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氟化镁共形整流罩热障效应分析及试验验证

张天翼 魏群 王超 虞林瑶 朱瑞飞

张天翼, 魏群, 王超, 虞林瑶, 朱瑞飞. 氟化镁共形整流罩热障效应分析及试验验证[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(2): 220001-0220001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0220001
引用本文: 张天翼, 魏群, 王超, 虞林瑶, 朱瑞飞. 氟化镁共形整流罩热障效应分析及试验验证[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(2): 220001-0220001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0220001
Zhang Tianyi, Wei Qun, Wang Chao, Yu Linyao, Zhu Ruifei. Thermal barrier effect analysis of magnesium-fluoride conformal dome and the experimental validation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(2): 220001-0220001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0220001
Citation: Zhang Tianyi, Wei Qun, Wang Chao, Yu Linyao, Zhu Ruifei. Thermal barrier effect analysis of magnesium-fluoride conformal dome and the experimental validation[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(2): 220001-0220001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0220001

氟化镁共形整流罩热障效应分析及试验验证

doi: 10.3788/IRLA201645.0220001
基金项目: 

总装预研项目

详细信息
    作者简介:

    张天翼(1985-),男,助理研究员,博士生,主要从事导头光机结构设计方面的研究。Email:wsbxnh@126.com

  • 中图分类号: TN219

Thermal barrier effect analysis of magnesium-fluoride conformal dome and the experimental validation

