固体火箭发动机尾焰电磁波衰减试验验证技术研究
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收稿日期：２０１６ ０５ １０； 修回日期：２０１６ ０６ ２４。 基 金 项 目 ：国 防 基 础 科 研 （ＪＣＫＹ２０１３２０４Ｂ００８）。 作者简介：任泌青（１９８４ ），男，内 蒙 古 呼 和 浩 特 人，工 学 硕 士，主 要 从事固体火箭发动机试验测试技术的研究。
弹地通信影响试验验证技术思路为指导，建立尾焰电磁波衰减 试验验证总体方案如图１所示。
确定，原位校准就是影响测量精度的主要因素。由于固体火箭 率的衰减特性。
发动机试车环境非常恶劣，尾焰温度高达几千度，并伴随高冲 击波，强振动等的影响，因此，必须对尾焰电磁波衰减测试系
影响尾焰电磁波衰减测试精度的因素很多，主要来自原位
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· 卷
校准、测试方法、测试环境的影响，测试方法和测试环境一经 电磁波的衰减量，可以验证并获得发动机尾焰对不同电磁波频
（６０１ＳＴ ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＮｏ．６ Ａｃａｄｅｍｙ，ＣＡＳＩＣ，Ｈｕｈｅｈａｏｔｅ ０１００７６，Ｃｈｉｎａ） 犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｓｏｌｉｄｒｏｃｋｅｔｅｎｇｉｎｅｇｒｏｕｎｄｔｅｓｔｓｉｔｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｔｈｅｎｅａｒｆｉｅｌｄｔｅｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｐｌｕｍｅｅｌｅｃｔｒｏ ｍａｇｎｅｔｉｃｗａｖｅａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ，ｂａｓｅｄｏｎｖｅｃｔｏｒｎｅｔｗｏｒｋａｎａｌｙｚｅｒｄｅｓｉｇｎｅｄｓｏｌｉｄｒｏｃｋｅｔｍｏｔｏｒｐｌｕｍｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｗａｖｅａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｔｅｓｔｖｅｒｉｆｉ ｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｐｌｕｍｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｗａｖｅａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｔｅｓｔｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｓｃｈｅｍｅ，ｆｉｅｌｄｔｅｓｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ｐｌｕｍｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇ ｎｅｔｉｃｗａｖｅａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｆｉｅｌｄｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍ ｈａｒｄｗａｒｅ，ａｎｄｔｈｅｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍｉｎｓｉｔｕｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ｆｉｅｌｄａｎｔｅｎｎａｏｆｔｅｓｔｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ａｎ ｔｅｎｎａｐｏｓｉｔｉｏｎｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｇｅｔａｇｏｏｄｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓ． 犓犲狔狑狅狉犱狊：ｓｏｌｉｄｒｏｃｋｅｔｍｏｔｏｒ；ｐｌｕｍｅ；ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｗａｖｅａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ；ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ
０ 引 言
固体火箭发动机在工作时产生的尾焰对弹地通信电磁波有 较大的能量衰减和相位变化，特别是对反卫星、反导等高新武 器对攻击的精度要求高，要求精确的弹道控制，需迎面攻击， 此时的弹地通信要求及时、准确、可靠，但固体火箭发动机推 进剂燃烧产物经发动机喷管喷出，产生高温、高速的燃气流。 燃气流中存在分子、原子、电子、离子、离子团以及一些悬浮 尘埃颗粒，形成等离子体［１］。当弹地通信电磁波信号穿过尾 焰 时，与尾焰中的带电粒子进行能量交换，使穿过尾焰的电磁波 信号产生幅值衰减和相位变化等［２］。严重时会阻断电磁波信 号 的传输，致使通信中断，制导失灵，严重影响打击精度和打击 效果。
