CC BY
89
Техніка сильних електричних та магнітних полів
УДК 621.3.022:621.3.015.52
М.И. Баранов, Г.М. Колиушко, В.О. Лысенко
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ОСНОВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СИЛЬНОТОЧНОГО ПЛАЗМЕННОГО КАНАЛА ПОДВОДНОГО ИСКРОВОГО РАЗРЯДА В ЦЕПИ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ГЕНЕРАТОРА ИМПУЛЬСНОЙ КОМПОНЕНТЫ ТОКА ИСКУССТВЕННОЙ МОЛНИИ
Дослідним шляхом отримано чисельні значення активного опору, питомій електропровідності і напруженості подовжнього електричного поля для сильнострумового плазмового каналу підводного іскрового розряду в колі потужного генератора з ємнісним накопичувачем енергії, який використовується при формуванні на навантаженні імпульсної А- компоненти струму штучноїблискавки з амплітудою до 200 кА.
Опытным путем получены численные значения активного сопротивления, удельной электропроводности и напряженности продольного электрического поля для сильноточного плазменного канала подводного искрового разряда в цепи мощного генератора с емкостным накопителем энергии, используемого при формировании на нагрузке импульсной А- компоненты тока искусственной молнии с амплитудой до 200 кА.
ВВЕДЕНИЕ
При определении молниестойкости различных технических объектов (например, объектов энергетики, авиационной и ракетно-космической техники), содержащих многообразные устройства, изоляционные и металлические конструкции, с помощью генератора тока молнии (ГТМ) требуется при выборе режимов токового нагружения испытываемых элементов учитывать электрофизические характеристики сильноточных плазменных каналов (СПК) искровых разрядов в электрических цепях высоковольтных емкостных накопителей энергии (ЕНЭ) данного ГТМ [14]. Как известно, к воспроизводимым отдельными высоковольтными генераторами импульсных токов (ГИТ) подобных мощных ГТМ, работающими на общую электрическую нагрузку (объект испытаний), амплитудно-временным параметрам (АВП) основных компонент тока искусственной молнии предъявляются жесткие мевдународные технические требования [5-8]. В работах [9, 10] авторами были представлены результаты экспериментальных исследований в ГТМ основных электрических характеристик СПК (например, активного сопротивления Як, удельной электропроводности ок и напряженности продольного электрического поля Е), характерных для воздушных искровых разрядов в цепях его ГИТ, формирующих повторную импульсную Б— (с амплитудой тока до 100 кА и длительностью до 500 мкс) и импульсную А— (с амплитудой тока до 200 кА и длительностью до 500 мкс) компоненты тока искусственной молнии. В практике электромагнитных испытаний на молние-стойкость при помощи мощного ГТМ ряда объектов (например, деревянных клееных конструкций устройств высоковольтной импульсной техники [11] и др.) необходимы данные для указанных величин сопротивления Як, электропроводности ок и напряженности Ек в СПК при подводных искровых разрядах в сильноточных цепях высоковольтных генераторов ГИТ-Б и ГИТ-А, формирующих соответственно повторную импульсную Б— и импульсную А-компо-ненты тока искусственной молнии. В рамках данной статьи ограничимся рассмотрением СПК подводного искрового разряда в цепи мощного генератора ГИТ -А.
1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ПО ОЦЕНКЕ В ЦЕПИ С ИМПУЛЬСНОЙ А-КОМПОНЕНТОЙ ТОКА ИСКУССТВЕННОЙ МОЛНИИ ПАРАМЕТРОВ СПК ПОДВОДНОГО ИСКРОВОГО РАЗРЯДА Рассмотрим приведенную на рис. 1 рабочую камеру (РК) с изоляционным корпусом 1, внутри которой размещен окруженный технической водой 2 тонкий металлический электрически взрывающийся проводник (ЭВП) 3, включенный в разрядную цепь генератора ГИТ'-А, формирующего на эквиваленте нагрузки ГТМ согласно [1-3] импульсную А-компоненту тока искусственной молнии с нормированными АВП. Принимаем, что в соответствии с международными требованиями [5-8] данная компонента тока имитированной молнии (как правило, отрицательной полярности) характеризуется следующими основными нормированными АВП: амплитудой тока 1тА = 200 кА с допуском +10 %; интегралом действия 3А = 2-106 А2-с при допуске +20 %; временем амплитуды тока т < 50 мкс; длительностью своего протекания г,- < 500 мкс.
