火箭发动机尾焰红外辐射特性研究综述

在导弹/火箭从起飞到整个飞行过程中,其后的尾焰由于具有非常显著的红外辐射特性,进而成为红外设备主要探测目标源。对火箭发动机尾焰红外辐射特性数值计算研究和实验测量研究进行了综述,重点介绍了火箭发动机尾焰红外辐射特性数值计算的步骤方法,并对各步骤的计算方法及其适用性进行了总结归纳。对国内外火箭发动机尾焰红外辐射特性研究进展情况进行了分析讨论,并为今后火箭发动机尾焰红外辐射特性研究提出了意见建议。     

气动光学窗口热辐射效应建模研究

飞行器在大气层内高速飞行时产生严重的气动光学效应,光学窗口因气动加热,温度急剧升高,产生强烈的红外辐射,形成辐射干扰,导致红外探测器产生非均匀辐射背景,严重影响成像质量,降低接收系统的信噪比和探测距离。主要研究窗口热辐射效应,使用有限元分析法,将光学窗口划分成规则网格,计算每个网格的辐射能,运用光线追迹法,得到像面上的辐射分布及像元上的辐通量。最后利用所建立的模型对均匀温度和存在温度梯度的窗口进行了仿真。     

反舰导弹红外辐射特性研究

从舰载红外警戒系统的实际需要出发,针对海空背景下低空来袭反舰导弹目标,深入研究导弹的红外辐射特征,并建立其红外辐射简化模型.通过导弹尾喷管、尾喷焰及蒙皮的气动加热3个导弹主要辐射源,计算某型反舰导弹在长波段(红外警戒系统主要工作波段)的红外辐射强度,并针对计算结果进行了相关分析.     

导弹辐射测量飞行器计划

测量弹道导弹再入系统（长时间的飞行）红外辐射的两类特殊试验的飞行器已由飞歌福特公司研制,该公司与陆军卫兵系统司令部签订了1050美元的合同。 该飞行器称为Fair2,它由空军（通用动力公司的）阿特拉斯导弹携带,从主军基地范登堡发射落向太平洋靶场。Fair2飞行器包括红外探测器和其他的仪器设备,将从阿特拉斯再入系统弹射出来观察整个弹道飞行中的红外辐射特征。Fair的名字是“沿着红外一起飞行”的缩写（fly along infrared）。     

追逐导弹:美海军反导防御中的探测系统

现代海战战例表明,掠海飞行的反舰导弹(尤其是反辐射导弹)和机载巡航导弹在可预见的将来仍然是水面舰船的最大威胁。而且,各国海军目前正在寻求智能化程度更高的导弹和武器系统来替代现有的设计方案。掠海飞行的反舰导弹、巡航导     

基于红外辐射计的物体光谱发射率测量方法

发射率是测量红外辐射特性中的重要参数,直接影响测量的精度。在传统的能量法测发射率的基础上进行改进,利用红外辐射计MR170测量目标的光谱辐射亮度并在同一温度相同波段下建立一标准黑体模型,对目标光谱发射率进行求解。实验验证该方法可以获得满意的测量结果。对实验求取的光谱发射率进行误差分析,结果显示误差小于3%。     

某型装甲车辆红外辐射信号的建模与仿真

为了对装甲车辆的红外辐射特征进行研究,提出了综合考虑排烟热气和外表面装甲红外辐射特征的红外辐射信号建模方法。首先,利用GT和CFX软件联合仿真得到了排烟热气的温度、压力的分布,考虑排烟热气对排烟管红外辐射的吸收作用,建立了装甲车辆排烟装置总体红外辐射数值计算模型;然后,利用CFX软件模拟了外表面装甲的温度分布,提出了装甲车辆外表面装甲的红外数值计算模型,并通过试验验证了该模型的正确性;最后,计算了装甲车辆全方向上3～5μm和8～14μm波带上的红外辐射强度,得到了目标辐射随方向的变化规律。结果表明:装甲车辆的红外辐射信号具有明显的方向性,在进行红外抑制设计时应提出针对性的措施。     

