真空度对烟幕云团膨胀速率的影响（英）

将烟幕应用于外层空间,研究烟幕云团的稳定性极为重要。针对外层空间高真空的特殊环境,基于燃烧型及粉末型烟幕云团,采用通过测试单位时间内云团边缘尺寸变化获取膨胀速率的方法,试验研究了真空度对烟幕云团形成时膨胀速率的影响。结果表明,烟幕云团的膨胀速率随着真空度由0.1 MPa升高到0.04 MPa而逐渐增大,并且压力每减小0.02 MPa,膨胀速率约增大0.03倍左右。     

烟雾颗粒沉降速度研究

分析了影响烟幕粒子沉降的因素，论述了烟幕材料沉降理论的新进展和计算模型，测试了几种不同粒度、密度的微球和鳞片烟幕粒子材料在静止大气中的沉降速度。     

对烟幕微粒的终端沉降速度研究

传统烟幕理论认为，在烟幕形成后，烟幕微粒受到重力的作用开始沉降，同时受到空气阻力和浮力的作用，最后使烟幕微粒达到终端沉降速度，这个速度方程可以通过Stokes圆球阻力理论求得，并被用来分析烟幕的性能。本文通过外场实验研究和理论分析认为，终端沉降速度公式并不适合分析烟幕性能。     

不同真空度对烟幕近红外衰减性能的影响

针对太空环境高真空的特殊性，为了研究抗红外烟幕在太空中的适用性，通过试验研究了不同真空度下，燃烧型抗红外烟幕对近红外波段(0．76—0．95μm)辐射的衰减性能，结果表明，烟幕透过率随着真空度由0．1MPa升高到0．04MPa逐渐增大，并且各相邻真空度间的透过率增幅基本一致；分析表明随着真空度的升高、烟幕炭黑含量的减小、烟幕质量浓度的降低，烟幕红外衰减性能降低。     

真空中石墨微粉烟幕的红外消光性能研究

基于外层空间高真空的特点,为研究红外干扰材料在外层空间的适用性,实验研究了真空中石墨微粉烟幕的红外消光性能,并与常压下石墨微粉烟幕消光性能进行了比较.结果表明,石墨微粉烟幕在真空度0.03MPa的环境中具有良好的红外消光性能,但弱于常压下的消光能力.分析表明,当真空度较高时,烟幕微粒的沉积速率加快,烟幕有效质量浓度及微粒数浓度减小,烟幕消光性能降低.     

烟幕对红外成像探测干扰作用研究

红外热成像探测、制导技术在现代战争中占有重要地位。通过对红外热像仪的探测原理及烟幕对红外热像探测的干扰机理研究,探讨了冷烟幕和热烟幕对红外热像仪的干扰原理。烟幕箱实验表明,红外热像的探测能力随红外烟幕质量浓度的增加而降低。冷烟幕主要是通过烟幕粒子的吸收和散射作用干扰热像仪;而热烟幕除了具有吸收和散射作用外,还通过烟幕自身发射比目标强得多的红外辐射来屏蔽热像仪,从而起到干扰作用。理论分析与实验结果具有较好的一致性。     

冷烟幕对红外制导武器的影响

通过对红外探头的探测原理研究,对比普通红外干扰烟幕对红外成像探测的干扰机理,论述了冷烟幕对红外热像仪的遮蔽原理,从理论和试验2方面分析了冷烟幕对红外探头探测能力的影响因素与效果,展望了冷烟幕的发展趋势。     

真空环境中烟幕云团形成阶段的膨胀模型

真空条件下,常压下已有的烟幕云团的膨胀模型不再适用.本文分析了真空下烟幕形成机理,基于外界对烟幕云团没有扰动的特点,针对燃烧型和爆炸型烟幕在形成阶段的膨胀特性进行数学建模,得到了烟幕云团膨胀过程中体积及质量浓度与烟幕粒子运动速度、运动时间的关系模型,为进一步研究烟幕粒子在大气层外的运动规律提供了理论基础.     