Рис. 1. Схематическое изображение рабочей камеры с ЭВП в цепи подводного разряда высоковольтного ГИТ -А, предназначенного д ля получения импульсной А- компоненты тока искусственной молнии (1 - изоляционный корпус РК;
2 - техническая вода; 3 - медный ЭВП; 4 - мелкодисперсные продукты от подводного взрыва медного проводника)
Принимаем, что в наших опытах в качестве ЭВП выступает прямолинейный оголенный тонкий медный проводник диаметром do = 0,2 мм и длиной 10 = 100 мм, погруженный в техническую воду РК и жестко подсоединенный своими концами к зажимам на медных электродах крупногабаритного коаксиального радиочастотного кабеля марки РК 50-17-17 со сплошной полиэтиленовой изоляцией, выходящего через горловину РК наружу и включенного далее в разрядную цепь генератора ГИТ-А. Считаем, что в проводимых экспериментах с подводным сильноточным искровым разрядом, инициированным тонким медным ЭВП, АВП импульсного разрядного тока в цепи генератора ГИТ-А могут из-за использования пониженного зарядного напряжения и3А его ЕНЭ, влияния вносимых в нее электрических параметров токоподводов к РК и явления электрического взрыва (ЭВ) тонкого медного ЭВП отличаться от указанных выше нормированных параметров импульсной А-компоненты тока искусственной молнии. Пусть отрицательное зарядное напряжение и3А для генератора ГИТ-А не превышает значения -7 кВ. Полагаем, что в соответствии со схемой на рис. 2 основные собственные электрические параметры разрядной цепи генератора ГИТ-А имеют следующие численные значения [1, 10]: СА = 333 мкФ; ЬА = 2,05 мкГн; ЯА = 0,061 Ом.
но шунтирующего участок его установки прямолинейного массивного медного проводника диаметром dш = 2 мм и длиной /ш = 100 мм, активное сопротивление которого (порядка 0,55 мОм) существенно меньше величин собственного активного сопротивления ЯА выбранного ГТМ и активного сопротивления Яд, ВНОСИМОГО в рассматриваемую сильноточную цепь подводным ЭВ тонкого медного проводника аналогичной длины и диаметром d0 = 0,2 мм. Принимаем, что активное сопротивление СПК Як=Яд при подводном искровом разряде в цепи высоковольтного генератора ГИТ-А обусловлено возникающей от ЭВП высокоионизиро-ванной металлической плазмой, сосредоточенной в цилиндрическом объеме радиусом круглого основания гк, подлежащим в дальнейшем расчетному или экспериментальному определению, И ВЫСОТОЙ /к = /0 = 100 мм. Следует указать, что измерение АВП импульсной А-компоненты тока имитированной молнии в разрядной цепи генератора ГИТ-А будет выполняться при помощи метрологически поверенного коаксиального шунта (ШК) типа ШК-300 разработки НИПКИ "Молния” НТУ "ХПИ" (рис. 3), включенного согласно электрической схеме на рис. 2 в заземленную часть цепи разряда используемого нами ГИТ.
Рис. 2. Принципиальная электрическая схема разрядной цепи
высоковольтного генератораГИТ-^ с шунтом ШК, используемой при формировании на электрической нагрузке
(медном массивном проводнике или тонком ЭВП) импульсной А- компоненты тока искусственной МОЛНИИ [1, 3]
Высоковольтный ЕНЭ данного ГИТ после его со -ответствующего заряда разряжается с помощью сильноточного трехэлектродного воздушного разрядника ^ через медные токоподводы к РК (с электрическими параметрами Ят и Ьт) на тонкий медный ЭВП (с электрическими параметрами Яд и Ьд). Электрический запуск разрядника ^1 в цепи генератора ГИТ-А осуществляется генератором высоковольтных поджигающих импульсов (ГВПИ) на выходное импульсное напряжение до ±100 кВ. Полярность этого пускового микросе-кундного импульса напряжения от ГВПИ, отделенного от управляющего электрода разрядника ^1 разделительной емкостью СР = 180 пФ на 120 кВ, определяется полярностью зарядного напряжения и3А (для создания между управляющим электродом разрядника ^1 и его непотенциальным или заземленным электродом больших перенапряжений данные полярности должны совпадать). Отметим, что заранее параметры Ят, Ьт и Яд, Ьд нам не известны и они подлежат определению по результатам осциллографирования импульсной А— компоненты тока молнии соответственно до и после включения в разрядную цепь генератора ГИТ-А тонкого медного ЭВП, вносящего в цепь величины Яд И Ьд.
