地基空间目标红外辐射特性测量技术

空间目标红外辐射特性测量试验是获取空间目标辐射特性的唯一直接手段。介绍了研制的地基空间目标红外辐射特性测量系统的组成及关键技术,分别利用红外单色照明光管和大面源黑体实现该地基测量系统的光谱定标和辐射定标,并通过大气参数测量设备实现目标和地基测量系统之间的大气传输修正。对该地基测量系统的辐射定标精度和目标辐射测量精度进行了深入分析,中波和长波红外测量系统的辐射定标精度分别为6.9%、4.8%,目标辐射测量精度分别为23.7%、23.2%。最后,利用该地基测量系统对国际空间站进行了辐射测量试验,并给出了空间站的中波红外和长波红外辐射测量结果。     

弹道导弹中段红外辐射特性测量技术研究

从突防和反突防角度出发,研究弹道导弹中段红外辐射特性都具有极其重要的意义。本文就地面模拟测量技术和动态飞行测量技术进行阐述,对弹道导弹中段目标特性研究具有一定的参考价值。     

航空发动机整机红外辐射特性台架试验方案研究

根据航空发动机整机红外辐射特性台架试验要求,给出了发动机整机红外辐射特性试验的测试场地规划,并介绍了红外辐射测量设备的工作原理和技术指标等。重点对红外辐射特性试验测试结果准确性的影响因素进行了分析,并提出了提高红外测试精度的相关措施。根据具体试验场地和环境,规划了开展航空发动机整机红外辐射台架试验的测试场地、现场校准、背景遮挡装置等具体的测试方案,为后续发动机红外辐射特性地面台架试验的开展奠定重要基础。     

空间碎片的红外探测研究

分析了空间碎片在轨运行时的空间辐射环境,通过分析空间碎片受到太阳、地球、月球等辐射的情况,计算其温度变化情况,并计算了8～12μm波段空间碎片的辐射情况。分析了红外探测器的噪声来源与类型,并计算了探测器接收的空间碎片红外辐射以及光学近场辐射所产生的电子数,然后分别计算了在目标温度不变与光学系统温度不变的情况下的信噪比(SNR)。结果显示,在以深空为探测背景的情况下,光学系统近场辐射是对系统探测距离影响最大的辐射。     

红外目标模拟器辐射校准方法的研究

在利用红外目标模拟器对红外成像系统进行性能检测和定标之前,需要先对其输出的有效辐射进行校准,而现有的辐射校准方法没有考虑到红外目标模拟器自身光机结构所产生的背景辐射.建立了考虑到红外目标模拟器背景辐射的辐射校准模型,可同时确定红外目标模拟器中平行光管的透过率和背景辐射,并据此得到红外目标模拟器的有效辐亮度.分析了该校准方法的不确定度,在3.7～4.8 μm、8～9.2 μm波段分别为4.2％、3.5％.最后,利用中波和长波红外相机,对由HFY-302B黑体和LPS300离轴平行光管组成的红外目标模拟器在3.7～4.8 μm、8～9.2 μm波段的有效辐射进行校准实验,给出了辐射校准结果.     

一种红外辐射特性测量教学训练系统

提出了一种红外辐射特性测量教学训练系统。利用该系统,结合红外辐射特性测量设备的任务及结构原理,设计了近20个操作科目;并阐述了红外辐射特性测量系统标定原理,实现了红外辐射特性测量教学系统的软硬件系统设计;研究并确立了红外探测器指标测试操作科目的计算模型。经实验验证,该系统能满足教学训练要求,有助于士官院校学员对红外辐射特性测量系统原理、结构的学习和掌握。     

液氮低温切削钛合金实验研究

针对钛合金难加工特点,将液氮作为冷却介质直接喷向切削区进行钛合金TC4低温车削加工,测量其切削力、表面粗糙度和刀具磨损,并与干切削在相同实验条件下对比,分析低温切削对钛合金的影响。实验结果表明:低温切削钛合金,主切削力有所增大,但进给方向力减小,刀具磨损状况与表面质量得到改善,断屑相对容易。     

目标热红外辐射特性模拟分析研究

为了能够快速达到了解目标红外辐射特性的目的,可以通过建立目标的热红外辐射特性理论计算模型,并分析影响目标红外辐射特性的因素,最终得到目标的红外辐射特性的仿真计算的数学模型。借助野外试验,利用自动气象站、辐射测温仪等仪器测量了一天24h的相关数据,并通过多次数值模拟不断对模型进行优化,最终得到较为准确的目标红外辐射特性仿真计算数学模型,为实现目标红外伪装的技术途径提供理论依据。     

大型地面目标红外辐射亮度外场模拟系统

为实现大型地面目标红外辐射亮度的外场模拟,研制了一套红外辐射外场模拟系统。采用一种电加热布作为红外辐射材料,将其粘贴于长方形充气靶表面,通过温度控制系统控制电加热布表面温度来实现红外辐射亮度的外场模拟。为提高模拟精度,采用长波热像仪作为温度控制系统中的一个环节,建立了热像仪测温结果与温控系统设定值及环境温度之间的关系公式,为给定辐射亮度条件下红外辐射材料表面温度的设置提供参考。另外,也考虑了靶场环境对红外辐射材料辐射亮度的影响。大量外场试验证明,提出的方法能够在一定精度范围内实现目标红外辐射亮度的外场模拟,其模拟精度换算为辐射温度约为2℃。     

