(4)复合诱饵剂随着制导技术的发展,单一的红外诱饵剂已经不能满足军用保护目标的需求,红外-毫米波诱饵剂、全波段诱饵剂以及红外紫外双色诱饵剂逐步发展起来。目前国内对红外诱饵剂的研究,一般都是以MTV为基础配方进行改良的。这是由于MTV
红外诱饵剂的综合性能最佳。
1.2.1国内研究情况
陈明华[12]等提出了Mg/PTFE红外诱饵剂燃烧速度的计算方法,得出在理想情况下,即空气中的氧气不参与反应时,当mPTFE:mMg=66:34时,燃烧温度最高;mPTFE:mMg=69:31时,产生的MgF2、MgF、C最多。
陈明华[13,14]等发现Mg/PTFE红外诱饵剂在燃烧时主要能够产生红外辐射的是C、MgF和MgF2三种产物,其中碳起着决定性的作用。加入稍过量的镁,使得药剂呈现负氧平衡,使得有更多的C生成,能够让整个配方的红外辐射强度达到最大。通过研究Mg4Al3/PTFE红外诱饵剂的燃烧,得出C和Al4C3是对该配方红外辐射起决定因素的物质,而影响燃烧速度的主要因素则是导温系数。
林红雪[15]等通过使用赤磷(P)和硫酸锶(SrSO4)替代MTV诱饵剂中的部分镁粉和PTFE,发现两者均能降低MTV药剂的燃烧温度,同时提高它的红外辐射强度。但是加入赤磷后,药剂的安定性和燃烧的稳定性都变差。杜珺[16]等研究了在KNO3/Mg4Al3红外诱饵剂中加入硼(B)粉,得出了一定比例的硼粉可以有效提高红外诱饵剂的燃烧温度、质量燃烧速度和红外辐射强度的结论。
郜永[17]等通过在MTV红外诱饵剂中加入乌洛托品,发现少量的乌洛托品能够辐射使得诱饵剂光谱辐射亮度比L3~5μm/L2.5~3.0μm变大,改善性能。
1.2.2 国外研究情况
TKuwahala[18]等推理出一套Mg/PTFE红外诱饵剂的燃速计算方法。
Ernst-ChristianKoch[19-21]等对不同的红外诱饵剂进行了大量的实验。通过镁/聚一氟化碳红外诱饵剂的红外辐射性能研究,得出用氟化石墨替代聚四氟乙烯,可以有效增强红外诱饵剂的辐射性能;用MgB2、Mg2Si替代MTV中的镁,得到MbTV(含MgB2的诱饵剂)和MsTV(含Mg2Si的诱饵剂)。相比于MTV,MsTV在中红外范围产生更高的辐射率L(λW·cm-2·sr-1),MbTV产生更高的体积光谱效率Eλ(J·cm-3·sr-1),但两者火焰较小;用PTFEP替换MTV中的PTFE,得到了与MTV相仿的燃烧曲线,验证了产物中存在同样具有红外辐射特性的磷。
Nielson[22]通过对HTPB/AP/Mg配方的红外诱饵剂进行实验,在比值为15/63/22时该配方有较优的近、中红外辐射比。
1.3本论文研究内容
根据国内外的相关研究状况,结合研究背景,本文开展的主要研究工作如下:
(1)红外诱饵剂基础配方的研究
以MTV药剂为基础,试验研究其主要组分Mg、PTFE、Viton的配比、粒度对红外诱饵药柱红外辐射性能及燃烧速度的影响,确定出基础配方。
(2)红外诱饵剂的配方优化在已有的基础配方下,试验不同的添加剂及含量对红外诱饵剂红外辐射性能及燃烧速度的影响,得出优化的配方。
(3)药柱外形对红外诱饵剂的影响在已有的基础配方下,试验不同的药柱尺寸、点火面形状对红外诱饵药柱红外辐射性能及燃烧时间的影响,确定效果最好的药柱外形。
(4)装药结构对红外诱饵剂的影响在已有的基础配方和药柱尺寸下,试验不同的装药结构和装配状态对红外诱饵弹红外辐射性能、燃烧时间以及燃烧稳定性的影响,确定最佳的装药结构。
2 红外诱饵剂的配方设计基础
2.1