图 １ 尾 焰 电 磁 波 衰 减 试 验 验 证 技 术 研 究 路 线 图
２ 尾 焰 电 磁 波 衰 减 试 验 现 场 测 试 技 术 研 究
国内对固体火箭发动机尾焰电磁波衰减特性的研究，基本 都处于理论或实验室研究阶段，没在固体火箭发动机地面点火 试验过程中进行过相关测试研究［３］。对于固体火箭发动机尾 焰 电磁波衰减在工程应用中的试验测试，其试验测试的全面性及 测试数据的置信度，不仅取决于测试系统的构建合理性，还取 决于测试方法的匹配性及原位校准技术的可靠性等。
关 键 词 ： 固 体 火 箭 发 动 机 ；尾 焰 ；电 磁 波 衰 减 ；试 验 验 证
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Ｒｅｎ Ｍｉｑｉｎｇ，ＧｏｎｇＸｉｌｉａｎｇ，ＣｈｅｎｇＢｏ，ＨｏｕＺｈｉｙｏｎｇ
固体火箭发动机尾焰电磁波衰减试验 验证技术研究
任泌青，宫秀良，程 博，侯志勇
（中国航天科工集团 第六研究院６０１所，呼和浩特 ０１００７６）
摘要：通过对固体火箭发动机地面试验现场环境及尾焰电磁波衰减近场测试技术进行研究，设计了基于矢量网络分析仪的固体火箭 发动机尾焰电磁波衰减试验验证系统，介绍了尾焰电磁波衰减试验验证总体方案，现场测试方法，尾焰电磁波衰减现场测试系统硬件组 成，测试系统原位校准技术，现场测试天线构建和天线位置校准方法等的研究；对构建好的测试系统进行了工程应用，并取得了良好的 试验效果。
试验与评价技术
计 算 机 测 量 与 控 制 ．２０１６．２４（１１） 犆狅犿狆狌狋犲狉 犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋 牔 犆狅狀狋狉狅犾
· ２４９ ·
文章编号：１６７１ ４５９８（２０１６）１１ ０２４９ ０４ ＤＯＩ：１０．１６５２６／ｊ．ｃｎｋｉ．１１－４７６２／ｔｐ．２０１６．１１．０７１ 中图分类号：Ｖ１９ 文献标识码：Ａ
１ 尾 焰 电 磁 波 衰 减 试 验 验 证 总 体 方 案 研 究
固体火箭发动机尾焰电磁波衰减试验验证是在自由空间进 行近场试验验证，利用矢量网络分析仪、微波测试线缆及微波 收发天线来模拟导弹在飞行过程中弹地通信电磁波的发射和接 收，并利用直射和斜射两种测试方法尽可能模拟导弹在飞行过 程中弹地通信电磁波穿过尾焰的情况，从而来测试尾焰对弹地 通信电磁波的衰减特性。以固体火箭发动机尾焰电磁波衰减对
弹地通信影响试验验证技术思路为指导，建立尾焰电磁波衰减 试验验证总体方案如图１所示。
确定，原位校准就是影响测量精度的主要因素。由于固体火箭 率的衰减特性。
发动机试车环境非常恶劣，尾焰温度高达几千度，并伴随高冲 击波，强振动等的影响，因此，必须对尾焰电磁波衰减测试系
影响尾焰电磁波衰减测试精度的因素很多，主要来自原位
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· 卷
校准、测试方法、测试环境的影响，测试方法和测试环境一经 电磁波的衰减量，可以验证并获得发动机尾焰对不同电磁波频
（６０１ＳＴ ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＮｏ．６ Ａｃａｄｅｍｙ，ＣＡＳＩＣ，Ｈｕｈｅｈａｏｔｅ ０１００７６，Ｃｈｉｎａ） 犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｓｏｌｉｄｒｏｃｋｅｔｅｎｇｉｎｅｇｒｏｕｎｄｔｅｓｔｓｉｔｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｔｈｅｎｅａｒｆｉｅｌｄｔｅｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｐｌｕｍｅｅｌｅｃｔｒｏ ｍａｇｎｅｔｉｃｗａｖｅａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ，ｂａｓｅｄｏｎｖｅｃｔｏｒｎｅｔｗｏｒｋａｎａｌｙｚｅｒｄｅｓｉｇｎｅｄｓｏｌｉｄｒｏｃｋｅｔｍｏｔｏｒｐｌｕｍｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｗａｖｅａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｔｅｓｔｖｅｒｉｆｉ ｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｐｌｕｍｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｗａｖｅａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｔｅｓｔｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｓｃｈｅｍｅ，ｆｉｅｌｄｔｅｓｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄ，ｐｌｕｍｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇ ｎｅｔｉｃｗａｖｅａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎｆｉｅｌｄｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍ ｈａｒｄｗａｒｅ，ａｎｄｔｈｅｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍｉｎｓｉｔｕｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ｆｉｅｌｄａｎｔｅｎｎａｏｆｔｅｓｔｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ａｎ ｔｅｎｎａｐｏｓｉｔｉｏｎｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｇｅｔａｇｏｏｄｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓ． 犓犲狔狑狅狉犱狊：ｓｏｌｉｄｒｏｃｋｅｔｍｏｔｏｒ；ｐｌｕｍｅ；ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｗａｖｅａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ；ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ
０ 引 言
固体火箭发动机在工作时产生的尾焰对弹地通信电磁波有 较大的能量衰减和相位变化，特别是对反卫星、反导等高新武 器对攻击的精度要求高，要求精确的弹道控制，需迎面攻击， 此时的弹地通信要求及时、准确、可靠，但固体火箭发动机推 进剂燃烧产物经发动机喷管喷出，产生高温、高速的燃气流。 燃气流中存在分子、原子、电子、离子、离子团以及一些悬浮 尘埃颗粒，形成等离子体［１］。当弹地通信电磁波信号穿过尾 焰 时，与尾焰中的带电粒子进行能量交换，使穿过尾焰的电磁波 信号产生幅值衰减和相位变化等［２］。严重时会阻断电磁波信 号 的传输，致使通信中断，制导失灵，严重影响打击精度和打击 效果。
图 １ 尾 焰 电 磁 波 衰 减 试 验 验 证 技 术 研 究 路 线 图
２ 尾 焰 电 磁 波 衰 减 试 验 现 场 测 试 技 术 研 究
国内对固体火箭发动机尾焰电磁波衰减特性的研究，基本 都处于理论或实验室研究阶段，没在固体火箭发动机地面点火 试验过程中进行过相关测试研究［３］。对于固体火箭发动机尾 焰 电磁波衰减在工程应用中的试验测试，其试验测试的全面性及 测试数据的置信度，不仅取决于测试系统的构建合理性，还取 决于测试方法的匹配性及原位校准技术的可靠性等。
关 键 词 ： 固 体 火 箭 发 动 机 ；尾 焰 ；电 磁 波 衰 减 ；试 验 验 证
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Ｒｅｎ Ｍｉｑｉｎｇ，ＧｏｎｇＸｉｌｉａｎｇ，ＣｈｅｎｇＢｏ，ＨｏｕＺｈｉｙｏｎｇ
固体火箭发动机尾焰电磁波衰减试验 验证技术研究
任泌青，宫秀良，程 博，侯志勇
（中国航天科工集团 第六研究院６０１所，呼和浩特 ０１００７６）
摘要：通过对固体火箭发动机地面试验现场环境及尾焰电磁波衰减近场测试技术进行研究，设计了基于矢量网络分析仪的固体火箭 发动机尾焰电磁波衰减试验验证系统，介绍了尾焰电磁波衰减试验验证总体方案，现场测试方法，尾焰电磁波衰减现场测试系统硬件组 成，测试系统原位校准技术，现场测试天线构建和天线位置校准方法等的研究；对构建好的测试系统进行了工程应用，并取得了良好的 试验效果。
试验与评价技术
计 算 机 测 量 与 控 制 ．２０１６．２４（１１） 犆狅犿狆狌狋犲狉 犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋 牔 犆狅狀狋狉狅犾
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文章编号：１６７１ ４５９８（２０１６）１１ ０２４９ ０４ ＤＯＩ：１０．１６５２６／ｊ．ｃｎｋｉ．１１－４７６２／ｔｐ．２０１６．１１．０７１ 中图分类号：Ｖ１９ 文献标识码：Ａ
１ 尾 焰 电 磁 波 衰 减 试 验 验 证 总 体 方 案 研 究
固体火箭发动机尾焰电磁波衰减试验验证是在自由空间进 行近场试验验证，利用矢量网络分析仪、微波测试线缆及微波 收发天线来模拟导弹在飞行过程中弹地通信电磁波的发射和接 收，并利用直射和斜射两种测试方法尽可能模拟导弹在飞行过 程中弹地通信电磁波穿过尾焰的情况，从而来测试尾焰对弹地 通信电磁波的衰减特性。以固体火箭发动机尾焰电磁波衰减对