《高超声速飞行器红外窗口热辐射特性试验》.pdf

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1、第44卷第6期红外与激光工程2015年6月Vo1．44NO．6InfraredandLaserEngineeringJun．2015高超声速飞行器红外窗口热辐射特性试验王亚辉。，王强，张伯川一，周斌。一，肖利平2,3，徐力(1．北京航空航天大学能源与动力工程学院，北京100191；2．中国航天科技集团宇航智能控制技术国家级重点实验室，北京100854；3．北京航天自动控制研究所，北京100854)摘要：对于大气层内的高速飞行器，强烈的气动加热使红外探测系统的红外窗口温度迅速上升，成为气动热辐射效应的主要因素，导致红外探测系统的探测距离、识别概率、跟踪精度等性能下降，甚至失效

2、。通过简化红外窗口热辐射传输模型，设计了一种红外窗17热辐射特性试验平台，并对某蓝宝石红外窗口在中波红外3．7～4．8Ixm波段的热辐射特性进行试验研究。研究结果表明，在100—350oC高温范围内，该红外窗口热辐射特性与温度近似呈现3次方关系，随温度升高，透过率下降约16％，而自身辐射持续增强，幅度最高在100倍以上，对红外探测系统造成的影响比透过率要大得多。关键词：高超声速；红外窗口；气动热辐射效应；自身辐射；蓝宝石中图分类号：TK124文献标志码：A文章编号：1007—2276(2015)06—1716—05Experimentofthethermo·radiatio

3、ncharacteristicofinfraredwindowofhypersonicvehiclesWangYahui’，WangQiang，ZhangBochuanz一，ZhouBin2一，XiaoLiping，XuLi'。(1．SchoolofEnergyandPowerEngineering，BeihangUniversity，Beijing100191，China；2．NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonAerospaceIntelligentControl，ChinaAerospaceScienceandTe

4、chnologyCorporatiom，Beijing100854，China；3．BeijingAerospaceAutomaticControlInstitute。Beijing100854，China)Abstract：Whenhypersonicvehicleshaveflightsinatmosphere．thetemperatureofthewindowofinfrared(IR)detectionsystemsriserapidly，duetotheaerodynamicheatingbyhypersonicairflowaround．High．tempera

5、tureIRwindowsdominatetheaero—thermo—radiationeffect，whichreducetheperformanceofIRdetectionsystems，includingdetectionrange，identificationprobability，trackingprecision，andSOon，orevenmakethesesystemsfail．BysimplifyingradiationtransfermodelforIRwindows，anexperimentplatformwasdesignedtomeasuret

6、herma1．radiationcharacteristicsofIRwindows．OntheplatforlTl，theexperimentontherma1．radiationcharacteristicsofasapphirewindowwerestudied，in3．7—4．8m．Theresearchresultindicatesthat，in100—350℃，thehigherthetemperatureofthesapphireIRwindowis，thesmallerthetransmittanceis，andthestrongertheself—radi

7、ationis．Boththetransmittanceandtheself—radiationarerelatedtothethirdpowerofthewindowtemperature．From100oCto350℃，thetransmittanceofthewindowdropsabout16％．otherwisetheself—radiationenhancesabovel00times，of收稿日期：2014—10—20；修订日期：2014-11—07基金项目：“十二五”预研项目(51301030101