基于电流反馈的火炮激光点火窗口自适应清洁技术

《Scientific Reports》：Self-adaptive cleaning technology for artillery laser ignition windows based on current feedback

　　

摘要

激光点火是一种新型的火炮点火技术。然而，推进剂燃烧产生的残留物会附着在激光点火窗口的表面，阻碍激光束的传播。为了确保后续点火的可靠性，必须在发射后极短时间内使用钢丝刷对窗口进行清洁。经过多次使用后，钢丝刷的刷毛容易弯曲变形，导致清洁效果下降。为了解决由于刷毛性能退化而导致的清洁能力减弱的问题，本文提出了一种基于电流反馈的火炮激光点火窗口自适应清洁机制。首先，建立了钢丝刷刷毛压缩与电流之间的计算模型，并根据实验结果确定了有效的清洁电流范围。随后定义了自适应清洁过程。最后，构建了一个实验平台来验证该清洁机制的清洁性能。实验结果表明，有效的清洁电流范围为4.3 A至5.5 A。实验结果与理论计算结果之间的总凸轮旋转角度的最大误差为1.9%。此外，反复清洁并未对窗口表面造成损坏。这表明所提出的自适应清洁机制能够实现窗口的非破坏性清洁，并为未来清洁方法的设计和优化提供了理论指导。