Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Соколов А.Н. "Альтернатива. Непостроенные корабли Российского императорского флота" (Военное дело)
Электрический взрыв проводников - Чейс В.
Чейс В. Электрический взрыв проводников. Под редакцией Рухадзе А.А. — М.: Мир, 1965. — 360 c.
Скачать (прямая ссылка): elektrichesliyvzriv1965.djvu
Предыдущая << 1 .. 31 32 33 34 35 36 < 37 > 38 39 40 41 42 43 .. 88 >> Следующая

Примечательно, что в воздухе имеет место хорошее отражение микроволн от фронта ударной волны в условиях, когда число Маха меньше 3. Вычисленные температуры и степень ионизации на ударном фронте показывают, что электронная плотность должна быть незначительной. Этот эффект, вероятно, является результатом предварительного возбуждения газа перед ударным фронтом, которое вызвано ультрафиолетовым излучением взрывающейся проволочки или самого ударного фронта. Таким образом, имеется относительно слабая предварительная ионизация. Последние измерения методом микроволнового поглощения показали, что плотность ионизованных частиц в нескольких сантиметрах перед фронтом порядка 10й саг3.
Хорошее отражение при малых числах Маха показывает, что теория подобия справедлива до чисел Маха порядка 4 и ниже. Исследование явления отражения позволяет регистрировать отклонение от этой теории при больших радиусах ударной волны.
Введение
Цилиндрические ударные волны, возникающие при взрыве проволочек, были широко изучены при помощи оптических методов. Мюллер [1] для исследования явления взрыва проволочек использовал метод шлирен-фо-тографии. В этих экспериментах подводимая энергия составляла 12 дж на 1 см длины проволочки и ударные волны наблюдались до расстояний 3 см от оси проволочки. Беннетт [2] для контроля траектории ударной
Измерения фронта ионизации цилиндрических ударных волн 153
волны в пределах нескольких сантиметров применил новый тип скоростной фотосъемки. В этом случае на 1 см проволочки приходилось около 60 дж взрывной энергии.
В настоящей работе приведены результаты измерений, относящихся к ионизационным свойствам ударных волн. Ударные волны достаточно большой скорости ионизуют газ на фронте, и он становится хорошим отражателем микроволн. Скорость ударного фронта ионизации измерялась с помощью микроволновой допплеровской техники [3]. Перпендикулярно к расширяющемуся фронту ударной волны посылались три независимых микроволновых сигнала с длинами волн 0,84, 1,20 и 3,0 см. Если плотность электронов на фронте превышает ~ 1,5* 1013 см'3, все три сигнала отражаются и для каждого из них имеют место допплеровские биения. Положение ионизованной отражающей поверхности может быть определено путем регулирования фазы отраженного сигнала. Измеренные значения положения и скорости ударного фронта как функций времени находятся в хорошем согласии с результатами теории сильный цилиндрических ударных волн [4]. Для каждого взрыва величина энергии взрыва на единицу длины вдоль оси получается из уравнения на ударном фронте. Изучалось влияние изменения таких параметров, как давление газа и диаметр проволочки, на эффективность взрыва (отношение энергии взрыва к запасенной электрической энергии).
В настоящей серии опытов давление изменялось от атмосферного до 100 мм рт. ст. Взрыв проволочки был сильным и, согласно классификации Чейса и Левина [5], относился к типу III. Проволочка имела длину 4 см, а максимальное значение полезной запасенной электрической энергии составляло 2000 дж. Микроволновые измерения ударного фронта показали хорошее совпадение результатов для всех трех частот и позволили определить точное положение фронта ионизации1). Система-
1) Ударные волны обычно наблюдаются на расстояниях 6—7 см от оси в зависимости от материала проволочки, ее размера, запасенной энергии и давления окружающего газа.
154
Д. Джонс, Р. ГаллеТ
тические исследования взрывов в различных экспериментальных условиях показали, что максимальная эффективность имеет место при определенных размерах проволочек, давлении и запасенной энергии. Например, при максимальном использовании запасенной энергии наиболее сильная ударная волна оказалась в случае проволочки диаметром 0,458 мм; энергия ударной волны при этом составляла более 40% от величины запасенной энергии. При уменьшении или увеличении размеров проволочки эффективность быстро падала и становилась меньше 10%. Исследовались оптимальные значения величин как функций давления и запасенной энергии. Вообще говоря, наибольшая эффективность ударных волн для любых размеров проволочек имела место для давлений 300—400 мм рт. ст.
Неожиданно очень хорошие отражения микроволн были получены от ударного фронта в воздухе для чисел Маха меньше 2, в то время как теоретически плотность электронов в ударной волне должна падать ниже критического значения уже при числе Маха, равном 71). Такая неожиданно большая ионизация вызвана, вероятно, ультрафиолетовым излучением начального взрыва и ударного фронта. В связи с этим уменьшается величина энергии, необходимая для ионизации на фронте. Несколько последних измерений ионизации перед фронтом в лаборатории авторов указали на то, что и начальный взрыв и сам ударный фронт создают предварительную ионизацию.
Аппаратура
Электрическая цепь
Цепь, используемая в настоящем исследовании, похожа на обычные разрядные цепи, за исключением того, что заземляющие проводники расположены на расстоянии 10 см от проволочки. Это приводит к увеличению
') Уравнения, полученные с помощью теории подобия Тейлора — Лина для сильных ударных волн, справедливы в данных экспериментах вплоть до чисел Маха порядка 4. Отклонение от теории сильных ударных волн при меньших скоростях ударного фронта обсуждается ниже.
Предыдущая << 1 .. 31 32 33 34 35 36 < 37 > 38 39 40 41 42 43 .. 88 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.