班晓娜，杨为明，张品亮，张 琛，王 钊,*，田宝贤， 王哲斌，高智星，李 静，胡凤明

(1.中国原子能科学研究院 核物理研究所，北京 102413； 2.中国工程物理研究院 激光聚变研究中心，四川 绵阳 621900； 3.北京卫星环境工程研究所，北京 100094)

随着人类航天活动的日益频繁，航天器数目越来越多，空间碎片环境问题日益突出[1]。空间碎片按其尺寸的差异通常分为3类：大碎片(尺寸在10 cm以上)；危险碎片(尺寸在1～10 cm之间)；微小碎片(尺寸在l cm以下)，其中，微小碎片数量占空间碎片总数的99.67%。在近地轨道，微小碎片与航天器的相对撞击速度高达15 km/s，平均撞击速度接近10 km/s[2]，一旦发生撞击，会使航天器表面结构和部件失效，对其安全运行造成重大威胁。为此，国内外对各种防护结构进行了大量的高速撞击试验，以总结不同防护结构的损伤行为和防护效应。为更准确模拟空间碎片超高速撞击特性及累计损伤效应，撞击防护材料的靶的飞行速度是关键，因此，开展超高速发射技术研究对航天器空间碎片防护结构研究具有重要意义[3-4]。

超高速发射技术是将物体加速到几至十几km/s甚至更高的实验技术。具备超高速发射实验能力是开展超高速碰撞现象和机理研究的前提条件之一[5]。目前，研究空间碎片撞击效应的传统驱动方式主要包括轻气炮驱动[6-7]、爆轰驱动[8-9]以及电磁驱动[10]等，其中，轻气炮是超高速撞击地面模拟研究常用的技术，较为常用的是二级轻气炮，可将靶加速到6～8 km/s，但该装置占用空间较大、操作繁琐、加速成本高[11-12]；……