热尾流红外探测作用距离工程估算方法.pdf

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1、第37卷第4期舰船科学技术Vo1．37，No．42015年4月SHIPSCIENCEANDTECHN0LOGYApr．，2015热尾流红外探测作用距离工程估算方法王建勋，孙国仓，邓海华，彭亮(武汉第二船舶设计研究所，湖北武汉430064)摘要：舰船热尾流产生的红外辐射特性是暴露舰船的重要非声物理特征之一。为实现对舰船热尾流红外特性的定量评估，本文从热尾流的产生，热尾流在海面产生红外辐射，热尾流产生的红外辐射在大气中传输和红外探测器的性能参数等影响热尾流探测的主要因素人手，建立各个部分的工程估算模型，形成红外探测作用距离的工程估算方法。分析红外探测的作用距离与热尾流特征参数的关系，为进一步

2、研究热尾流红外隐身技术提供参考。关键词：非声探测；热尾流；红外辐射；作用距离中图分类号：P422．6+1文献标识码：A文章编号：1672—7649(2015)04—0107—05doi：10．3404／j．issn．1672—7649．2015．04．022EngineeringevaluationmethodfordetectiondistanceofsubmarinethermalwakebyIRWANGJian-xun，SUNGuo—cang，DENGHai—hua，PENGLiang(WuhanSecondShipDesignandResearchInstitute，Wuhan4

3、30064，China)Abstract：ShipSinfraredradiationcharacteristiccausedbythermalwakehasbecomeimportantnon-acousticphysicsfieldcharacteristicwhichwillresultinshipSexposure．TorealizequantitativeanalysisofthermalwakeSinfraredradiationcharacteristic，basedontheanalysisofimpactfactorssucnasthermalwakeSproducti

4、on，infraredradiationSproductionontheseasurface，infraredradiationStransmissionintheatmosphere，andIRdetectorSperformanceparameters，engineeringevaluationmodelforeverypartisestablished，andengineeringevaluationmethodfordetectiondistanceofshipbyIRisformed．TherelationshipbetweendetectiondistancebyIRandt

5、hermalwakecharacteristicparametersisanalyzed，SOastoofferreferrencetofutherresearchofIRstealthtechnology．Keywords：non—acousticsdetection；thermalwake；infraredradiation；detectiondistance外探测器的性能参数等影响热尾流从产生到被探测0引言的几个主要因素人手，建立各个部分的计算模型，作为声探测技术的有力补充，非声探测技术受形成红外探测作用距离的工程估算方法，分析红外到越来越广泛的关注，红外探测即是一种非常有效探测的

6、作用距离。的非声探测手段。对于舰船来说，其在航行时，动1热尾流参数估算模型力装置等系统产生的热排水经一定时间后会浮到海面形成热尾迹，热尾迹温度高于周围海水，且持续热尾流从产生到被红外探测器发现需要经历3时间长达5～6h。现代机载高灵敏度红外探测仪已个阶段。首先是热尾流浮升阶段，该阶段决定了热可感应到千分之一摄氏度的温差变化，因此可利用尾流浮升到海面后产生的温度异常特征；然后是热热尾迹产生的水中温度异常来实现红外探测¨。尾流在海面产生红外辐射阶段，该阶段决定了红外本文将从热尾流的浮升、热尾流在海面产生红探测方向在近海面处能接收到的红外辐射；最后是外辐射、热尾流产生的红外辐射在大气中传输和红

7、热尾流产生的红外辐射在大气中的衰减阶段，该阶收稿日期：2014—04—10；修回日期：2014—05—14作者简介：王建勋(1984一)，男，博士，工程师，从事舰船总体技术研究工作。·108·舰船科学技术第37卷段决定了红外探测器最终能捕捉到的红外辐射特征。光谱透过率的影响，在该软件中只要输入大气参数、1．1热尾流浮升模型路径长度、方向和波长范围，就能得到某一波段范将热尾流近似看作圆锥形，根据热平衡方程可知，围内的平均透过率。热量排