CN109372652B - 辐射功率可控的红外增强器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种辐射功率可控的红外增强器，涉及无人飞行器领域，解决了红外增强器的辐射功率难以调控的问题；该装置包括支撑组件，涡喷发动机，其固定于支撑组件的内部；安装转接件，用于连接待安装产品，其设置于支撑组件的一端，且其位于涡喷发动机的尾喷管喷出火焰一侧；加热锥，其固定于安装转接件的一端并朝向涡喷发动机的尾喷管处，加热锥的外部涂覆有红外增强涂料，加热锥的内部设置有隔热装置；本发明利用涡喷发动机尾喷口火焰对加热锥进行加热，可以通过控制发动机的运行状态大小来调控尾喷口火焰温度，加热锥受热形成稳定的红外辐射源，以增强目标红外特性；可模拟航空喷气发动机红外点源特性，并适用于较大飞行速度域和高度域。

Description

辐射功率可控的红外增强器

技术领域

本发明涉及无人飞行器技术领域，尤其是涉及一种辐射功率可控的红外增强器。

背景技术

靶机作为一种替代真实飞行器的动态模拟器，主要用来模拟真实飞行目标，为评估各类防空兵器探测、跟踪与制导提供有一定逼真度的动态仿真目标。但除个别大型靶机外，多数靶机尺寸、质量均普遍小于真实飞行目标，其红外特征与真实目标相比差距较大。为了有效模拟真实飞行目标的红外辐射特征，在靶机上搭载足够的红外增强设备是十分必要的。

世界各军事强国自20世纪60年代开始，均对红外增强设备开始投入研究。目前广泛应用于靶机的红外增强设备主要由两种，一种是红外拖把，另一种是红外翼尖吊舱。国内目前在靶机上搭载的红外增强设备，普遍以通过燃烧燃料来调整自身的红外辐射强度来增强靶机的红外特性，接近真实的模拟目标特性以准确鉴定各类武器系统的综合性能。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：目前常用的红外增强器通过内部火药燃烧产生的高温火焰和被火焰加热的金属壳体作为红外增强源，火药燃烧剧烈但是持续时间短，以上述燃烧燃料的方式进行红外增强，红外增强效果受限于燃料的燃烧辐射特性，很难做到可控可调。

发明内容

本发明的目的在于提供一种辐射功率可控的红外增强器，以解决现有技术中存在的红外增强器的辐射功率难以调控的技术问题；本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的辐射功率可控的红外增强器，包括：

支撑组件，

涡喷发动机，其固定于所述支撑组件的内部；

安装转接件，用于连接待安装产品，其设置于所述支撑组件的一端，且其位于所述涡喷发动机的尾喷管喷出火焰一侧；

加热锥，其固定于安装转接件的一端并朝向所述涡喷发动机的尾喷管处，所述加热锥的外部涂覆有红外增强涂料，所述加热锥的内部设置有隔热装置。

优选的，所述隔热装置包括石棉层，所述石棉层贴附于所述加热锥的内侧。

优选的，所述隔热装置包括隔热罩，所述隔热罩固定设置于所述安装转接件上并延伸至所述加热锥内部，所述隔热罩与所述加热锥同轴设置。

优选的，所述隔热罩为圆锥体，且其圆锥体的高度小于所述加热锥的锥体高度。

优选的，所述加热锥为圆锥形金属件。

优选的，所述涡喷发动机的尾喷管处固定设置有圆柱形集流罩，所述加热锥的锥形端部延伸至所述集流罩内。

优选的，所述支撑组件包括支筒、支杆和隔热管，所述支筒设置于所述支杆的一端并与所述安装转接件相对，所述隔热管设置于所述支杆的边侧，所述涡喷发动机的管路及线缆穿过所述隔热管与待安装产品连接。

优选的，所述支筒、所述涡喷发动机和所述加热锥同轴设置。

优选的，所述支杆包括三根，所述支筒为圆柱形直筒，三根所述支杆连接于所述圆柱形直筒的边侧。

优选的，所述涡喷发动机的油管及线缆与待安装产品的内部接口处设置有整流盖。

本发明提供的辐射功率可控的红外增强器，与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、涡喷发动机可在慢车、额定、大车等不同的状态下运行，每一个状态对应的发动机转速和尾喷口火焰温度均不相同；利用涡喷发动机尾喷口火焰对加热锥进行加热，其中可以通过控制发动机的运行状态大小来调控尾喷口火焰温度，工作时由发动机尾喷口火焰对加热锥进行加热，加热锥受热形成一个稳定的红外辐射源，达到增强目标红外特性的目的；通过调控发动机的运行状态，调节尾喷口火焰温度，实现控制调节辐射功率的效果。