一种半透明体红外测温方法

针对环境辐射难以定量分析,从而影响半透明体红外测温精度的问题,首先引入了等效黑体辐射理论,利用等效辐射理论处理环境辐射的反射和透射能量,建立了半透明体情况下的环境等效辐射模型,得出了等效黑体辐射理论适用的条件;然后,根据红外辐射理论,推导出了半透明体表面真实温度的测量公式,提出了一种半透明体红外测温的方法;最后,设计了一种半透明体红外测温的实验装置,并通过实验进行了验证。结果表明:对接近漫反射面的半透明体,测出的表面真实温度的误差很小,在3%之内,从而验证了测量理论和方法的适用性和正确性。     

液体火箭发动机尾喷焰红外辐射特性

对液体火箭尾部喷焰红外辐射特性进行了仿真计算。利用所扩展建立的液体火箭发动机尾喷焰红外辐射组分的谱带参数数据库和尾喷焰流场数值仿真结果对辐射传输方程进行了数值求解,得到不同观测条件下的光谱辐射亮度。通过与实测数据对比,表明计算方法可行,结果合理。     

舰艇克星——印度“布拉莫斯”超声速反舰导弹

“布拉莫斯”反舰导弹是印度与俄罗斯合作开发的最新型陆、海、空通用的超声速多用途攻击型武器,可从潜艇、水面舰艇、飞机、陆地移动或固定式发射架等多种平台发射。采用垂直或倾斜式,可实现360度全方位发射,能有效打击水面舰艇和陆地目标。据印度国防部官员说,“布拉莫斯”反舰导弹明显优越于美国“鱼叉”和俄罗斯SS-N-22“日炙”反舰导弹。系统构成“布拉莫斯”反舰导弹以俄罗斯海军SS-N-26“宝石”为基础,采用俄罗斯先进的液体燃料发动机技术、印度的制导技术和先进软件技术;弹长约8米,弹径670毫米;发射重量3吨;采用两级动力推进方式,最大马赫数2.8,最大射程约300公里;最大巡航高度约1.4万米,接近目标时的最小飞行高     

反舰导弹的新“杀手锏”——红外成像制导

舰船作为海上特定环境中的目标,其庞大的体积是雷达制导反舰武器理想的反射体。因此,雷达制导反舰导弹曾显赫一时。但随着舰船电子干扰能力的提高,反舰导弹的作战效能已显著下降。为此,反舰武器专家把目光投向了舰船明显的红外辐射特征上,点源式红外制     

典型飞机红外辐射特性及探测仿真研究

依据红外辐射的基本原理,针对隐身飞机的发动机尾焰、尾喷口和飞机蒙皮三大主要辐射源,建立了隐身飞机的红外辐射模型,提出了基于温度场分布的飞机红外辐射计算方法,并对某型飞机的红外隐身效果进行了仿真。根据红外探测器的工作原理,得到经大气传输和目标与背景对比后探测器接收到的有效目标信息,仿真计算了探测距离随波长的变化情况。研究结果对隐身飞机的设计以及红外制导防空导弹武器系统的设计和应用提供了重要的参考依据。     

直升机工作特性建模与飞行性能仿真

以涡轮轴发动机工作特性建模为中心,对某系列直升机飞行性能进行仿真研究,力争实现对直升机实施"基于状态的维修"。讨论了直升机飞行性能和涡轮轴发动机特性的表述方法,建立了涡轮轴发动机的数学模型,并讨论了其解法与应用。基于发动机台架性能仿真程序对该模型进行简化,得到涡轮轴发动机工作过程的热力学模型。对发动机性能进行计算完成飞行性能仿真,应用结果表明该方法是可信、高效的。     

