Диссертация (Исследование помехозащищенности электрических жгутов электротехнических комплексов летательных аппаратов при воздействии мощных электромагнитных помех), страница 5

Определение параметров конструкции ЛА и зон апертур.2. Расчет коэффициента экранирования Kэкр(f) конструкции ЛА в виде сплошного экрана (2.11).383. Расчет коэффициентов экранирования зон апертур Kап n(f) конструкции ЛА,где n – количество зон апертур. В зависимости от вида апертур расчет производится по формулам (2.28)-(2.31).4. Расчет суммарного коэффициента экранирования KΣ(f) по формуле (2.5).5. Определение параметров воздействующей на конструкцию ЛА временнойфункции периодической или импульсной МЭМП (2.33)-(2.35).6. Преобразование Лапласа временной функции f(t) периодической или импульсной МЭМП.7.

Расчет ослабленной конструкцией ЛА операторной функции F(p) периодической или импульсной МЭМП по формуле (2.37)-(2.39), при p = jω.8. Определение энергии периодической или импульсной МЭМП, ослабленнойконструкцией ЛА.В качестве примера, рассмотрим по приведенной выше методике расчет ослабления конструкцией ЛА в виде сплошного экрана с одной зоной апертур в видекруглых отверстий импульсных МЭМП в виде электрического поля грозовогоразряда и электрического поля ЭМИ ВЯВ в диапазоне частот от 10 кГцдо 400 МГц. На рисунке 2.4 приведено изображение рассчитываемого примера.Частотные диаграммы коэффициентов экранирования и эффективностей экранирования сплошного экрана конструкции ЛА, состоящего из алюминия, с одиночной зоной апертур в виде круглых отверстий с параметрами µr = 1; σr = 0,636;t0,001 м, D = 0,005 м; cw = 0,01 м; m = 5 м-2 приведены на рисунках 2.5, 2.6, 2.7.39hW1E0H0E1H12cwDcwDtDРисунок 2.4 – Конструкция ЛА с зонами апертур в виде прямоугольных (1) икруглых (2) отверстий40Результаты вычислений ослабленной импульсной МЭМП (2.34) в виде электрического поля ЭМИ ВЯВ (Am50 кВ/м; δ13,5 106 с-1; δ26,5 108 с-1;k = 1,0343), проникающего через экран с одной зоной апертур, состоящей из круглых отверстий и имеющей параметры µr = 1; σr = 0,636; t0,001 м, D = 0,005 м;cw = 0,01 м; m = 5 м-2, приведены в таблице 2.1 и на рисунке 2.10.

Временная ичастотная диаграммы напряженности электрического поля ЭМИ ВЯВ перед экраном приведена рисунке 2.8.Таблица 2.1 – Результаты вычислений ослабления импульсной МЭМП в видеэлектрического поля ЭМИ ВЯВНаименование параметраЗначениеперед экраномАмплитудное значение импульсной МЭМП перед экраном, В/м50000Длительность фронта импульсной МЭМП перед экраном, нс5Длительность импульса импульсной МЭМП перед экраном, нс200Энергия импульсной МЭМП до экрана, Дж187,99после сплошного экрана с одиночной зоной апертур в виде круглых отверстий1,84·10-7Энергия импульсной МЭМП, проникшей через сплошной экран, ДжЭнергия импульсной МЭМП, проникшей через апертуры, Дж0,221Энергия импульсной МЭМП после экрана, Дж0,221Результаты вычислений ослабленной импульсной МЭМП (2.34) в виде электрического поля грозового разряда (Am3 МВ/м; δ1 7 104 с-1; δ23,25 106 с-1;k = 1,1121), проникающего через экран с одной зоной апертур, состоящей из круглых отверстий и имеющей параметры µr = 1; σr = 0,636; t0,001 м, D = 0,005 м;cw = 0,01 м; m = 5 м-2, приведены в таблице 2.2 и на рисунке 2.11.

