Ускорение металлических ударников на установке “Ангара-5-1”

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Представлены результаты ускорения ударника на установке “Ангара- 5-1” при токе 5 МА давлением магнитного поля до скоростей 10 км/с. Проведено 1 D - и 2 D - моделирование разгона ударника из алюминия. Результаты моделирования соответствуют друг другу и эксперименту.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Г. М. Олейник

ГНЦ РФ “Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований»

Автор, ответственный за переписку.
Email: oleinik@triniti.ru
Россия, Москва

А. В. Браницкий

ГНЦ РФ “Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований»

Email: oleinik@triniti.ru
Россия, Москва

М. П. Галанин

ФИЦ “Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша”

Email: oleinik@triniti.ru
Россия, Москва

Е. В. Грабовский

ГНЦ РФ “Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований»

Email: oleinik@triniti.ru
Россия, Москва

И. Ю. Тищенко

НИЯУ “Московский инженерно-физический институт”

Email: oleinik@triniti.ru
Россия, Москва

К. Л. Губский

НИЯУ “Московский инженерно-физический институт”

Email: oleinik@triniti.ru
Россия, Москва

А. П. Кузнецов

НИЯУ “Московский инженерно-физический институт”

Email: oleinik@triniti.ru
Россия, Москва

Ю. Н. Лаухин

ГНЦ РФ “Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований»

Email: oleinik@triniti.ru
Россия, Москва

А. П. Лотоцкий

ГНЦ РФ “Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований»

Email: oleinik@triniti.ru
Россия, Москва

А. С. Родин

b .ФИЦ “Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша”

Email: oleinik@triniti.ru
Россия, Москва

В. П. Смирнов

ГНЦ РФ “Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований»

Email: oleinik@triniti.ru
Россия, Москва

С. И. Ткаченко

ГНЦ РФ “Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований»; Объединенный институт высоких температур РАН

Email: oleinik@triniti.ru
Россия, Москва; Москва

И. Н. Фролов

ГНЦ РФ “Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований»

Email: oleinik@triniti.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Александров В.В., Браницкий А.В., Грабовский Е.В., Лаухин Я.Н., Олейник Г.М., Ткаченко С.И., Фролов И.Н., Хищенко К.В. // Ядерная физика и инжиниринг. 2018. Т. 9, № 2. С. 141. h ttps://doi.org/ 10.1134/S207956291706001X
  2. Альбиков З.А., Велихов Е.П., Веретенников А.И., Глухих В.А., Грабовский Е.В., Грязнов Г.М., Гусев О.А., Жемчужников Г.Н., Зайцев В.И., Золотовский О.А., Истомин Ю.А., Козлов О.В., Крашенинников И.С., Курочкин С.С., Латманизова Г.М., Матвеев В.В., Минеев Г.В., Михайлов В.Н., Недосеев С.Л., Олейник Г.М., Певчев В.П., Перлин А.С., Печерский О.П., Письменный В.Д., Рудаков Л.И., Смирнов В.П., Царфин В.Я., Ямпольский И.Р. // Атомная энергия. 1990. Т. 68. Вып. 1. С. 2 6.
  3. Koshkin D. S., Gubskiy K. L., Mikhailuk A. V., Kuznetsov A. P. // Proc. Optics and Measurement Conf. Liberec, Czech Republic, 2014. / Ed. by Jana Kovačičinová, Tomáš Vít . 2015. // SPIE Conf. Proc. 2015. V. 9442. P. 94420M. h ttps://doi.org/10.1117/12.2175923
  4. Barker L.M., Hollenbach R.E. // J. Appl. Phys. 1972. V. 43. P. 4669. h ttps://doi.org/10.1063/1.1660986
  5. Knudson M.D., Desjarlais M.P. // J. Appl. Phys. 2021. V. 129. P. 210904. h ttps://doi.org/10.1063/5.0050878
  6. Браницкий А. В., Грабовский Е. В., Джангобегов В. В, Лаухин Я. Н., Митрофанов К. Н., Олейник Г. М., Сасоров П. В., Ткаченко С. И., Фролов И. Н. // Физика плазмы, 2016. Т. 42. С. 342. h ttps://doi.org/ 10.7868/S0367292116040028
  7. Fortov V.E., Khishchenko K.V., Levashov P.R., Lomonosov I.V. / /Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. A. 1998. V. 415. P. 604.
  8. Хищенко К. В. // ТВТ. 2023. Т. 61. С. 477. h ttps://doi.org/10.31857/S0040364423030134
  9. Орешкин В. И., Бакшт Р. Б., Лабецкий А. Ю., Русских А. Г., Шишлов А. В., Левашов П. Р., Хищенко К. В., Глазырин И. В. // Журн. техн. физ. 2004. Т. 74. Вып. 7. С. 38.https://journals.ioffe.ru/articles/8307
  10. Галанин М.П., Лотоцкий А.П., Родин А.С. // Дифференциальные уравнения. 2016. Т. 52, № 7. С. 927. h ttps://doi.org/ 10.1134/S0374064116070086
  11. Зарубин В.С., Кувыркин Г.Н. Математические модели механики и электродинамики сплошной среды. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008.
  12. Коробейников С.Н., Олейников А.А. // Дальневосточный Мат. Жур. 2011. Т. 11. Вып. 2. С. 155.
  13. Родин А.С. // Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша № 54. М.: ИПМ им. М.В. Келдыша, 2023. h ttps://doi.org/ 10.20948/prepr-2023-54
  14. Воробьев А.А., Дремин А.Н., Канель Г.И. // ПМТФ. 1974. № 5. С. 94.
  15. Lemke R.W., Knudson M.D., Hall C.A., Haill T.A., Desjarlais P.M., Asay J.R., Mehlhorn T.A. // Phys. Plasmas. 2003. V. 10. P. 1092. h ttps :// doi. org /10.1063/1.1554740
  16. Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. М.: Физматлит, 2008.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Схема одного из вариантов центральной части концентратора. Стрелками показано протекание тока, сплошной черный прямоугольник – стержень. Слева без LiF, разрез и вид сверху. Справа – с кристаллом LiF толщиной 3 мм, разрез.

