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半球形整流罩厚度对气动热辐射的影响

王惠 党凡阳 张荣达 明月 范志刚

王惠, 党凡阳, 张荣达, 明月, 范志刚. 半球形整流罩厚度对气动热辐射的影响[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(12): 1204002-1204002(6). doi: 10.3788/IRLA201847.1204002
引用本文: 王惠, 党凡阳, 张荣达, 明月, 范志刚. 半球形整流罩厚度对气动热辐射的影响[J]. 红外与激光工程, 2018, 47(12): 1204002-1204002(6). doi: 10.3788/IRLA201847.1204002
Wang Hui, Dang Fanyang, Zhang Rongda, Ming Yue, Fan Zhigang. Influence of thickness of hemispherical dome on aerodynamic thermal radiation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(12): 1204002-1204002(6). doi: 10.3788/IRLA201847.1204002
Citation: Wang Hui, Dang Fanyang, Zhang Rongda, Ming Yue, Fan Zhigang. Influence of thickness of hemispherical dome on aerodynamic thermal radiation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(12): 1204002-1204002(6). doi: 10.3788/IRLA201847.1204002

半球形整流罩厚度对气动热辐射的影响

doi: 10.3788/IRLA201847.1204002
基金项目: 

国家安全重大基础研究项目(6132760102-03);航天科技创新基金(JTBL11610)

详细信息
    作者简介:

