燃烧型炭黑烟幕红外遮蔽性能研究

简要介绍了燃烧型炭黑烟幕的形成机理及其生成特性,并对几种红外发烟剂形成的红外烟幕进行了热图像测试、对比和分析,证明了其对3~5μm、8~12μm波段具有良好的遮蔽性能,同时化合物含碳量、燃烧速度及温度又是影响炭黑生成量的主要因素。     

几种燃烧型有机类干扰烟幕的红外干扰性能比较

随着在现代高科技战场上光电武器作用的日益突出,作为无源光电对抗技术的主要手段之一的烟幕干扰技术自然就成为国内外研究的热门课题。文章简要介绍了几种燃烧型有机类红外干扰发烟剂通过燃烧在烟箱内形成的气溶胶烟幕对8μm～14μm波段中远红外辐射衰减性能的研究,并给出了进行研究的理论依据和部分实验结果。实验证明该类燃烧型红外干扰发烟剂形成的烟幕对中远红外辐射具有显著的衰减能力,能够有效的干扰工作在该波段的红外侦察、探测、制导武器的正常使用,降低其战场效能和战场杀伤力。     

烟幕对红外激光传输的能量衰减研究

主要论述了发烟剂所形成的烟幕对1.06μm红外激光传输的能量衰减.研究了烟幕对红外激光传输的能量衰减机理,并在烟幕箱中进行了多种发烟剂对红外激光的能量衰减试验,试验结果表明,红外干扰发烟剂能显著地衰减红外激光传输能量.     

纳米TiN烟幕干扰激光和红外性能研究

在容积为20 m3的烟幕箱中,测试了30 g纳米TiN形成的烟幕对1.06μm激光、10.6μm激光、3～5 μm红外及8～12 μm红外的干扰性能,结果表明,纳米TiN烟幕对各波段红外辐射的遮蔽/干扰效果良好,质量消光系数均基本大于1 m2·g-1,与常规材料的烟幕性能比较表明,纳米TiN烟幕消光性能好,是一种能有效...     

石墨烯烟幕红外激光消光性能研究

石墨烯片具有质轻、层薄、比表面大的优点,满足烟幕材料所需的要求.为了探索石墨烯在干扰红外成像制导武器方面的应用,利用20m3烟箱,通过快速热引爆石墨烯原材料获得烟幕的方法,测试了烟幕在1.06 μm激光的透过率曲线以及8～14μm波段的红外图像的遮蔽特性,获得了烟幕对1.06μm激光和8～14μm红外波段的平均质量消光系数均在2.0 m2.g-1以上,对红外光具有显著的干扰效果.分析了烟幕粒子的扫描电子显微图像、透射电镜图和X射线衍射图谱,结果表明所制备的烟幕粒子为石墨烯片组成,石墨烯烟幕粒子的微观结构有利于对红外光的吸收和散射.     

微米铜粉对红外、10.6 μm激光的衰减性能研究

为选择一种能够遮蔽红外与激光的烟幕干扰材料,在烟幕箱中测试了组分配比不同的微米铜粉的红外与10.6 μm激光烟幕透过率,当烟幕浓度为1.0 g·m-3时,1~3 μm,3~5 μm,8~14 μm红外的透过率均小于30%,10.6 μm激光的透过率小于20%,红光铜粉、青红光铜粉和青光铜粉对红外与10.6 μm激光的衰减能力逐渐增强;同时测试了微米铜粉对红外热像仪的干扰效果,浓度为2.0 g·m-3时,青光铜粉能够完全遮蔽红外热像仪。     

纳米碳纤维烟幕红外消光性能研究

利用烟幕箱测试分析了纳米碳纤维作为烟幕干扰材料的红外消光性能.在容积为20 m3烟幕箱中喷洒20g不同尺寸分布的纳米碳纤维,通过测量激光透过率和烟幕浓度,得到纳米碳纤维对1.06μm和10.6μm两种波长的激光最大质量消光系数分别为2.1304m2·g-1和1.2362m2·g-1;利用红外热像仪通过对靶标图像的观测记录,表明纳米碳纤维烟幕在8μm～12μm波段也具有显著的红外图像遮蔽能力.     