Полагаем, что величина индуктивности Ьд для ЭВП мало отличается от индуктивности предваритель-
Рис. 3. Внешний вид измерительного коаксиального шунта типа ШК-300 с экранированной кабельной линией связи длиной 60 ми специальным делителем напряжения СД-300, предназначенным доя подключения в экранированном заглубленном бункере рядацифровых осциллографов [1, 3]
Требуется по результатам осциллографирования и численного расчета с помощью стандартной программы Electronics Workbench (версия EWB 5.12) [9, 12] электроразрядных процессов в схеме на рис. 2 определить активное сопротивление Rk, электропроводность и напряженность Ek в СПК подводного искрового разряда в цепи мощного генератора ГИТ-A.
2. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЛИЯНИЯ СПК ПОДВОДНОГО ИСКРОВОГО РАЗРЯДА НА АВП ИМПУЛЬСНОЙ A- КОМПОНЕНТЫ ТОКА ИСКУССТВЕННОЙ МОЛНИИ
На рис. 4 приведена осциллограмма импульсной A— компоненты тока искусственной молнии в схеме рис. 2 при U3A = -7 кВ, полученная с помощью измерительного коаксиального шунта ШК-300 [1, 3] и цифрового запоминающего осциллографа типа Tektronix TDS 1012 практически при Rk = Rд = 0, когда прямолинейный участок под тонкий медный ЭВП был зашунтирован массивным медным проводником диаметром dm = 2 мм и длиной /ш = 100 мм (масштаб по вертикали - 1 В/клетка; масштаб по горизонтали -50 мкс/клетка).
Рис. 4. Осциллограммаимпульсной А-компоненты тока искусственной молнии при подводном сильноточном разряде высоковольтного ГИТ-А на массивный медный проводник в РК диаметром dш=2 мм и длиной /ш=0,1 м (и3А=-7кВ)
Из приведенной на рис. 4 осциллограммы импульсной А-компоненты тока имитированной молнии видно, что при коэффициенте преобразования измерительного шунта ШК-300, численно равном для рассматриваемой составляющей тока грозового разряда КА = 11261 А/В [1, 3], ее первая амплитуда 1тА оказывается примерно равной 4,44 Вх 11261 А/В=50 кА. Данной амплитуде импульсного тока 1тА соответствует время, равное tmA = 46 мкс. Переход через ось абсцисс первой отрицательной полуволны импульсной А-компоненты тока молнии происходит при времени А = 122 мкс, а ее второй положительной полуволны -при времени ^2 = 254 мкс. Амплитуда второй положительной полуволны рассматриваемого тока не превышает 16,9 кА, а третьей отрицательной полуволны
- 3,35 кА. Логарифмический декремент колебаний Да1 импульсного тока 1А согласно рис. 4 составляет около 2,7 при его периоде ТА = 254 мкс и коэффициенте затухания, равном ^а1=Аа1/Та=10,63-103 с-1. Тогда при полной индуктивности разрядной цепи генератора ГИТ-А в проводимой серии опытов ЬА1=ТА2/(4к2СА)= =4,9 мкГн (Ьд=0,1 мкГн; Ьт=2,75 мкГн) для ее полного активного сопротивления ЯА1Л=2дАЬА1, на основании осциллограммы рис. 4 получаем величину, равную примерно 0,104 Ом (Ят=ЯА2л -ЯА -5,5Т0-4 Ом = 0,043 Ом).