膨胀石墨对3mm波衰减性能研究

本文采用导电纤维对电磁波衰减的理论模型，对膨胀石墨烟幕在3mm波干扰效果进行理论计算，在烟幕箱中及野外测试了膨胀石墨烟幕对3mm波的干扰效果。结果表明最大衰减均达到70％以上，说明利用可膨胀石墨发烟剂产生的烟幕来干扰毫米波是可行的。     

爆炸型烟幕弹遮蔽效能仿真研究

传统的烟幕仿真方法通常使用假定风场均匀稳定的高斯模型或者拉赫特曼扩散理论,这些方法忽略了实际大气边界层复杂多变的特点。为了解决这一问题,建立一个基于计算流体力学（CFD）方法的爆炸型烟幕弹遮蔽效能仿真模型。运用拉格朗日方法,基于在椭球体内均匀生成随机粒子的方法构建初始云团。分析烟剂燃烧放热对初始云团的热力效应,结合CFD方法和离散相模型对烟幕粒子的扩散进行模拟,得到烟幕质量浓度的时空分布。通过计算面密度得到烟幕对可见光的有效遮蔽区域。效能仿真结果与试验结果和拉赫特曼模式结果对比,证明了该模型的有效性,表明烟幕弹遮蔽效能仿真模型在爆炸型烟幕弹的前期扩散阶段较好地反映了烟幕形状及长度、高度的变化规律。     

抗红外烟幕沉降规律研究

根据大量实验结果统计得出烟幕沉降速度为一随机矢量 ,服从正态分布 ,从理论上解释了烟幕浓度越高 ,其浓度随时间下降越快     

红磷烟幕使用特性及其对红外激光的最佳消光直径

在中型烟幕柜中测试了红磷烟幕的粒度分布,计算了红磷烟幕的发烟能力和自由沉降速度以及对多种波长电磁波的衰减系数,分析了红磷烟幕的多波段消光特性及其在组合烟幕中的应用。研究表明：红磷烟幕平均直径分布在0.5～13μm;发烟能力3.9—22.9;对可见光至14μm红外的衰减系数分布在200／m～41.67/m;沉降速度远小于0.007 m/s并具有良好的组合使用特性。根据Mie理论计算了多种直径红磷烟幕粒子对1.06 μm、3.39 μm和10.6 μm激光的散射、吸收和消光效率因子。分析表明：直径显著小于入射波长的烟幕粒子的消光作用中吸收效应居主导地位;随着粒子直径增大散射效应逐渐增强;当烟幕粒子的尺度接近入射波长时散射和吸收效应趋于一致;红磷烟幕粒子对10.6μm和3.39弘m红外激光辐射的最佳消光直径分别为9.0μm和4.0μm.     

纳米镍粉对1.06μm和10.6μm激光的消光性能研究（英）

在容积为20 m3的烟幕箱中测试了30 g纳米镍粉形成的烟幕对1.06μm和10.6μm激光的消光性能。其质量消光系数分别为1.542 m2.g-1、1.078 m2.g-1,沉降速度为1.035×10-3m.s-1,与常规材料的烟幕性能比较表明,纳米镍粉形成的烟幕消光性能好,悬浮时间长,是一种能有效干扰1.06μm和10.6μm激光的新型烟幕材料。     

发烟罐烟雾质量浓度时空分布特性

发烟罐是对近地激光类武器系统实施无源干扰的有效手段,研究其烟雾质量浓度时空分布特性,是准确获取激光在烟雾环境下传输特性的基础。基于离散相扩散模型,采用计算流体力学软件Fluent对一种小型发烟罐的烟雾扩散过程进行仿真模拟。分析烟雾释放后不同阶段的质量浓度时空分布特性,以及风速、质量流率等参数对烟雾扩散速度、质量浓度分布的影响规律。结果表明：无风时,烟雾在喷涌阶段呈伞状,停止喷涌后烟雾在弥散阶段呈团状并存在一个质量浓度较大的烟环;在仿真设定条件下最佳风速在2~3 m/s附近;烟雾的空间质量浓度与质量流率呈线性关系;所得成果可为下一步研究近地激光类武器系统抗烟雾干扰性能提供技术参考。