МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РАЗРЯДНОГО КОНТУРА ВЫСОКОВОЛЬТНОГО СТЕНДА МОЛНИЕВОГО РАЗРЯДА
Аннотация
Устойчивое прохождение ракетой-носителем атмосферного слоя, где могут возникать разряды электричества, обеспечивается не только организационными мерами, но и предвари- тельными наземными испытаниями. Государства, осуществляющие вывод космических аппара- тов на орбиту, располагают специальным стендовым оборудованием. Сложилась определенная система взглядов, реализованная в стандартах и других технических документах, требования которых стали обязательны к выполнению. Настоящая работа является логическим продолже- нием исследований, связанных с созданием высоковольтного стенда молниевого разряда (ВСМР), разрабатываемого для испытаний изделий ракетно-космической техники. Основной задачей ВСМР является генерация заданных электрических (или электромагнитных) импульсов, имити- рующих воздействие молниевого разряда на элементы конструкции ракето-носителя. В высоко- вольтной части ВСМР состоит из четырех генераторов импульсных токов (ГИТ-А, ГИТ-В, ГИТ-С и ГИТ-D), последовательно подключаемых к нагрузке для создания определённой формы общего токового импульса. Типовые нагрузки включают: стол заземления высоковольтный, стой- ку вертикальную, приспособление на испытание пробоем. Задачей настоящего этапа работ яви- лась проверка параметров токового импульса, возникающего при разряде генератора импульсных токов ГИТ-А на калибровочную нагрузку, в качестве которой принимается стол заземления высо- ковольтный. В статье представлены результаты расчетов параметров импульса компоненты «А» в разрядном контуре в ходе развития процесса генерации импульса: до момента закоротки емкостного накопителя и от момента закоротки. Разрядное устройство «кроубар» позволяет подключать нагрузку по двухконтурной схеме в момент максимума разрядного тока. Разработа- ны аналитические зависимости обеих эквивалентных электрических схем подключения контуров. Дифференциальные уравнения решены численным методом, получены графики изменения тока и напряжения колебательного импульса «А» в незакороченным и закороченном контурах. Моделиро- вание позволило оценить динамические характеристики исследуемого контура при его функциони- ровании в одном из самых быстропротекающих и энергоемких режимов работы. В целом комму- тация разрядного контура на стенд заземления высоковольтный с подобранными параметрами подтверждает работоспособность ВСМР и достижение удовлетворительных характеристик заданного токового импульса, реализуемого ГИТ-А.
