弹道靶红外辐射测量

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1、第16卷第2期流体力学实验与测量Vol.16No.22002年06月ExperimentsandMeasurementsinFluidMechanicsJune,2002文章编号:100723124(2002)0120074206弹道靶红外辐射测量葛学真,赵成修,竺乃宜,张正信(中国科学院力学研究所高温气体动力学开放实验室,北京100080)摘要:为深入认识再入物理现象,在弹道靶上做了模型头部和近尾流红外辐射测量。发射器为14.5mm口径的二级轻气炮,模型为<10mm的球,材料为聚碳酸酯和铝,模型发射速度4～6km/s,使

2、用红外InSb探测器测量波长3～5.4μm的红外辐射,靶室压力5.32kPa。实验中使用光电法测量模型速度,两站阴影照相进行模型姿态监测和速度核实。实验结果表明:球模型的红外辐射强度强烈依赖于模型材料和模型飞行速度。对不同材料模型头部和尾流部辐射强度的定性比较说明由于低温材料烧蚀产物的存在,极大地增强了头部和近尾流区的辐射强度,而且延长了尾流辐射长度。关键词:红外测量;弹道靶;尾流红外辐射;辐射标定中X图分类号:TN215文献标识码: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基金项目:中

7、国科学院“八五”军工项目作者简介:葛学真(19412),女,山东烟台市人,中国科学院力学研究所高级工程师.©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第1期葛学真等:弹道靶红外辐射测量750引言飞行体再入大气层时,由于温度非常高而使得飞行器周围和尾流中发生复杂的物理化学过程,从而形成了再入物理现象这一复杂的研究课题,飞行体周围及其尾流中的红外辐射特性对于突防和反突防技术预研是非常重要

8、的。多年来国内外都投入了大量的人力物力开展这方面的研究。地面模拟实验研究是不可缺少的重要手段。而弹道靶是比较理想的设备,这是因为它能模拟真实的环境空气密度和再入速度,模型是自由飞的,没有支架的气动干扰和高温自由流的辐射干扰。当然它也有不足之处,这就是模型相对较小,姿态和弹道的控制较难。1实验设备和测量装