Временная ичастотная диаграммы импульса напряженности электрического поля грозовогоразряда перед экраном приведена рисунке 2.9.41Таблица 2.2 – Результаты вычислений ослабления импульсной МЭМП в видеэлектрического поля грозового разрядаНаименование параметраЗначениеперед экраномАмплитудное значение импульсной МЭМП перед экраном, В/м3·106Длительность фронта импульсной МЭМП перед экраном, нс1Длительность импульса импульсной МЭМП перед экраном, нс10Энергия импульсной МЭМП до экрана, Дж37,690после сплошного экрана с одиночной зоной апертур в виде круглых отверстийЭнергия импульсной МЭМП, проникшей через сплошной экран, Дж0,573Энергия импульсной МЭМП, проникшей через апертуры, Дж0,527Энергия импульсной МЭМП после экрана, Дж1,31442а)б)Рисунок 2.5 – Частотная диаграмма коэффициента экранирования (а) и эффективности экранирования (б) сплошного экрана с параметрамиµr = 1; σr = 0,636; t0,001 м.43Kaпf, Гца)Saп, дБб)Рисунок 2.6 – Частотная диаграмма коэффициента экранирования (а) и эффективности экранирования (б) зоны с апертурами в виде круглых отверстий с параметрами µr = 1; σr = 0,636; t0,001 м, D = 0,005 м; cw = 0,01 м; m = 5 м-2.44f, Гца)б)Рисунок 2.7 – Частотная диаграмма суммарного коэффициента экранирования (а)и эффективности экранирования (б) конструкции ЛА в виде сплошного экрана содной зоной апертур в виде круглых отверстий с параметрамиµr = 1; σr = 0,636; t0,001 м, D = 0,005 м; cw = 0,01 м; m = 5 м-2.45а)б)Рисунок 2.8 – Временная (а) и частотная (б) диаграмма напряженности импульсной МЭМП ЭМИ ВЯВ с параметрами A = 50 кВ/м; τф = 5 нс; τи = 200 нс;δ1 = 3,5 106 с-1; δ2= 6,5 108 с-1; k = 1,0343.46а)б)Рисунок 2.9 – Временная (а) и частотная (б) диаграмма напряженности импульсной МЭМП грозового разряда с параметрами Aδ1 7 104 с-1; δ23 МВ/м; τф3,25 106 с-1; k = 1,1121.1 мкс; τи10 мкс;47E, [В/м]/ГцE1(ω)E3(ω)E2(ω)1 - E1(ω) = KΣ(ω) fимп(p) , при p=jω – спектральная функция импульсной МЭМП,проникшей через экран с апертурами; 2 - E2(ω) = Kап(ω) fимп(p) , при p=jω –спектральная функция импульсной МЭМП, проникшей через апертуры;3 - E3(ω) = Kэкр(ω) fимп(p) , при p=jω – спектральная функция импульсной МЭМП,проникшей через экран, где: KΣ(ω) – суммарный коэффициент экранирования;Kап(ω) – коэффициент экранирования зон апертур; Kэкр(ω) – коэффициент экранирования сплошного экрана; fимп(p) – операторная функция импульсной МЭМПРисунок 2.10 – Частотная диаграмма спектральных функций напряженности электрического поля ЭМИ ВЯВ, проникшего через экран с одной зоной апертур, состоящей из круглых отверстий, с параметрами µr = 1; σr = 0,636; t0,001 м,D = 0,005 м; cw = 0,01 м; m = 5 м-2.

Энергия электрического поля ЭМИ ВЯВ равна187,99 Дж. Энергия электрического поля ЭМИ ВЯВ, проникшего через сплошнойэкран, равна 1,84·10-7 Дж. Энергия электрического поля ЭМИ ВЯВ, проникшегочерез апертуры, равна 0,221Дж. Энергия электрического поля ЭМИ ВЯВ, проникшего через экран с апертуры, практически равна 0,221 Дж.48E, [В/м]/ГцE1(ω)E3(ω)E2(ω)1 - E1(ω) = KΣ(ω) fимп(p) , при p=jω – спектральная функция импульсной МЭМП,проникшей через экран с апертурами; 2 - E2(ω) = Kап(ω) fимп(p) , при p=jω –спектральная функция импульсной МЭМП, проникшей через апертуры;3 - E3(ω) = Kэкр(ω) fимп(p) , при p=jω – спектральная функция импульсной МЭМП,проникшей через экран, где: KΣ(ω) – суммарный коэффициент экранирования;Kап(ω) – коэффициент экранирования зон апертур; Kэкр(ω) – коэффициент экранирования сплошного экрана; fимп(p) – операторная функция импульсной МЭМПРисунок 2.11 – Частотная диаграмма спектральных функций напряженности электрического поля грозового разряда, проникшего через экран с одной зоной апертур, состоящей из круглых отверстий, с параметрами µr = 1; σr = 0,636; t0,001 м,D = 0,005 м; cw = 0,01 м; m = 5 м-2.

Энергия электрического поля грозового разряда равна 3,679·107 Дж. Энергия электрического поля грозового разряда, проникшего через сплошной экран, равна 0,527 Дж. Энергия электрического поля грозового разряда, проникшего через апертуры, равна 0,573 Дж. Энергия электрического поля грозового разряда, проникшего через экран с апертуры, практически равна 1,314 Дж.49Выводы по главе 2:1.Предложена методика расчета спектральных характеристик и энергий пе-риодических и импульсных МЭМП, проникающих во внутреннее пространствоконструкции ЛА или во внутреннее пространство корпусов приборов и устройствЭТК ЛА, представленных в виде сплошного экрана с группировками апертур, состоящих из круглых и/или прямоугольных отверстий.2.

Приведен пример расчета спектральных характеристик и энергий импульсных МЭМП грозового разряда и ЭМИ ВЯВ, проникающих во внутреннее пространство конструкции ЛА, представленной в виде сплошного экрана с группировкой апертур, состоящей из круглых отверстий.3. Пример расчета позволяет количественно оценить спектральные характеристики и энергии МЭМП, проникающие во внутреннее пространство конструкцииЛА.50Глава 3.