  • 摘要: 围绕氟化镁共形整流罩的热障效应展开分析,模拟了真实飞行状态,建立了整流罩气动加热及其内部传热过程的有限元分析模型,计算不同飞行速度下整流罩的气动热载荷及平均温度;再根据红外探测基本原理,分析各个温度下整流罩的热辐射及其对探测系统成像质量的影响,计算探测器达到饱和状态时整流罩的临界温度,即研究热障效应产生机制;最后用成像试验对分析结果加以验证。分析结果表明,对于该红外成像探测系统,氟化镁共形整流罩的临界温度约为460 K,即在Ma=3的末制导阶段及Ma=4的情形下,热障效应显著,若想进一步加快红外成像制导武器的飞行速度,必须对热障效应加以抑制和校正。各项结论对认识热障效应机理及其校正方法有一定借鉴意义。
  • [1] Yin Xingliang. Aero-optical Principle[M]. Beijing:CAPH,2003.(in Chinese)殷兴良. 气动光学原理[M]. 北京:中国宇航出版社, 2003.
    [2]
    [3] Edward F. Analysis method to calculate window heating effects on IR seeker performance[C]//SPIE, 1993, 2286:493-496.
    [4]
    [5]
    [6] Pond J E, Welch C T, Sutton G W. Side mounted IR window aero-optical and aerothermal analysis[C]//SPIE, 1999, 3705:266-275.
    [7] Fei Jindong. Preliminary analysis of aero-optics effects correction technology[J]. Infrared and Laser Engineering, 1999, 28(5):192-195.(in Chinese)费锦东. 气动光学效应校正技术初步分析[J]. 红外与激光工程, 1999, 28(5):192-195.
    [8]
    [9]
    [10] Zhang Yaping, Fan Zhigang, Liu Jinqiang. Study on aero-optical effect in the terminal infrared guidance[J]. Laser Infrared, 2006, 36(6):487-490.(in Chinese)张亚萍, 范志刚, 刘金强. 红外末制导中的光学效应分析[J]. 激光与红外, 2006, 36(6):487-490.
    [11] Zhao Hongwei, Hou Tianjin, Zhu Bin. Experimental research of aerodynamic effects of spinel domes[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(2):297-301.(in Chinese)赵洪卫, 侯天晋, 朱斌. 尖晶石整流罩气动效应研究[J]. 红外与激光工程, 2012, 41(2):297-301.
    [12]
    [13]
    [14] Zhang Yiguang, Feng Zhigao, Yang Jun. Thermal property assessment experiment of the optic dome[J]. Infrared and Laser Engineering, 2007, 36(6):1314-1318.(in Chinese)张义广, 冯志高, 杨军, 等. 超声速红外长波光学整流罩设计技术研究[J]. 红外与激光工程, 2007, 36(6):1314-1318.
    [15] Jiang Zhenhai. Wind tunnel experiment of supersonic conformal dome and its optical and structure characteristics[J]. Optics and Precision Engineering, 2012, 20(9):101-140.(in Chinese)姜振海. 超声速共形整流罩风洞试验及其光机特性[J]. 光学精密工程, 2012, 20(9):101-140.
  • [1] 贾平, 陈健, 田大鹏.  航空光学成像气动光学传输效应计算研究综述(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(12): 20220713-1-20220713-15. doi: 10.3788/IRLA20220713
    [2] 相超, 王道档, 窦进超, 孔明, 刘璐, 许新科.  光学偏折子孔径拼接面形检测技术 . 红外与激光工程, 2021, 50(11): 20210105-1-20210105-7. doi: 10.3788/IRLA20210105
    [3] 王梦宇, 范乐康, 吴凌峰, 卢志舟, 刘波, 郭状, 谢成峰.  基于超高Q值氟化镁晶体微腔的克尔光频梳产生研究 . 红外与激光工程, 2021, 50(11): 20210481-1-20210481-6. doi: 10.3788/IRLA20210481
    [4] 张集权, 刘墨, 许念念, 贾世杰, 王顺宾, 王鹏飞.  Ho3+/Pr3+共掺氟化铝基玻璃光纤2.86 μm激光性能研究 (特邀) . 红外与激光工程, 2020, 49(12): 20201062-1-20201062-6. doi: 10.3788/IRLA20201062
    [5] 任晓坜, 王继红, 任戈, 翟嘉, 谭玉凤.  气动光学效应对激光扩束系统的影响 . 红外与激光工程, 2019, 48(S1): 1-5. doi: 10.3788/IRLA201948.S106001
    [6] 韩娜, 黄玲玲, 林泽萌, 王涌天.  基于Ω型共形超颖表面的曲面全息 . 红外与激光工程, 2019, 48(7): 702002-0702002(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0702002
    [7] 孔雪, 宁国栋, 杨明, 彭志勇, 赵欣, 王松艳, 徐骋, 刘垒.  星光导航成像的气动光学效应影响研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(10): 1031001-1031001(6). doi: 10.3788/IRLA201847.1031001
    [8] 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 . 红外与激光工程, 2018, 47(12): 1204002-1204002(6). doi: 10.3788/IRLA201847.1204002
    [9] 张代军, 罗海波, 常铮, 惠斌.  整流罩层流换热瞬时温升计算及其结构改进 . 红外与激光工程, 2018, 47(2): 204004-0204004(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0204004
    [10] 贾冰, 曹国华, 吕琼莹, 丁红昌.  多谱段共孔径跟踪/引导系统光学设计 . 红外与激光工程, 2017, 46(2): 218001-0218001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0218001
    [11] 王臣臣, 邹刚毅, 李瑞昌, 樊学武.  偏视场光学系统中心遮光罩设计 . 红外与激光工程, 2017, 46(3): 318002-0318002(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0318002
    [12] 李衍璋, 黄长春, 张运强, 牛亚军, 宋大林, 常军.  超音速共形光学系统动态热差实时校正研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(4): 418001-0418001(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0418001
    [13] 罗海波, 张代军, 惠斌, 常铮, 徐保树.  基于SST模型的红外整流罩湍流换热数值计算 . 红外与激光工程, 2016, 45(7): 703002-0703002(9).
    [14] 孟庆龙, 曾冰, 叶荣, 于军立, 钟哲强, 张彬.  脉冲前沿倾斜的光学整流THz辐射特性分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2643-2648.
    [15] 张士杰, 李俊山, 杨亚威, 陆敬辉, 李孟.  脉动流场光学传输效应仿真 . 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2576-2581.
    [16] 虞林瑶, 魏群, 张天翼, 姜湖海, 贾宏光.  无热化旋转双光楔共形光学系统设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 528-534.
    [17] 李云, 段沽坪, 邢廷文.  光学元件面形误差的光滑延展算法 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 408-412.
    [18] 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.
    [19] 李蓉, 王森, 施浒立.  空间太阳望远镜主光学望远镜内遮光罩热效应 . 红外与激光工程, 2013, 42(11): 2974-2978.
    [20] 魏群, 王超, 姜湖海, 朱瑞飞, 贾宏光.  中波红外弹载共形光学系统研制 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1298-1301.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-06-05
  • 修回日期:  2015-07-03
  • 刊出日期:  2016-02-25

氟化镁共形整流罩热障效应分析及试验验证

doi: 10.3788/IRLA201645.0220001
    作者简介:

    张天翼(1985-),男,助理研究员,博士生,主要从事导头光机结构设计方面的研究。Email:wsbxnh@126.com

基金项目:

总装预研项目

  • 中图分类号: TN219

摘要: 围绕氟化镁共形整流罩的热障效应展开分析,模拟了真实飞行状态,建立了整流罩气动加热及其内部传热过程的有限元分析模型,计算不同飞行速度下整流罩的气动热载荷及平均温度;再根据红外探测基本原理,分析各个温度下整流罩的热辐射及其对探测系统成像质量的影响,计算探测器达到饱和状态时整流罩的临界温度,即研究热障效应产生机制;最后用成像试验对分析结果加以验证。分析结果表明,对于该红外成像探测系统,氟化镁共形整流罩的临界温度约为460 K,即在Ma=3的末制导阶段及Ma=4的情形下,热障效应显著,若想进一步加快红外成像制导武器的飞行速度,必须对热障效应加以抑制和校正。各项结论对认识热障效应机理及其校正方法有一定借鉴意义。

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