2、本发明提供的辐射功率可控的红外增强器，可模拟航空喷气发动机红外点源特性、迎头使用、能长时间工作、使用航空煤油、并适用于较大飞行速度域和高度域。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明辐射功率可控的红外增强器的整体结构主视图；

图2是本发明辐射功率可控的红外增强器的的侧视图。

图中1、加热锥；2、安装转接件；3、圆柱形集流罩；4、涡喷发动机；5、隔热罩；61、支筒；62、支杆；63、隔热管；7、涡喷发动机的管路及线缆。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本发明提供了一种辐射功率可控的红外增强器，如图1和图2所示，图1是本发明辐射功率可控的红外增强器的整体结构主视图，图2是本发明辐射功率可控的红外增强器的的侧视图；包括：支撑组件，涡喷发动机4，其固定于支撑组件的内部；安装转接件2，用于连接待安装产品，其设置于支撑组件的一端，且其位于涡喷发动机4的尾喷管喷出火焰一侧；加热锥1，其固定于安装转接件2的一端并朝向涡喷发动机4的尾喷管处，加热锥1的外部涂覆有红外增强涂料，加热锥1的内部设置有隔热装置。

其中，上述红外增强主要增强的是中红外(3～5μm)和远红外(8～14μm)两个波段，所选用的红外增强涂料根据此来选取，不限定为某一特定红外增强涂料，本领域技术人员均可根据红外增强涂料在高温时的辐射能量波段进行选择，并根据实际使用需求进行调整，在此不做具体限定。

其中，上述安装转接件2是整个装置与产品的对接部分，由于红外增强器一般是配合其他产品使用(如靶机等)，转接件是将此红外增强器安装到其他产品上的部件，可根据所配合使用产品的不同进行调整，无特殊结构与要求。如安装转接件2后部与产品结构相配合，可通过螺钉等方式连接固定在产品结构件上。

为了减轻上述装置的自重、便于安装固定，优选的，选用微型涡喷发动机4，涡喷发动机4可通过发动机卡箍固定在支撑组件上。

本发明提供的辐射功率可控的红外增强器，其涡喷发动机4可在慢车、额定、大车等不同的状态下运行，每一个状态对应的发动机转速和尾喷口火焰温度均不相同；利用涡喷发动机4尾喷口火焰对加热锥1进行加热，其中可以通过控制发动机的运行状态大小来调控尾喷口火焰温度：工作时由发动机喷口火焰对加热锥1进行加热，加热锥1外部的红外增强涂料受热形成一个稳定的红外辐射源，达到增强目标红外特性的目的；通过调控发动机的运行状态，调节尾喷口火焰温度，实现控制调节辐射功率的效果。在靶机上搭载上述红外增强器能够有效模拟真实飞行目标的红外辐射特征，以此来评估各类防空兵器探测、跟踪与制导。

应当理解的是，本领域常用的涡喷发动机4设置有ECU(发动机控制单元)，其接收控制指令，控制发动机在不同状态下运行，如慢车、额定、大车等状态，其不同状态对应的可辐射功率也不相同。

其中，加热锥1的内部需要通过隔热装置防止内部温度过高损坏产品内部元件；为了保护产品的内部元件，作为可选的实施方式，隔热装置包括石棉层，石棉层贴附于加热锥1的内侧。

为了增强隔热效果，作为可选的实施方式，隔热装置还包括隔热罩5，如图1所示，隔热罩5固定设置于安装转接件2上并延伸至加热锥1内部，隔热罩5与加热锥1同轴设置(虚线表示设置于加热锥1内部)。其中，隔热罩5主要起到气流集中、隔热作用。

优选的方案是，上述隔热装置通过石棉层和隔热罩5结合使用，石棉进行一次隔热，加热锥1中的隔热罩5进行二次隔热，能够有效防止加热锥1内部温度过高损坏产品内部元件。

作为可选的实施方式，如图1，隔热罩5为圆锥体，且其圆锥体的高度小于加热锥1的锥体高度。隔热罩5和加热锥1设置于安装转接件2的同侧，隔热罩5置于加热锥1的内部，且两者同底，能够更好地隔绝加热锥1对安装转接件2及靶机的高温，防止温度过高内部结构受损。

