论文部分内容阅读
世界各国海军为确保海上的威慑力量和实战力量,除有计划地发展水面舰艇外,重点是发展新一代的以隐身潜艇为主的水下武器装备。可以预料,在21世纪,具有良好的机动性、耐波性、续航力和攻防力较强的隐身潜艇,将成为海战的主力军,它标志着海上隐身作战时代的到来。 消声瓦是潜艇实现声隐身的主要手段,目前生产隐身潜艇面临的主要难题之一就是消声瓦敷设技术。如果消声瓦敷设有缺陷(缺胶、气隙、气泡),会降低消声性能,降低消声瓦粘贴的牢固性,引起艇壁腐蚀及消声瓦脱落,影响潜艇航行性能和潜艇隐身性能。因此,准确无误地检查消声瓦敷设缺陷是及早发现缺陷和采取补救措施的唯一手段。 根据工程上检验消声瓦粘贴质量的需要,我们课题组已在1997年研制成了工程使用的CPY-1型微波无损检测仪,达到当时的国际先进水平。首次实现了在生产现场对全艇的消声瓦进行实时扫描检测,检测正确率可以达到90%。 本文围绕CPY-1仪研制中遇到的重要问题和一些奇异的现象而立题。结合国防任务,作者参与了改进型微波无损检测仪CPY-1G的研制、工程检测工作,对课题组碰到的仪器工作灵敏点问题和对作者首次发现的反射系数大于1的奇异现象作了一些理论探讨。本文的主要工作有: 一、作为主要参加者完成了CPY-1G型微波无损检测仪的研制、调试、现场使用的全部过程,为现场测试提供了更加安全、准确、可靠的检测仪器。 二、首次提出了“角锥喇叭高次模谐振腔”的概念,并且采用PML—FDTD法分析了角锥喇叭场分布状态,从而,得出了角锥喇叭探头比终端开口波导或传输线探头灵敏得多的原因在于:我们采用的探头是谐振式探头,消声瓦样品的差别相当于对角锥谐振腔的微扰;采用波导或同轴线探头,消声瓦样品的差别相当于对传输线终端负载有一点变化而已。从而,揭露了角锥喇叭近场探头摘要存在敏感工作点的奥秘一一即角锥喇叭探头构成一种高次模谐振式探头。这样,对工作灵敏点的问题作出了解答。 三、利用遗传算法对消声瓦参考样品的各项参数进行优化分析,选出了合适的参考样品,用解析法核对了遗传算法优化结果的有效性。为制作改进型微波无损检测仪CPY一IG的优化参考样品提供了依据,使CPY一IG的检测正确率提升到95%。 四、首次提出了无源媒质中组合反射系数可以大于1。在某种条件下,即使在无源媒质中,电磁波在有耗媒质和无耗媒质的交接面上,其组合反射系数可能会大于l。对此,本文给出了严格的理论分析。 五、证明了有耗传输线中的反射系数也能大于1。文中给出了有耗传输线中反射系数大于1的条件。