На рис. 5 представлена осциллограмма исследуемой импульсной А-компоненты тока искусственной молнии, полученной в рассматриваемой согласно рис. 2 электрической схеме при использовании в сильноточной разрядной цепи высоковольтного ГИТ -А взрывающегося в РК с технической водой из-за проявления в ее (камере) сильноточном контуре подводного ЭВ тонкого сплошного медного ЭВП, имеющего диаметр d0 = 0,2 мм и длину /0 = 100 мм (и3А =-7 кВ; масштаб по вертикали - 1 В/клетка; масштаб по горизонтали - 50 мкс/клетка). В этом случае из данных рис. 5 видно, что импульсный ток 1А в разрядной цепи ГИТ -А характеризуется сильным затуханием во времени и колебательный процесс разряда его ЕНЭ приближается к апериодическому режиму, при котором полное активное сопротивление разрядной цепи генератора должно принимать критическое значение, равное 2(Ьах/Са)1/2=0,243 Ом. Амплитуда первой отрицательной полуволны импульсной А- компоненты имитированного в лабораторных условиях тока молнии при проявлении в РК подводного ЭВ тонкого медного проводника = 0,2 мм; /0 = 100 мм) оказывается рав-
ной около 3,52 Вх 11261 А/В=39,6 кА при т = 44 мкс. Длительность первой полуволны разрядного тока 1А составляет 124 мкс. Амплитуда второй положительной полуволны тока 1А в цепи разряда ГИТ-4 на тонкий медный ЭВП в РК с технической водой принимает значение, равное примерно 2,25 кА. Длительность периода токовых колебаний при этом, как и случае применения в РК шунтирующего массивного медного проводника = 2 мм; /ш = 100 мм), составляет около ТА = 254 мкс. Путем изменения на экране осциллографа и соответственно на рис. 5 масштаба по вертикали было установлено, что амплитуда третьей отрицательной токовой полуволны достигает значения
0,75 кА. Указанным амплитудам разрядного тока 1А на рис. 5 соответствует логарифмический декремент колебаний АА2, равный 3,96. Поэтому в этом случае коэффициент затухания ёА2 тока в цепи разряда генератора ГИТ -А принимает численное значение около 15,59-103 с-1. При ТА = 254 мкс и ЬА1: = 4,9 мкГн подводный ЭВ в РК с технической водой рассматриваемого тонкого медного проводника ^0 = 0,2 мм; /0= 100 мм) согласно вышеприведенным на основании рис. 5 данным для импульсного тока 1А приводит к возникновению в цепи разряда ГИТ -А полного активного сопротивления величиной ЯА22 = 0,153 Ом. Данное значение сопротивления ЯА22, как и следовало было ожидать, оказалось меньше его критического значения, равного 0,243 Ом.
Рис. 5. Осциллограммаимпульсной А-компоненты тока искусственной молнии при подводном сильноточном разряде высоковольтного ГИТ-А на тонкий медный ЭВП в РК диаметром d0=0,2 мм и длиной /0=100 мм (и3А=-7 кВ)
Отметим, что аналогичные данные для активного сопротивления ЯА2;2 следуют и из результатов численного моделирования на основе стандартной программы EWB 5.12 [9, 12] линейных электромагнитных процессов в схеме разряда генератора ГИТ-Л, приведенной на рис. 2. В результате из полученных экспериментальных данных находим, что при подводном ЭВ в РК с технической водой примененного тонкого медного проводника = 0,2 мм; /0 = 100 мм) активное сопротивление Як СПК подводного искрового разряда в сильноточной цепи используемого высоковольтного генератора ГИТА оказывается приближенно равным:
Як = ЯА£2 _ ЯА£1 = 0,049 Ом. (1)
Тогда в указанных электрофизических условиях погонная величина активного сопротивления Як0 для СПК длиной /к = /0 = 100 мм подводного искрового разряда в цепи мощного генератора ГИТ-Л, формирующего импульсную А-компоненту тока искусственной молнии, составит следующее численное значение:
Як0 = Як//к = 0,49Т0-3 Ом/мм = 0,49 Ом/м. (2)
Из представленных здесь опытных данных вытекает, что введение в разрядную сильноточную цепь высоковольтного генератора ГИТ -Л электрического контура РК с длинными от рабочего стола ГТМ токо-подводами (Ят = 0,043 Ом; Ьт = 2,75 мкГн) и размещенным в технической воде РК тонким медным ЭВП диаметром d0 = 0,2 мм и длиной /0 = 100 мм вызывает заметное уменьшение (на 21 %) первой амплитуды 1тА импульсной А— компоненты тока искусственной молнии и резкую деформацию разрядного тока ГИТ-Л.
