彈道靶紅外輻射測(cè)量

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1、第16卷第2期流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)與測(cè)量Vol.16No.22002年06月ExperimentsandMeasurementsinFluidMechanicsJune,2002文章編號(hào):100723124(2002)0120074206彈道靶紅外輻射測(cè)量葛學(xué)真,趙成修,竺乃宜,張正信(中國科學(xué)院力學(xué)研究所高溫氣體動(dòng)力學(xué)開放實(shí)驗(yàn)室,北京100080)摘要:為深入認(rèn)識(shí)再入物理現(xiàn)象,在彈道靶上做了模型頭部和近尾流紅外輻射測(cè)量。發(fā)射器為14.5mm口徑的二級(jí)輕氣炮,模型為<10mm的球,材料為聚碳酸酯和鋁,模型發(fā)射速度4～6km/s,使

2、用紅外InSb探測(cè)器測(cè)量波長3～5.4μm的紅外輻射,靶室壓力5.32kPa。實(shí)驗(yàn)中使用光電法測(cè)量模型速度,兩站陰影照相進(jìn)行模型姿態(tài)監(jiān)測(cè)和速度核實(shí)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:球模型的紅外輻射強(qiáng)度強(qiáng)烈依賴于模型材料和模型飛行速度。對(duì)不同材料模型頭部和尾流部輻射強(qiáng)度的定性比較說明由于低溫材料燒蝕產(chǎn)物的存在,極大地增強(qiáng)了頭部和近尾流區(qū)的輻射強(qiáng)度,而且延長了尾流輻射長度。關(guān)鍵詞:紅外測(cè)量;彈道靶;尾流紅外輻射;輻射標(biāo)定中X圖分類號(hào):TN215文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AThemeasurementofinfraredradiationforballisti

3、crangeGEXue2zhen,ZHAOCheng2xiu,ZHUNai2yi,ZHANGZheng2xin(LaboratoryofHighTemperatureGasDynamics,InstituteofMechanics,ChineseAcademyofSci2ences,Beijing100080,China)Abstract:Theinfraredradiationmeasurementsofheadandnearwakeofmodelswerecarriedoutinballisticrangeforstu

4、dyingofreentryphysicalphenomenon.Thelauncherwasatwo-stagelightgasgunwiththeboreof14.5mm.Thespheremodelswithdiameterof10mmweremadefrompolycar2bonateandAluminumseparately.Theflightvelocitiesofthemodelswereabout4～6km/s,InSbdetectorswereusedformeasurementofIRradiation

5、withsensitivewavelengthwere3～5.4μm.Thepressureintherangeis5.32kPa.Duringtheexperiment,themodelvelocitywasmeasuredthroughphoto-electronicdevicesandtwostationsofshadowgraphmonitorthemodelattitudeandprovidevelocitycheck.TheexperimentresultsshowthatIRradiationofsphere

6、modelsstronglydependsonmodel’smaterialaswellasflightvelocity.IRradiationofpolycarbonatemodelsgreatlyincreasedastheablativeproductsenteringthewake.Keywords:infraredmeasurement;ballisticrange;wakeinfraredradiation;calibrationofinfraredradiationX收稿日期:2000203205基金項(xiàng)目:中

7、國科學(xué)院“八五”軍工項(xiàng)目作者簡介:葛學(xué)真(19412),女,山東煙臺(tái)市人,中國科學(xué)院力學(xué)研究所高級(jí)工程師.?1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第1期葛學(xué)真等:彈道靶紅外輻射測(cè)量750引言飛行體再入大氣層時(shí),由于溫度非常高而使得飛行器周圍和尾流中發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)過程,從而形成了再入物理現(xiàn)象這一復(fù)雜的研究課題,飛行體周圍及其尾流中的紅外輻射特性對(duì)于突防和反突防技術(shù)預(yù)研是非常重要

8、的。多年來國內(nèi)外都投入了大量的人力物力開展這方面的研究。地面模擬實(shí)驗(yàn)研究是不可缺少的重要手段。而彈道靶是比較理想的設(shè)備,這是因?yàn)樗苣M真實(shí)的環(huán)境空氣密度和再入速度,模型是自由飛的,沒有支架的氣動(dòng)干擾和高溫自由流的輻射干擾。當(dāng)然它也有不足之處,這就是模型相對(duì)較小,姿態(tài)和彈道的控制較難。1實(shí)驗(yàn)設(shè)備和測(cè)量裝