Скачать (155KB)
3. Рис. 2. Три теневые картинки лазерного зондирования ударника с кристаллом LiF ; интервал между первым и вторым кадром – 63.3 нс, между вторым и третьим – 58.5 нс. Направление распространения волны сжатия и ее локализация показаны стрелками. Исходное положение ударника – справа, там, где начинаются стрелки.

Скачать (155KB)
4. Рис. 3. Смещение Х в вакуум (без LiF) тыльной поверхности ударника в разные моменты времени по результатам лазерного зондирования. По вертикали – смещение тыльной поверхности ударника, по горизонтали – момент времени зондирования. Результаты, полученные в одном выстреле, соединены отрезками. Размеры прямоугольников соответствуют ошибкам.

Скачать (186KB)
5. Рис. 4. Результат измерения скорости некоторой точки тыльной поверхности ударника с помощью двух интерферометров: квадратурно-дифференциального неравноплечного интерферометра (КДНИ) и квадратурного неравноплечного интерферометра с дополнительным каналом контроля интенсивности на входе (КНИ) с разными линиями задержки (линия задержки КДНИ – 1280 м/с/полосу, КНИ – 7730 м/с/полосу).

Скачать (130KB)
6. Рис. 5. Эволюция (а) положения и (б) скорости разных слоев ударника: 1 – тыльная поверхность ударника; 2 – центральный слой (x = h0 /2) и 3 – фронтальная поверхность ударника.

Скачать (110KB)
7. Рис. 6. Эволюция (а) температуры и (б) плотности в разных слоях ударника: 1 – тыльная поверхность ударника; 2 – центральный слой (x = h0 /2) и 3 – фронтальная поверхность ударника.

Скачать (166KB)
8. Рис. 7. Эволюция (а) давления и (б) плотности тока в разных слоях ударника: 1 – тыльная поверхность ударника; 2 – центральный слой (x = h0 /2) и 3 – фронтальная поверхность ударника.

Скачать (72KB)
9. Рис. 8. Распределение (а) температуры и (б) давления по толщине ударника на различные моменты времени: 1 – 80; 2 – 160; 3 – 200; 4 – 240; 5 – 340 и 6 – 480 нс; горизонтальные линии: температуры 7 – плавления и 8 – кипения алюминия при атмосферном давлении. Координата фронтальной поверхности ударника 900 мкм, тыльной – 0 мкм.

Скачать (105KB)
10. Рис. 9. Расчетная область. Половина поперечного сечения устройства.

Скачать (50KB)
11. Рис. 10. Скорость (Vsurf), плотность (Dens), температура (Temp) точки, расположенной на оси симметрии на тыльной поверхности ударника для двух моделей. Цифры в легендах обозначают номер модели.

Скачать (108KB)
12. Рис. 11. Р аспределение плотности на участке анода в моменты времени 200нс (слева), 300нс (центр) и 400нс (справа) для расчета 2. На оси Ох в начальный момент времени ударник занимал область от 4 мм до 5 мм.

Скачать (243KB)
13. Рис. 12. Р аспределения скорости (Vх), плотност и (Dens), т емпературы (lg _ T) в различные моменты времени для расчета 2. Цифры в легендах – время в нс. По горизонтали – координата расчетной области, на оси ОХ в начальный момент времени ударник занимал область от 4 мм до 5 мм. Температура измеряется в Кельвинах.

Скачать (498KB)
14. Рис. 13. Обработка результатов одного выстрела № 6133 с кристаллом LiF. Зависимость смещения отражающей поверхности от времени (линия) по результатам интерферометрии и три точки смещения для трех кадров по рис. 2 по результатам теневого лазерного зондирования.

Скачать (132KB)

© Российская академия наук, 2024