3. ОЦЕНКА РАДИУСА СПК ПОДВОДНОГО ИСКРОВОГО РАЗРЯДА В СИЛЬНОТОЧНОЙ ЦЕПИ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ГЕНЕРАТОРА ГИТ-4 Учитывая известную зависимость радиуса СПК для воздушного искрового разряда (формулу Брагинского [13, 14]) и расчетно-экспериментальные данные, представленные во второй главе монографии [15], посвященной теории и практике электрогидравличе-ского эффекта, представим искомую величину для максимального радиуса плазменного канала гтк при подводном искровом разряде в сильноточной цепи генератора ГИТ-Л в следующем аналитическом виде: Гтк = Бк-(1тА)1%тА)т, (3)
где 1тА, тА - соответственно первая амплитуда импульсного тока в разрядной цепи ГИТ-Л и время достижения импульсом тока этой амплитуды; Вк — неизвестный коэффициент, подлежащий определению.
Для нахождения значения коэффициента Вк воспользуемся экспериментальными результатами табл. 2 из [15], полученными при подводном ЭВ и исследовании развития в технической воде разрядного плазменного канала в сильноточных цепях высоковольтных ГИТ, характеризующихся зарядным напряжением 5 кВ (при амплитуде тока 88 кА и времени ее достижения 4 мкс) и 8 кВ (при амплитуде тока 42 кА и времени ее достижения 2 мкс). Заметим, что для указанных АВП разрядного тока в упомянутых ГИТ подводные СПК соответственно имели следующие значения своих радиусов гтк [15]: 2,14 и 1,16 мм. Тогда на основании этих опытных данных из [15], соответствующих рассматриваемому нами электротехноло-гическому случаю, коэффициент Вк в формуле (3) примет численное значение, равное 0,024 м/(А1/3-с1 2). После подстановки в формулу (3) записанную в системе СИ, при Вк = 0,024 м/(А 3-с 2) соответствующих АВП для импульсного тока 1А согласно данным рис. 5 (1тА = 39,6-10 В; ^ = 44-10-6 с) находим, что в нашем случае величина максимального радиуса гтк СПК при подводном искровом разряде в цепи ГИТ-Л принимает численное значение, примерно равное 5,425 мм. Такое найденное расчетным путем по (3) относительно большое значение для радиуса гтк, по сравнению с приведенными ранее опытными результатами из [15], обуславливается существенно большим для нашего электрофизического случая значением времени т.
4. ОЦЕНКА ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ПЛАЗМЫ В СПК ПОДВОДНОГО ИСКРОВОГО РАЗРЯДА ДЛЯ ИМПУЛЬСНОЙ А - КОМПОНЕНТЫ ТОКА ИСКУССТВЕННОЙ МОЛНИИ Усредненную по поперечному сечению разрядного канала удельную электропроводность ак высоко-ионизированной низкотемпературной плазмы в СПК подводного искрового разряда в РК от мощного генератора ГИТ-Л, формирующего импульсную А— ком-
поненту тока искусственной молнии, с учетом экспериментально определенного нами значения активного сопротивления Як рассматриваемого СПК цилиндрической формы находим из следующего соотношения: Стк = /к/(ЛТтк2Як). (4)
Из (4) при гтк = 5,425Т0-3 м, /к = 0,1 ми Як = 0,049 Ом следует, что искомая величина удельной электропроводности ак плазмы в исследуемом случае принимает значение 22073 (Ом-м)-1. Полученное нами усредненное значение для удельной электропроводности ак СПК подводного искрового разряда в цепи генератора ГИТ-Л оказывается примерно в два раза меньше соответствующих опытных значений для ак, приведенных в табл. 2 из [15] для низкотемпературной плазмы сильноточного канала при подводных искровых разрядах ГИТ с ЕНЭ. Это отличие может быть объяснено большими (до 4,6 раз) для цепи подводного искрового разряда ГИТ-Л значениями радиуса гтк его канала, приводящими к уменьшению плотности его "металлической" плазмы и соответственно к уменьшению ее удельной электропроводности ак. Необходимо указать, что подстановка в (4) опытных данных из [15] для гтк (1,16-10-3 м и 2,14Т0-3 м) и Як (соответственно 0,19 Ом и 0,057 Ом) при одинаковой длине каналов разряда /к = 40-10-3 м приводит к расчетным значениям для ак, равным соответственно 49801 (Ом-м)-1 и 48776 (Ом-м)-1. Эти расчетные данные для усредненной удельной электропроводности ак СПК хорошо согласуются с соответствующими изменяющимися по текущему радиусу СПК опытными значениями ак для плазмы каналов подводных искровых разрядов, а также с усредненными по радиусу плазменного канала опытными значениями электропроводности ак (соответственно 49420 (Ом-м)-1 и 48023 (Ом-м)-1), приведенными в табл. 2 из [15]. Это обстоятельство свидетельствует о работоспособности соотношения (4), предусматривающего использование в нем понятия усредненной по поперечному сечению разрядного сильноточного канала удельной электропроводности ак его высокоионизированной плазмы.