氟化镁窗口氘灯真空辐射衰减特性研究

对氟化镁材料窗口、紫外-真空紫外波段辐射传递标准光源氘灯的真空辐射衰减机理进行了分析。在此基础上，研制了液氮制冷屏装置来抑制氘灯衰减。建立了氘灯真空辐射特性测试研究系统，利用该系统对液氮制冷屏装置的有效性进行了考察。测试结果表明，在160-300nm波段，氘灯平均衰减率可由原来的7%/h下降为1%/h。液氮制冷屏装置能十分有效的抑制氟化镁窗口氘灯在真空环境下的辐射衰减。     

液氮低温切削加工对高强度钢加工表面的效果

介绍了高强度钢材料的应用现状,以及其切削加工特性;探讨了高强度钢材料的切削加工问题和35CrMnSiA的化学成分与力学性能。针对干切削和冷却液浇注切削的不足,通过对采用液氮低温切削加工高强度钢零件方法的研究,设计了低温液氮切削与干切削和冷却液浇注切削的对比试验。试验结果表明,这种方法能提高了工件表面的精度,延长了刀具的使用寿命,可省去冷却液和废液,有利于实现清洁生产模式,符合绿色制造的要求。     

红外辐射大气透过率的工程理论计算方法研究

基于目前大气透过率理论计算的现状,综合考虑高度修正、倾斜路程以及气象衰减等因素,建立完整的、并且便于工程应用的大气光谱透过率、平均透过率、积分透过率的理论模型与计算方法,为红外系统的设计与评价提供理论依据。     

液氮喷雾流态化速冻机的稳定性研究

液氮喷雾流态化速冻机稳定性研究主要考察速冻机运行的稳定性和可靠性,内容包括网下风速变频调节稳定性试验、设备冷态运行可靠性以及冷风温度在计算机控温、温控仪二位控制控温和温控仪AI人工智能控制这3种不同控温方式进行比对试验。结果采用温控仪AI人工智能控制控温,控温效果最好,温度分布均匀,上下波动小,温度偏差约为±1.8K。     

低温液氮冷却下高速切削淬硬钢的切屑形成及刀具磨损

针对低温液氮冷却下淬硬钢高速车削过程中切屑形成及刀具磨损机理尚缺乏相关研究的问题,开展了液氮冷却下的淬硬钢高速切削研究,并与干切进行了对比.分析了切削力、切削温度、切屑特征以及刀具磨损特征,讨论了冷却润滑、切屑形成及刀具磨损机理.结果表明:与干切相比,各组实验中低温液氮冷却切削的切削温度降低了6.9％～9.9％,因材料...     

微细通道内液氮流动沸腾的流型特性

采用高速摄像,得到内径为1.931 mm、1.042 mm、0.531 mm的竖直上升圆管内液氮流动沸腾的主要流型为泡状流、弹状流、搅拌流和环状流;并且在1.042 mm、0.531 mm管内发现受限气泡流。并绘制流型图,分析表面张力,压力和管径对流型转变的影响。表面张力是影响流型转变的重要物性参数,相对于空气—水的流型图,对应的弹状流/搅拌流,搅拌流/环状流流型转变线向较低的气体表观速度方向移动;而泡状流/弹状流的转变线向较高的气体表观速度方向移动。压力越高,相应的流型转变曲线向较低的气体表观速度方向移动。管径对流型转变有重要影响,随着管径的减小,相应的流型转变线向较低的气体表观速度方向移动。试验结果与通用的流型转变理论模型作比较,发现理论模型的预测结果与试验结果相差较大。     

低温液氧T型槽密封端面流场数值模拟

以动环、静环和液膜三者为研究对象,建立了低温液氧介质T型槽密封的三维实体模型。利用流体力学计算软件FLUENT对模型进行数值模拟,得到了密封端面液膜流场的压力场分布、剪切力分布和液膜动静环两侧温度场分布,分析了主轴转速、密封介质粘度和压差对开启力、泄漏量和液膜两侧温升的影响。结果表明:动环端面开槽可减少粘性摩擦热,液膜静环侧温升高于液膜动环侧温升,开启力和泄漏量与转速和压差的变化成正比,主轴转速的提高和密封介质粘度的增大都会提高端面温升,压差对温度变化的影响较小。     

低红外发射率水性聚氨酯的研究

为满足红外隐身涂料成膜物的要求,采用在715～1250cm^-1波段红外透明性好的聚碳酸酯二醇（PCDL）为软段,而以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）为硬段,合成了低红外发射率水性聚氨酯。该树脂在8～14μm红外窗口红外光谱吸收峰少,红外发射率低,涂膜物理综合性能优良。     

低温氮气射流对钛合金高速铣削加工性能的影响

在钛合金的高速切削过程中，切削区温度很高，加速了刀具的磨损，限制了切削速度的进一步提高。为降低切削区温度、防止刀具的氧化磨损，提出在低温氮气射流条件下进行钛合金的高速铣削加工。在干铣削、浇注切削液、常温氮气油雾、低温氮气射流和低温氮气射流结合微量润滑等冷却润滑条件下进行了钛合金的高速铣削对比试验。试验结果表明，低温氮气射流结合微量润滑能够最有效地降低铣削力，抑制刀具磨损。借助扫描电镜的检测手段，研究了不同冷却润滑条件下刀具的失效形式。指出在低温氮气射流条件下高速铣削钛合金时，只要热裂纹的形成与扩展未引起刀具的崩刃及刀面的剥落，进一步降低低温氮气的温度将提高刀具的使用寿命。     

液氮发动机的膨胀过程与参数分析研究

分析了液氮发动机的膨胀过程与过程参数，实现了计算机模拟，在选择适当运行参数的情况下，采用三级膨胀二次再热过程得到的比功可以达到理想等温膨胀所得到的比功的90％，并且这种膨胀过程是可行的。