红外烟幕干扰效能测量方法研究

烟幕对红外成像跟踪的干扰效能需要用相应的外场试验进行验证。在试验中使用某型发烟源并结合外场运动目标,通过合理规划烟幕、目标和成像传感器的相对位置关系,改变烟幕施放的时机和条件,完成对各种典型干扰环境情况的配置,进行烟幕对红外波段的消光和遮蔽效果试验。通过红外成像传感器采集数据,并验证和修正该类型烟幕的消光模型,得到了其红外干扰规律,为该类烟幕的使用和其对红外成像跟踪的干扰效果的研究提供了可靠依据。     

烟幕对红外热像仪遮蔽效果的定量表征

红外成像探测、侦察与制导技术在现代战争中地位显著。为定量表征发烟剂和发烟装备形成的烟幕对红外热像仪的遮蔽效果,详细论述了各种表征参数的测试过程及计算方法。消光系数和总遮蔽力均是评价烟幕遮蔽性能的特征参数,在烟幕箱实验条件下,烟幕粒子容易实现均匀分布,测得的消光系数和总遮蔽力较为准确,所以二者可作为定量表征参数,它们是实验室筛选发烟剂的依据;在野外实验条件下,烟幕粒子的运动状态受气象条件影响很大,很难直接测量消光系数和总遮蔽力,但可将透过率、有效遮蔽时间等作为烟幕对红外热像仪遮蔽效果的定量表征参数。     

纳米银粉的红外消光特性研究

在容积为20m3的烟箱中分别喷撒30g纳米银粉,通过测量其在不同时刻的激光透过率和烟幕质量浓度,测得纳米银粉对1.06μm近红外和10.6 μm远红外激光的质量消光系数分别为1.833 m2·g-1和1.474 m2·g-1;利用红外热像仪测试了纳米银粉在8～12μm波段对靶标红外热像的遮蔽效果.结果表明,纳米银粉对双波长红外激光系统、红外热像仪均具有显著的干扰作用,是一种极具潜力的宽波段烟幕干扰材料.     

红磷烟幕中红外光谱和红外消光性能研究

在中型烟幕试验柜中测试了红磷烟幕的红外光谱和粒度分布,分析了红磷烟幕在7.4μm~13.8μm波段的红外透过率和消光系数.测试了红磷烟幕对10.6μm激光的质量消光系数.根据M ie理论计算了红磷烟幕粒子对该波段红外的散射、吸收和消光效率因子.结果表明,在中等湿度条件下红磷烟幕对8.2μm~11.0μm红外和入射功率为1.0W的10.6μm激光的质量消光系数分别为0.424m2/g和0.396m2/g.红磷烟幕在成烟后10m in~30m in时间内粒度分布在0.5μm~3μm.平均粒度较小的红磷烟幕对中红外辐射的消光主要是吸收作用,随着烟幕粒度增加,散射作用和消光效果逐渐加强.     

红外干扰剂的制备及其消光性能研究

在民用铜粉的基础上,通过表面包覆、球磨、分级处理后,得到了粒度与粒度分布、安定性、耐氧化性、分散性、飘浮性能均优越的红外消光铜粉;综合作为干扰材料的消光性能等诸多因素,确定红外干扰剂配方由红外消光铜粉、3μm～8μm的鳞片状晶体石墨粉、附加组份等材料组成,并得到了它们在红外干扰剂中的最佳配比。消光性能测试结果表明,红外干扰剂对1μm～14μm的红外波段及1．06μm、10．6μm激光均具有良好的衰减效果。     