5. ОЦЕНКА НАПРЯЖЕННОСТИ ПРОДОЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В СПК ПОДВОДНОГО ИСКРОВОГО РАЗРЯДА ДЛЯ ИМПУЛЬСНОЙ А-КОМПОНЕНТЫ ТОКА ИСКУССТВЕННОЙ МОЛНИИ
Максимальное значение напряженности Етк продольного электрического поля в СПК подводного искрового разряда для сильноточной цепи ГИТ-Л с импульсной А- компонентой тока искусственной молнии может быть оценено по следующим выражениям:
Етк 1тА/(^гтк к) 1тАЯк//к. (5)
После подстановки в (5) полученных расчетноэкспериментальным путем значений 1тА, гтк и ак. или 1тА, Як и /к для величины Етк в высокоионизированной плазме сильноточного подводного искрового разряда при 1тА = 39,6-103 А, Як = 0,049 Ом и /к = 0,1 м находим, что она принимеет численное значение, примерно равное 19,4 кВ/м = 19,4 В/мм. В этой связи на искровом подводном разрядном промежутке РК длиной /к = 100 мм в цепи генератора ГИТ-Л на участке его первой полуволны тока 1А падает импульсное электрическое напряжение отрицательной полярности с амплитудой, равной около 1,94 кВ. Данное напряжение составляет примерно 27,7 % от зарядного напряжения и3А=-7 кВ мощного ЕНЭ генератора ГИТ-Л.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Баранов М.И., Колиушко Г.М., Кравченко В.И. и др. Генератор тока искусственной молнии для натурных испытаний технических объектов // Приборы и техника эксперимента. - 200S. - № 3. - С. S1-S5.
2. Баранов М.И., Колиушко Г.М., Кравченко В.И. и др. Высоковольтные сильноточные воздушные разрядники генератора тока искусственной молнии // Приборы и техника эксперимента. - 200S. - № 6. - С. 5S-62.
3. Баранов М.И., Колиушко Г.М., Кравченко В.И. и др. Мощная высоковольтная электрофизическая установка для имитации полного тока молнии и ее применение в области молниезащиты технических объектов // Електротехніка і електромеханіка. - 200S. - № 3. - С. 69-75.
4. Баранов М.И., Колиушко Г.М., Кравченко В.И. и др. Мощный импульсный генератор тока молнии: разработка и примеры применения / Физика импульсных разрядов в конденсированных средах: Материалы Международной научной конференции (17-21 августа 2009 г.). - Николаев: КП "Миколаївська обласна друкарня", 2009. - С. 113-115.
5. SAE ARP 5412/ED-S4. Нормативный документ "Рекомендуемая практика авиационно-космических работ. Идеализированные составляющие внешнего тока" (США), 19S5.
- С. 30-39.
6. SAE ARP 5416/ED-S4. Нормативный документ "Рекомендуемая практика авиационно-космических работ. Условия воздействия молнии на летательные аппараты и соответствующие формы испытательных сигналов" (США), 1997. - 145 с.