为了使得加热锥1快速升温增强其对红外增强涂料的热传导，作为可选的实施方式，加热锥1为圆锥形金属件。

其中，加热锥1设置成圆锥形，主要有以下优点：其一，圆锥形更加适于靶机等产品的头部形状，与其适配，在靶机上迎头使用；其二，涡喷发动机4的尾喷管处火焰经过加热锥1的锥形端部，逐渐扩散至锥形尾部，能够更加充分的利用尾喷管处的火焰热量，受热更加均匀，防止加热锥1的尾部温度与锥头处温差过大。

作为可选的实施方式，参照图1，涡喷发动机4的尾喷管处固定设置有圆柱形集流罩3，加热锥1的锥形端部延伸至集流罩内。

上述集流罩主要起到气流集中、隔热作用；涡喷发动机4尾喷管的火焰喷射出经过集流罩内部，防止火焰过多扩散，使得热量更加集中地对延伸至其内部的加热锥1进行加热。

作为可选的实施方式，参照图1和图2，支撑组件包括支筒61、支杆62和隔热管63，支筒61设置于支杆62的一端并与安装转接件2相对，隔热管63设置于支杆62的边侧，涡喷发动机的管路及线缆7穿过隔热管63与待安装产品连接。上述隔热管63用来固定、保护发动机管路和线缆，支杆62的两端分别通过支筒61和安装转接件2固定，便于涡喷发动机4通过发动机卡箍固定在支杆62上。

作为可选的实施方式，参照图2，支筒61、涡喷发动机4和加热锥1同轴设置。

为了便于上述装置同轴设置，作为可选的实施方式，参照图1，支杆62包括三根，支筒61为圆柱形直筒，三根支杆62连接于圆柱形直筒的边侧。三根支杆62连接到圆柱形直筒上，用以确定整体部件同心度。

作为可选的实施方式，涡喷发动机4的油管及线缆与待安装产品的内部接口处设置有整流盖。

上述整流盖用来保护油管、线缆，并且对产品上机身气流起整流作用。

本发明模拟航空喷气发动机红外点源特性，利用涡喷发动机喷口火焰对加热锥外部的红外增强涂料进行加热，加热锥受热形成一个稳定的红外辐射体，达到增强目标红外特性的目的；并通过调控发动机的运行状态来调节尾喷口火焰温度，从而达到调节辐射功率的效果。上述装置迎头使用、能长时间工作，其使用航空煤油，适用于较大飞行速度域和高度域，是一种迎头通用型辐射功率可控的红外增强器。

在本说明书的描述，具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种辐射功率可控的红外增强器，其特征在于，包括：

支撑组件，

涡喷发动机，其固定于所述支撑组件的内部；

安装转接件，用于连接待安装产品，其设置于所述支撑组件的一端，且其位于所述涡喷发动机的尾喷管喷出火焰一侧；

加热锥，其固定于安装转接件的一端并朝向所述涡喷发动机的尾喷管处，所述加热锥的外部涂覆有红外增强涂料，所述加热锥的内部设置有隔热装置；

所述隔热装置包括隔热罩，所述隔热罩固定设置于所述安装转接件上并延伸至所述加热锥内部，所述隔热罩与所述加热锥同轴设置；

所述隔热罩为圆锥体，且其圆锥体的高度小于所述加热锥的锥体高度；

所述支撑组件包括支筒、支杆和隔热管，所述支筒设置于所述支杆的一端并与所述安装转接件相对，所述隔热管设置于所述支杆的边侧，所述涡喷发动机的管路及线缆穿过所述隔热管与待安装产品连接。

2.根据权利要求1所述的辐射功率可控的红外增强器，其特征在于，所述隔热装置包括石棉层，所述石棉层贴附于所述加热锥的内侧。

3.根据权利要求1所述的辐射功率可控的红外增强器，其特征在于，所述加热锥为圆锥形金属件。

4.根据权利要求1所述的辐射功率可控的红外增强器，其特征在于，所述涡喷发动机的尾喷管处固定设置有圆柱形集流罩，所述加热锥的锥形端部延伸至所述集流罩内。

5.根据权利要求1所述的辐射功率可控的红外增强器，其特征在于，所述支筒、所述涡喷发动机和所述加热锥同轴设置。

6.根据权利要求4或5所述的辐射功率可控的红外增强器，其特征在于，所述支杆包括三根，所述支筒为圆柱形直筒，三根所述支杆连接于所述圆柱形直筒的边侧。

7.根据权利要求1所述的辐射功率可控的红外增强器，其特征在于，所述涡喷发动机的油管及线缆与待安装产品的内部接口处设置有整流盖。