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.