7. KTP-BB®/D0-160D/ED-14D. Квалификационные требования "Условия эксплуатации и окружающей среды для бортового авиационного оборудования. Требования, нормы и методы испытаний". Раздел 23.0. "Прямое воздействие молнии".- М.: Изд-во госстандартов Российской Федерации, 2004. - С. 25S-273.
S. MIL-STD-464A. Военный стандарт США "Электромагнитные и экологические эффекты воздействия молнии. Требования интерфейса и критерии проверки систем", 2002. - С. 1-162.
9. Баранов М.И., Колиушко Г.М., Лысенко В.О. и др. Экспериментальная оценка электрического сопротивления и электропроводности сильноточного плазменного канала в цепи разряда мощного генератора тока искусственной молнии // Електротехніка і електромеханіка. - 2011. -№ 1. - С. 61-64.
10. Баранов М.И., Колиушко Г.М., Лысенко В.О. Экспериментальное определение активного сопротивления и электропроводности сильноточного плазменного канала в разрядной цепи генератора импульсной компоненты тока искусственной молнии // Електротехніка і електромеханіка. -2011. -№ 3. - С. 62-66.
11. Баранов М.И., Лысенко В.О. Приближенные модели электродинамического разрушения древесины в атмосферном воздухе под действием прямого удара в нее линейной молнии // Вісник НТУ "ХПІ". Збірник наукових праць. Тематичний випуск: Техніка та електрофізика високих напруг.
- Харків: НТУ "ХШ". - 2009. - № 39. - С. 10-1S.
12. Баранов М.И., Носенко М.А. Применение программы EWB для численного расчета электромагнитных процессов в разрядных цепях мощных емкостных накопителей энергии // Вісник НТУ "ХПІ". Збірник наукових праць. Тематичний випуск: Техніка та електрофізика високих напруг. -Харків: НТУ "ХШ". - 2005. - № 49. - С. 71-S4.
13. Лозанский Э.Д., Фирсов О.Б. Теория искры. - М.: Атом-издат, 1975. - 272 с.
14. Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики: Монография в 2-х томах. Том 2, Кн. 1: Теория электрофизических эффектов и задач. - Харьков: Изд-во НТУ "ХПИ", 2009. - 3S4 с.
15. Гулый Г.А. Научные основы разрядно-импульсных технологий. - Киев: Наукова думка, 1990. - 20S с.
Bibliography (transliterated): 1. Baranov M.I., Koliushko G.M., Kravchenko V.I. i dr. Generator toka iskusstvennoj molnii dlya naturnyh ispytanij tehnicheskih ob'ektov // Pribory i tehnika ' eksperimenta. -200s. -№ 3. - S. S1-S5. 2. Baranov M.I., Koliushko G.M., Kravchenko V.I. i dr. Vysokovol'tnye sil'notochnye vozdushnye razryadniki genera-tora toka iskusstvennoj molnii // Pribory i tehnika 'eksperimenta. -200S. -№ 6. - S. 5S-62. 3. Baranov M.I., Koliushko G.M., Kravchenko V.I. i dr. Moschnaya vysokovol'tnaya ' elektrofizicheskaya ustanovka dlya imitacii polnogo toka molnii i ee primenenie v oblasti mol-niezaschity tehnicheskih ob'ektov // Elektrotehnika і elektromehanika. -200S. -№ 3. - S. 69-75. 4. Baranov M.I., Koliushko G.M., Kravchenko V.I. i dr. Moschnyj impul'snyj generator toka molnii: razrabotka i primery primeneniya / Fizika impul'snyh razryadov v kondensirovannyh sredah: Materialy Mezhdunarodnoj nauchnoj konferencii (17-21 avgusta 2009 g.). - Nikolaev: KP "Mikolai'vska oblasna drukarnya", 2009. - S. 113-115. 5. SAE ARP 5412/ED-S4. Normativnyj dokument
