气炮发射获得超高速碰撞器的数值模拟研究进展

• 作者: 刘坤 华劲松 唐蜜 李平 柏劲松 王翔 罗国强 胡建波 钟敏
• 来源期刊: 中国科学（物理学 力学 天文学）
• 关键词: 超高速飞片 超高速碰撞 气炮装置 MFPPM LSFC
• 年，卷（期）: 2014,（5）
• 所属期刊栏目: 计算力学
• 页码范围: 547-556
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/132012-782

摘要

航天器结构防护的实验研究需要将克量级的金属飞片加速到10 km/s左右的超高速状态,目前中国工程物理研究院流体物理研究所在二级轻气炮装置上对这一关键技术取得了突破性进展,成功将克量级的LY12铝飞片驱动加速到11.0 km/s,将克量级的高密度Ta和Pt飞片分别驱动加速到约10.0 km/s和9.0 km/s.本文简要回顾了我们近年来的实验研究结果,并利用研制的高精度MFPPM计算程序对气炮加载驱动超高速飞片过程进行数值模拟,给出的飞片自由面速度与实验测量结果基本一致.考虑到超高速碰撞效应涉及物质熔化、汽化和等离子状态等宽区物态方程问题,进一步发展了具有自主知识产权的LSFC欧拉型计算程序,在气炮加载驱动超高速飞片问题中对其进行了验证,其计算结果与MFPPM的计算结果基本吻合,拟进一步发展后将其应用于超高速空间碎片及其防护的数值模拟研究.