4.7 本章小结 31
结 论 32
致 谢 33
参考文献 34
1 绪论
1.1 研究背景及意义
随着高科技前沿的武器装备的发展和完善,飞机、车辆、舰船等海陆空重要目标遭受着红外制导导弹的威胁,更加先进的红外对抗手段的发展迫在眉睫。红外干扰是现代战争中有效对抗红外制导导弹的方法之一[1-2]。
目前,红外干扰的方法主要包括[3]:红外烟幕干扰、红外干扰机、红外诱饵弹以及定向红外干扰等。
经过几十年的发展,红外诱饵弹已达到相当高的水平[4]。现阶段,红外诱饵弹已由单一的红外诱饵,向红外/射频复合干扰弹方向发展,同时,诱饵弹的干扰模式也从单一的点源式扩展到了面源式[4,5]。
红外诱饵属于欺骗式的红外干扰器材,其使用的药剂多为烟火药。红外诱饵弹通过抛射点燃后产生的高温火焰及具有高红外辐射特性的物质,在规定的光谱内产生强烈的红外辐射(通常光谱范围为近红外1-3μm、中红外3-5μm和远红外8-12μm)模拟飞机、车辆、军舰等的红外辐射来干扰、迷惑敌方的红外检测系统及红外制导系统,达到保护己方重要目标的目的[4,6,7]。
常用的一种常规的红外诱饵剂称为MTV,是以镁(Mg)、聚四氟乙烯(PTFE)、氟橡胶(Viton)为基础的配方。通过化学反应使药剂的化学能转变成辐射能,反应生成物主要包括MgF2、C和MgO等,其中心燃烧反应温度可达2000~2200K[4]。反应的主要原理是:药剂点燃后产生的高温火焰在规定的红外光谱范围内产生辐射,因此能达到干扰、迷惑敌方的红外探测系统或制导系统[8]。红外诱饵剂的发展大都基于这一配方进行配比调整、添加新物质以及改善工艺条件等提高诱饵功能。因此研究药剂的辐射性能影响因素对提高诱饵产品性能的重要意义。
本研究主要针对企业某红外诱饵产品对红外辐射性能和燃烧时间的要求:静态条件下中红外(3-5μm)辐射强度应不小于3000W/sr,单个产品燃烧时间应不小于3分钟。通过探究红外诱饵剂的辐射强度和燃烧速度的影响因素,设计最佳配方,从而达到符合某型红外诱饵弹设计技术的要求。
1.2 国内外研究现状
自80年代,红外诱饵技术飞速发展,新兴诱饵材料层出不穷。
(1)MTV型红外诱饵剂作为红外诱饵材料中最典型的药剂,MTV型诱饵剂被广泛应用于各式红外诱饵弹中使用。该诱饵剂燃烧时,能够在近、中和远红外3个窗口产生强烈的红外辐射,已成为对抗红外制导导弹的重要手段。
(2)自燃型诱饵剂特种材料自燃式红外诱饵作为新型红外诱饵在国外得到了广泛的发展和应用,它主要采用自燃金属粉作为红外热源,燃烧属于冷燃烧,几乎没有可见光,隐蔽性好[9]。一般以凝固汽油、黄磷这类燃点低、燃烧温度低于1000℃的物质作为该类诱饵剂的可燃剂,通过喷油延期点火技术或药剂的自燃,产生具有红外辐射特性的气态产物或固体小颗粒,模拟被保护目标的红外光谱,从而达到保护目标的作用[10]。
(3)烟幕型诱饵剂
自20世纪80年代起,利用热烟幕的辐射特征作为诱饵的方法得到了发展。烟幕型诱弹可以在被保护目标一定距离外爆炸形成大范围的气溶胶,通过光源照射气溶胶可以形成一个目标投影,通过散射和光化学反应产生红外辐射,从而保护目标[6,11]。