固体运载火箭抗强电磁脉冲优化设计方法
2018-11-08龙中权付继伟
宇航学报 2018年10期
龙中权,赵 民,付继伟,陈 曦,齐 欢
(1. 北京宇航系统工程研究所,北京 100076;2. 中国运载火箭技术研究院,北京 100076)
0 引 言
雷电电磁脉冲(Electromagnetic pulse,EMP)及静电等强电磁脉冲对火箭箭上电子电气设备的危害一直备受关注,火箭箭上电气系统的抗强电磁脉冲指标是衡量火箭总体性能的重要依据。强电磁脉冲是一种瞬时电磁辐射,耦合进入箭上电气系统后,会对系统的硬件、软件及电路接口等造成严重地影响,可能导致整个系统工作异常,无法完成预定任务[1-2]。
目前,国内外对于固体火箭系统强电磁脉冲工程防护方法主要有屏蔽、滤波、限幅和接地等[3-5]。在以往相关文献中,对各种电子电气系统的强电磁脉冲防护研究较为透彻,但是很少关注系统进行防护设计后给火箭带来的质量增量[6]。由于箭上对质量控制要求较高,如果对箭上所有系统按照严格指标进行抗强电磁脉冲加固设计,虽然可以达到防护指标要求,但是会给箭上带来巨大的质量增量,这对火箭箭体结构、发动机等提出了更高的要求。实际工程中,发动机的性能参数往往已经被最大利用,没有过多设计余量,因此,为了综合考虑火箭的抗强电磁脉冲加固设计与火箭总体设计的关系,需要寻求箭上系统抗强电磁脉冲指标与质量增量之间的平衡。
本文选取箭上典型电气系统为研究对象,针对强电磁脉冲对箭上敏感设备的干扰,建立了典型电气系统基于最小质量增量的抗强电磁脉冲加固优化模型,采用模拟退火优化算法计算得到箭上典型系统抗强电磁脉冲干扰指标与质量增量的关系,为箭上电气系统抗强电磁脉冲加固设计指标分配方法提供了参考依据。……
登录APP查看全文