    王惠(1986-),男,博士生,主要从事气动光学方面的研究。Email:wh1986_hit@163.com

  • 中图分类号: TN206;O435.1

Influence of thickness of hemispherical dome on aerodynamic thermal radiation

  • 摘要: 气动加热的高温整流罩会产生强烈的红外辐射,影响导引头对目标的探测精度。为了寻求减弱整流罩气动热辐射的方法,建立了气动热辐射数学模型。利用有限元软件以及建立的气动热辐射数学模型对不同厚度的半球形整流罩气动热和气动热辐射进行了数值仿真,得到了半球形整流罩厚度对气动热和气动热辐射的影响规律。研究结果表明,在相同飞行工况下,工作10 s时,当半球形整流罩厚度由3 mm增厚到8 mm,整流△点温度降低了16.23%;形变量减少了54.2%;探测器接收面上的最大辐照度减少了84.43%。因此增加整流罩的厚度可以降低整流罩的温度,有效减小整流罩的热形变和探测器上接收到的干扰辐射照度。
  • [1] Sun Chiquan, Zhao Kan, Meng Junhe. IR optial system design of roll-elevation seeker[J]. Infrared and Laser Engineering,2017, 46(2):0204005. (in Chinese)孙赤全, 赵侃, 孟军合. 滚仰式导引头红外光学系统设计[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(2):0204005.
    [2] Zhao Rui, Rong Jili, Li Yuejun. Rocket fairing with different curvetypes[J]. Acta Armamentarii, 2017, 38(5):1020-1026. 赵瑞, 荣吉利, 李跃军. 整流罩母线形状对脉动压力环境的影响研究[J]. 兵工学报, 2017, 38(5):1020-1026.
    [3] Yin Xingliang. Principle of Aero-optics[M]. Beijing:China Aerospace Press, 2003. (in Chinese)殷兴良. 气动光学原理[M]. 北京:中国宇航出版社, 2003.
    [4] Fan Zhigang, Xiao Haosu, Gao Yuqiang. Characteristics analysis of high-speedaerocraft optical dome in aerodynamic heating enviroment[J]. Journal of Applied Optics, 2009, 30(3):361-365. (in Chinese)范志刚, 肖浩苏, 高豫强. 气动热环境下高速飞行器光学头罩特性分析[J]. 应用光学, 2009, 30(3):361-365.
    [5] Hao Chenglong, Chen Shouqian, Fan Zhigang. Comprehensive analysis of imaging quality degradation of airborne optical system for aerodynamic flow field around the optical window[J]. Applied Optics, 2013, 52(33):7889-7898.
    [6] Hao Chenglong. Optical transmisson of quadric surface optical window and aero dynamic flow field[D]. Harbin:Harbin Institute of Technology, 2014. (in Chinese)郝成龙. 二次曲面光学头罩及外流场气动光传输研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2014.
    [7] Zhang Rongshi. Recent advances in infrared window and dome technologies[J]. Infrared and Laser Engineering, 2007, 36(S2):114-119. (in Chinese)张荣实. 红外窗口/整流罩技术新进展[J]. 红外与激光工程, 2007, 36(S2):114-119.
    [8] Xue Wenhui. Research on the thermal radiation characteristics of conformal come in the aero-dynamic environment[D]. Harbin:Harbin Institute of Technology, 2016. (in Chinese)薛文慧. 气动热环境下共形整流罩热辐射特性研究[D]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2016.
    [9] Wei Qun, Ai Xingqiao, Jiang Huhai, et al. Optimizing design of dome figure for supersonic seekers[J]. Optics and Precision Engineering, 2010, 18(2):384-389. (in Chinese)魏群, 艾兴乔, 姜湖海, 等. 超音速光学导引头整流罩的形状优化[J]. 光学精密工程, 2010, 18(2):384-389.
    [10] Meng Lixin, Zhao Dingxuan, Zhang Lizhong, et al. Boundary layer effect and compensation in airborne laser communication[J]. Optics and Precision Engineering, 2014, 22(12):3231-3238. (in Chinese)孟立新, 赵丁选, 张立中, 等. 机载激光通信中气动光学的影响及补偿[J]. 光学精密工程, 2014, 22(12):3231-3238.
    [11] Zhang Xin, Du Zhiyuan, Qiao Yanfeng, et al. Study on linear field of strapdown semi-active laser seeker[J]. Chinese Optics, 2015, 8(3):415-421. (in Chinese)张鑫, 杜智远, 乔彦峰, 等. 全捷联激光半主动导引头线性视场研究[J]. 中国光学, 2015, 8(3):415-421.
    [12] Wang Yahui, Wang Qiang, Zhang Bochuan, et al. Evaluation method for aero-thermo-radiation effect of IR window[J].Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(2):0204001. (in Chinese)王亚辉, 王强, 张伯川, 等. 红外窗口气动热辐射效应评估方法[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(2):0204001.
    [13] Han Wei, Zhuo Yuejin, Hu Xinqi. Study on aero-optical effect of a hypersonic missile infrared image guide[C]//SPIE, 2009, 7513(75):73516.