红外烟幕遮蔽效果测量与评估方法研究

文中首先提出了评估红外烟幕遮蔽效果的主要技术指标,然后介绍了一套外场实用的 红外烟幕测量系统,给出了测量烟幕遮蔽效果主要技术指标的方法,最后给出了烟幕有效遮蔽面积测量精度试验结果,表明测量精度优于20%。     

烟幕消光效能试验测量方法研究

利用发烟罐结合外场运动目标,进行外场烟幕的消光和遮蔽效果试验,通过多光谱成像传感器采集数据,验证和修正烟幕的消光模型。得到的试验数据经过分析及与烟幕经典理论计算方法对比,得到了其消光效果规律,符合工程经验值。在外场试验过程中采集了包括可见光、红外中波和长波成像传感器和激光功率计相关测量数据,为烟幕的使用和对成像传感器影响效果提供了依据。     

膨胀石墨红外消光性能研究

膨胀石墨是一种新型多波段无源干扰材料.为测试膨胀石墨红外消光性能,在分析烟幕消光机理的基础上,利用烟箱测试了膨胀石墨烟幕对3～5 μm、8～12 μm两个波段红外的透过率与时间的关系曲线,用滤膜称重法测量了膨胀石墨烟幕在不同时刻的质量浓度,计算了膨胀石墨烟幕在两个红外波段的平均质量消光系数,分别为0.8013 m<'2...     

用红外成像技术外场研究红外烟幕的遮蔽性能

根据红外成像技术测量原理,提出了直接把遮蔽目标作为靶标研究红外烟幕对红外成像系统遮蔽性能的方法,分析了外场试验的条件,建立了相关的数学模型,并对如何评估烟幕的遮蔽效果进行讨论.     

基于实测数据的红外烟幕干扰仿真研究

研究红外烟幕干扰仿真,是烟幕测试和评价工作中的重要方面.基于烟幕干扰外场试验实测数据,分析了天空背景下红外烟幕的辐射特性,计算了太阳辐射和天空背景辐射对中长波段红外辐射的影响,对红外烟幕的透过率进行了计算,对双色红外烟幕干扰进行了仿真.仿真结果同外场试验结果吻合,满足烟幕测试和评价要求.     

含高氮化合物的铜基红外干扰烟幕剂研究

研究了含高氮含能化合物的铜基红外干扰烟幕剂的配方及影响配方性能的主要因素．结果表明此类烟幕剂解决了铜粉易烧结的问题,并达到了边燃烧边分散铜粉的效果初步研制出的新型抗红外烟幕剂,为铜粉类干扰剂提供了一个新的发展方向．该类烟幕剂的优点是燃温和残渣含量低、成气量大．易点火且反应连续、并将铜粉以气溶胶的形式分散到环境中     

红外烟幕遮蔽条件下目标热像的增强

根据红外烟幕遮蔽条件下目标热像的特征提出了一种减少红外烟幕遮蔽干扰时间的动态局部自适应直方图均衡化增强目标热像新方法。该方法采用一个滑动窗口动态地对感兴趣的目标区域计算不断变化的红外热像图的灰度分布，然后根据该区域局部直方图进行均衡化实现对整个窗口中像素的灰度级变换增强。采用该方法有效地改善了选定区域的目标红外图像，使红外烟幕的有效遮蔽时间减少了3～5s，为有效地跟踪和发现目标提供了宝贵的时间。     

雾状油遮蔽性能研究

文章使用Mie散射理论,对粒径服从对数正态分布的雾状柴油的质量消光系数及其在可见光(0.3～0.8 μm)、中/长波红外大气窗口(3～5 μm和8～14 μm)的平均质量消光系数进行了计算.研究了粒径分布参数对雾状油遮蔽性能的影响,结果表明当r0与被遮蔽(波段)波长接近且b0趋于1时,(波段平均)质量消光系数具有最大值.最后通过实验,研究了冷凝型雾状油(柴油)在以上三个波段的遮蔽性能,实验结果表明其对可见光具有较强的遮蔽作用,对远红外的遮蔽作用最弱,实验结果与理论分析相一致.