малогабаритный взрывной генератор СВЧ импульсов для метеорологического применения - реферат частоты находится по эмпирическим формулам:

Для генератора с ферромагнитным рабочим телом

(3)

Для генератора с сегнетоэлектрическим рабочим телом рабочим телом

(4)

Для генератора с 2-мя рабочими телами - сегнетоэлектрическим и ферромагнитным

, (5)

- единичная функция, и .

-безразмерный коэффициент, учитывающий отношение длины соленоида к его поперечнику и стремящийся к единице при довольно длинноватых соленоидах.

- наибольшее целое число наименьшее .

- наибольшее Малогабаритный взрывной генератор СВЧ импульсов для метеорологического применения - реферат целое число наименьшее .

- - безразмерные эмпирические коэффициенты. Для подготовительной оценки величины диссипируемой энергии коэффициенты , , , могут быть приняты равными единице. Коэффициенты , могут быть в данном случае приняты равными нулю. Потом они могут уточняться в процессе экспериментальной отработки изделия.

Обычная зависимость приведена на рис. 3 в сопоставлении со значениями спектральной Малогабаритный взрывной генератор СВЧ импульсов для метеорологического применения - реферат плотности, замеренными экспериментально.

Рис. 3

Списоклитературы

Adzhiev A.Kh. & Prishchepenko A.B. ?Developpement de methodes et le moyens pour controler la formation des nuages et des precipitations par la modification des parametres electriques du nuage¦. Deuxieme Symposium International ?Foudre Et Montagne¦. 1...5 Juin 1997 - Chamonix Mont Blanc - France. B1.10, p. 33.

Прищепенко А.Б., Третьяков Малогабаритный взрывной генератор СВЧ импульсов для метеорологического применения - реферат Д.В., Щелкачев М.В. Баланс энергии взрывного пьезоэлектрического генератора частоты. v Мегагауссная и мегаамперная разработка и внедрения / Труды конференции v Саров, ВНИИЭФ,1997, с.954-958.

A. Prishchepenko, D. Tretyakov. Dissipative energy losses in ferromagnetic generator of frequency. / Digest of tecchnical papers. 12th IEEE International Pulsed Power Conference. Monterey, California, USA, 1999, p. 856 -862

Новицкий Малогабаритный взрывной генератор СВЧ импульсов для метеорологического применения - реферат, В.Д. Садунов Энерго свойства сегнетоэлектрика как рабочего тела преобразователя энергии УВ. Физика горения и взрыва. 1985, ¦5, с. 104 - 107.

Е.Ройс Характеристики магнитных материалов при ударном сжатии. / В книжке: Физика больших плотностей энергии. / Под ред. П.Кальдиролы и Г. Кнопфеля / Пер. с англ. - М.; Мир, 1974. - с.143-158.

В.В.Новиков, В Малогабаритный взрывной генератор СВЧ импульсов для метеорологического применения - реферат.Н.Минеев Магнитные эффекты при ударном нагружении намагниченных ферро- и ферримагнетиков./ Физика горения и взрыва, 1983, ¦3, с.97 -104.


mamochka-i-smisl-zhizni-sumerki-vozmozhno-ya-umirayu-zloveshie-predmeti-okruzhayut-moyu-postel-serdechnie-monitori-kislorodnie-balloni-kapelnici-provoda-stranica-8.html
mamuhovoj-elli-eduardovni.html
management-50-global-and-russian-experience.html