反舰导弹红外图像生成研究

红外成像仿真的关键环节在于红外图像的生成,反舰导弹的红外图像生成是重要的研究内容,具有重要的军事意义。基于理论分析和计算机技术提出了导弹目标红外图像生成的方法,根据红外物理学、空气动力学以及传热学等基本理论,建立导弹目标的红外理论模型,计算出蒙皮、尾喷管和尾喷焰等重点辐射区域的温度场和辐射场,利用灰度等级描述红外辐射信息,经过建模、视点变换、环境设置等一系列处理并渲染生成红外图像。实验结果证明,红外图像生成方法可行,结果可信。     

舰载红外警戒系统工作原理的红外成像模拟

舰载红外警戒系统能有效探测反舰导弹和超低空飞行的飞机,但是在平时训练和装备定型验证时存在困难。分析了红外成像模拟的原理,对海战场主要辐射源进行了研究,通过建立虚拟海战场,计算辐射源的辐射强度,实现了对舰载红外警戒系统红外成像的模拟。实验表明,仿真效果逼真,可以满足部队实际训练的需要。     

基于热物理仿真分析的红外点目标特征提取与识别

根据弹道中段空间目标和诱饵的表面温度分布规律，从热物理的角度分析了目标和诱饵的红外光谱辐射特性，指出了弹道中段目标和诱饵红外辐射特性的本质差别，并据此提出了红外目标识别中的特征基函数，用特征基函数构造红外点目标识别的四维特征矢量。仿真实验表明，这一特征矢量用于红外点目标识别非常成功。     

计算空气动力学飞机红外辐射强度估算方法

结合CFD技术和红外辐射理论发展了一种飞机红外辐射强度估算方法.首先通过欧拉方程数值模拟来获得飞机表面温度场分布,然后应用结合粘性附面层理论进行壁面温度计算分析.在获得了飞机表面温度分布数据之后,采用灰体辐射理论估算全机红外辐射强度.进行某喷气式飞机红外辐射强度估算研究,分析有/无尾焰情况的飞机红外辐射强度计算结果,初...     

装甲车辆动力舱温度场与红外辐射特性

为了对某型装甲车辆动力舱红外辐射特性的影响因素进行研究,采用Fluent软件建立了动力舱冷却空气流动数值计算模型,对动力舱内外流场与结构温度场进行耦合计算,得到了动力舱表面温度场分布和光谱辐射特性,通过与试验数据对比验证了计算方法的可靠性,并在此基础上分析了隔热材料、行驶速度和太阳入射角度等因素对动力舱红外入射特征分布的影响,为下一步提出具有针对性的红外抑制措施提供了理论依据。     

发动机冷却燃料做功潜力?分析

在高马赫数飞行下,用燃料冷却超燃冲压发动机壁面的冷却需求量大于发动机燃烧量。为了降低燃料的冷却量以及实现燃料冷却量和燃烧量的匹配,采用?分析法对超燃冲压发动机壁面燃料冷却工质进行做功潜力分析。发动机壁面冷却燃料的特性决定其热量?大小。根据发动机壁面温度分布、热流密度分布计算热量?,建立稳定流动燃料工质的?平衡方程。结果表明：在壁面最高温度为1200K时,传入壁面的热量为562.4kW,其中理论热量?为541.3kW;冷却燃料工质流量的增加,最大输出功减小;燃料工质出口温度增加,输出功减小,燃料工质出口压力增加,输出功基本不变。     

发动机冷却燃料超临界压力下做功潜力㶲分析

在高马赫数飞行下,超燃冲压发动机的燃料冷却量大于燃料燃烧量。为了降低燃料的冷却量以及实现燃料冷却量和燃烧量的匹配,采用分析法对超燃冲压发动机壁面燃料冷却工质在超临界压力下进行做功潜力分析。发动机壁面冷却燃料的特性决定其热量大小。根据发动机壁面温度分布、热流密度分布计算热量,建立稳定流动燃料工质的平衡方程。结果表明:在壁面最高温度为1200 K时,传入壁面的热量为562.4 k W,其中理论热量为541.3 k W;冷却燃料工质流量增加,最大输出功减小;燃料工质出口温度增加,输出功减小;燃料工质出口压力增加,输出功基本不变。