"Rekomenduemaya praktika aviacionno-kosmicheskih rabot. Idealizirovannye sostavlyayuschie vneshnego toka" (SShA), 19S5. - S. 30-39. б. SAE ARP 5416/ED-S4. Normativnyj dokument "Rekomenduemaya praktika aviacionno-kosmicheskih rabot. Usloviya vozdejstviya molnii na letatel'nye apparaty i sootvetstvuyuschie formy ispytatel'nyh signalov" (SShA), 1997. - 145 s. 7. KTR-VVF/DO-160D/ED-14D. Kvalifikacionnye trebovaniya "Usloviya 'ekspluatacii i okruzhayuschej sredy dlya bortovogo aviacionnogo oborudovaniya. Trebovaniya, normy i metody ispytanij". Razdel 23.0. "Pryamoe voz-dejstvie molnii".- M.: Izd-vo gosstandartov Rossijskoj Federacii, 2004. - S. 25S-273. S. MIL-STD-464A. Voennyj standart SShA "'Elektromagnit-nye i 'ekologicheskie 'effekty vozdejstviya molnii. Trebovaniya interfejsa i kriterii proverki sistem", 2002. - S. 1-162. 9. Baranov M.I., Koliushko G.M., Lysenko V.O. i dr. 'Eksperimental'naya ocenka 'elektricheskogo soprotiv-leniya i 'elektroprovodnosti sil'notochnogo plazmennogo kanala v cepi razry-ada moschnogo generatora toka iskusstvennoj molnii // Elektrotehnika і elektromehanika. - 2011. - № 1. - S. 61-64. 10. Baranov M.I., Koliushko G.M., Lysenko V.O. 'Eksperimental'noe opredelenie aktivnogo soprotivleniya i 'elektroprovodnosti sil'notochnogo plazmennogo kanala v razryadnoj cepi generatora impul'snoj komponenty toka iskusstvennoj molnii // Elektrotehnika і elektromehanika. - 2011. - № 3. - S. 62-66. 11. Baranov M.I., Lysenko V.O. Priblizhennye modeli 'elektrodinamicheskogo razrusheniya drevesiny v atmosfernom vozduhe pod dejstviem pryamogo udara v nee linejnoj molnii // Visnik NTU "HPI". Zbirnik naukovih prac'. Tematichnij vipusk: Tehnika ta elektrofizika visokih naprug. - Harkiv: NTU "HPI". - 2009. - № 39. -S. 10-1S. 12. Baranov M.I., Nosenko M.A. Primenenie programmy EWB dlya chislennogo rascheta 'elektromagnitnyh processov v razryadnyh cepyah moschnyh emkostnyh nakopitelej 'energii // Visnik NTU "HPI". Zbirnik naukovih prac'. Tematichnij vipusk: Tehnika ta elektrofizika visokih naprug. - Harkiv: NTU "HPI". - 2005. - № 49. -S. 71-S4. 13. Lozanskij 'E.D., Firsov O.B. Teoriya iskry. - M.: Atomizdat, 1975. - 272 s. 14. Baranov M.I. Izbrannye voprosy 'elek-trofiziki: Monografiya v 2-h tomah. Tom 2, Kn. 1: Teoriya ' elektrofizicheskih 'effektov i zadach. - Har'kov: Izd-vo NTU "HPI", 2009. - 3S4 s. 15. Gulyj G.A. Nauchnye osnovy razryadno-impul'snyh tehnologij. - Kiev: Naukova dumka, 1990. - 20S s.
Поступила 21.03.2011
Баранов Михаил Иванович, д.т.н., с.н.с.
Колиушко Георгий Михайлович, к.т.н., с.н.с.
Лысенко Виталия Олеговна НИПКИ "Молния"
Национального технического университета "Харьковский политехнический институт".
61013, Харьков, ул. Шевченко, 47.
тел. (057) 707-6S-41, e-mail: [email protected]
BaranovM.I., Koliushko G.M., Lysenko V.O.
Experimental estimation of the basic electric characteristics of the heavy-current plasma channel of an underwater spark discharge in the circuit of a high-voltage generator of artificial lightning current pulse component.
Numerical values of ohmic resistance, specific conductivity and intensity of the longitudinal electric field are experimentally obtained for the heavy-current plasma channel of an underwater spark discharge in the circuit of a powerful generator with a capacitive storage applied for artificial lightning current pulse A-component formation with the magnitude under 200 kA.
Key words - heavy-current plasma channel, underwater spark discharge, electric parameters, artificial lightning current.