    [14] Visknata R, Anderson E E. Heat transfer smitransparent solids[J]. Advances in Heat Trasfer, 1975, 11:317-441.
    [15] Zhang Yun, Wang Shuyan, Sun Yishan, et al. Determination of the dome infrared windowin the supersonic mode[J]. Infrared Technology, 1999, 21(2):11-14. (in Chinese)张云, 王淑岩, 孙益善, 等. 超音速状态下整流罩红外窗口的选型问题研究[J]. 红外技术, 1999, 21(2):11-14.
  • [1] 何涛, 沈中华, 陈飞, 陈力.  脉冲红外热波用于半透明涂层厚度测量 . 红外与激光工程, 2022, 51(2): 20210890-1-20210890-8. doi: 10.3788/IRLA20210890
    [2] 赵媛媛, 肖作江, 梁旭.  基于光谱干涉技术的玻璃厚度及折射率测量方法 . 红外与激光工程, 2020, 49(2): 0213004-0213004. doi: 10.3788/IRLA202049.0213004
    [3] 韩立钦, 崔文煜, 张耀南, 易维宁, 杜丽丽, 黄红莲.  基于环境参数的地表热辐射时序变化模拟方法 . 红外与激光工程, 2019, 48(8): 803004-0803004(9). doi: 10.3788/IRLA201948.0803004
    [4] 么嘉棋, 高小明, 李国元, 杨雄丹, 禄競, 李参海.  ICESat/GLAS回波能量数据的云光学厚度反演 . 红外与激光工程, 2019, 48(S1): 126-134. doi: 10.3788/IRLA201948.S117009
    [5] 余菲, 任栖锋, 李华, 孙威, 黄智强.  同轴全反红外光学系统自身热辐射测量方法 . 红外与激光工程, 2018, 47(1): 104003-0104003(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0104003
    [6] 姜红, 鞠晨阳, 务瑞杰, 范烨, 满吉.  聚类分析法的塑料饮料瓶光谱分析 . 红外与激光工程, 2018, 47(8): 823002-0823002(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0823002
    [7] 周林, 杨甬英, 闫凯, 曹频, 李晨, 吴凡.  玻璃面板油墨厚度无损在线数字化检测系统 . 红外与激光工程, 2017, 46(12): 1217009-1217009(7). doi: 10.3788/IRLA201746.1217009
    [8] 李永君, 肖俊峰, 朱立春, 张炯, 高斯峰, 唐文书, 南晴.  热障涂层厚度激光透射法红外热波检测技术研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(7): 704003-0704003(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0704003
    [9] 郭伟, 董丽虹, 王海斗, 徐雅薇, 徐滨士.  基于小波分解的热波相位特征提取及喷涂层厚度评价 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 904003-0904003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0904003
    [10] 王亚辉, 王强, 张伯川, 郑文娟, 刘彦, 徐力.  红外窗口气动热辐射效应评估方法 . 红外与激光工程, 2016, 45(2): 204001-0204001(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0204001
    [11] 李世龙, 石峰, 张太民, 刘照路, 袁渊, 刘晓健, 聂晶, 张晓辉, 李丹.  高性能像增强器荧光屏粉层设计 . 红外与激光工程, 2016, 45(S2): 106-109. doi: 10.3788/IRLA201645.S220002
    [12] 王亚辉, 王强, 张伯川, 周斌, 肖利平, 徐力.  高超声速飞行器红外窗口热辐射特性试验 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1716-1720.
    [13] 陈林, 杨立, 范春利, 石宏臣, 赵小龙.  基于相位的热障涂层厚度及其脱粘缺陷红外定量识别 . 红外与激光工程, 2015, 44(7): 2050-2056.
    [14] 任彬, 石峰, 郭晖, 焦岗成, 胡仓陆, 成伟, 徐晓兵, 王书菲.  InP/InGaAs转移电子光阴极吸收层厚度设计与计算 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 3010-3014.
    [15] 彭志勇, 王向军, 卢进.  窗口热辐射下基于视觉显著性的红外目标检测方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1772-1776.
    [16] 刘丹丹, 黄印博, 戴聪明, 魏合理.  中红外波段高空大气传输透过率及热辐射计算 . 红外与激光工程, 2013, 42(9): 2324-2329.
    [17] 张景超, 闫玺, 朱艳英, 李潮洋, 李贺光, 胡学良.  激光双路对称透射法在线测量平板玻璃厚度 . 红外与激光工程, 2013, 42(10): 2812-2816.
    [18] 戴聪明, 魏合理, 陈秀红.  通用大气辐射传输软件(CART)分子吸收和热辐射计算精度验证 . 红外与激光工程, 2013, 42(1): 174-180.
    [19] 关英姿.  整流罩气动加热对红外成像系统像质的影响 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 290-293.
    [20] 王亚辉, 王强, 高磊, 肖力平, 徐力.  高超声速飞行器气动热辐射特性 . 红外与激光工程, 2013, 42(6): 1399-1403.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-07-12
  • 修回日期:  2018-08-13
  • 刊出日期:  2018-12-25

半球形整流罩厚度对气动热辐射的影响

doi: 10.3788/IRLA201847.1204002
    作者简介:

    王惠(1986-),男,博士生,主要从事气动光学方面的研究。Email:wh1986_hit@163.com

基金项目:

国家安全重大基础研究项目(6132760102-03);航天科技创新基金(JTBL11610)

  • 中图分类号: TN206;O435.1

摘要: 气动加热的高温整流罩会产生强烈的红外辐射,影响导引头对目标的探测精度。为了寻求减弱整流罩气动热辐射的方法,建立了气动热辐射数学模型。利用有限元软件以及建立的气动热辐射数学模型对不同厚度的半球形整流罩气动热和气动热辐射进行了数值仿真,得到了半球形整流罩厚度对气动热和气动热辐射的影响规律。研究结果表明,在相同飞行工况下,工作10 s时,当半球形整流罩厚度由3 mm增厚到8 mm,整流△点温度降低了16.23%;形变量减少了54.2%;探测器接收面上的最大辐照度减少了84.43%。因此增加整流罩的厚度可以降低整流罩的温度,有效减小整流罩的热形变和探测器上接收到的干扰辐射照度。

English Abstract

参考文献 (15)

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