CN114623729B - 一种可伸缩式红外隐身目标靶球装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于红外隐身目标模拟领域并提供了一种可伸缩式红外隐身目标靶球装置。该装置是以玻璃钢材质制作的半球形靶球为基础，通过硅胶加热膜的加热和风机的对流散热使热量分布均匀同时对靶球的温度进行精准的闭环控制，形成在特定温度下的红外辐射特性。在靶球的外表面涂上特殊的光学材料来实现靶球在激光的探测下的隐身特性，靶球装置安装在伸缩杆上在伸出后能形成空域背景目标降低环境的干扰。风机产生的风通过中空伸缩机构进入靶球内部最后通过风门流出靶球形成一个完整的风道，控制风机的功率和风门的开度对靶球进行控温和散热，整个靶球机构安装在伸缩机构上随着伸缩机构的伸出形成空域背景模拟目标。

Description

一种可伸缩式红外隐身目标靶球装置
技术领域
本发明涉及能进行伸缩的红外隐身目标靶球装置。
背景技术
目标靶球装置是指用特定的材料制作的球体或者半球体，并根据不同的试验或者使用需求，使其具有相应的物理特性来对真实的目标进行模拟的装置。而红外隐身目标靶球装置是指同时可以模拟具有红外热辐射和激光隐身特性的目标，在航空航天、国防安全、无人机探测等多个领域得到广泛应用。而目前所使用的目标模拟装置具有很大的局限性，不能同时实现红外辐射特性和激光隐身特性，抗干扰能力较差对所处的试验环境要求较高，在恶劣环境下容易受到环境干扰降低所模拟特性的准确度，降低装置的可靠性和稳定性，例如在无人机光电试验中提供大风环境下的空中目标。因此，研制出一种高精度、抗干扰能力强的，同时兼具红外辐射和激光隐身两种特性的目标靶球装置，是实现其多条件多功能多领域应用的关键所在，而且这将极大的提升相关试验的可靠性并拓展其应用领域。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种可伸缩式红外隐身目标靶球装置。该装置是以玻璃钢材质制作的半球形靶球为基础，将硅胶加热膜均匀的粘贴在半球体的内表面，通过加热膜的加热和风机的对流散热不仅能使热量分布的更加均匀还能对靶球的温度进行精准的闭环控制，形成在特定温度下的红外辐射特性，通过在靶球的外表面涂上特殊的光学材料来实现靶球在激光的探测下的隐身特性，靶球装置安装在伸缩杆上在伸出后能形成空域背景目标降低环境的干扰。这不仅克服了目前的模拟装置精度差、抗干扰能力弱等的缺点，而且还兼具红外辐射和激光隐身两种特性并能形成空域背景目标，这将增加目该装置的功能复用性和可靠性，并且极大的提升相关试验的可靠性和拓展其应用领域。
为实现上述目的，本发明为一种可伸缩式红外隐身目标靶球装置，该装置包括：电机、风机、偏心减速机、支撑法兰、圆锥滚子轴承、伸缩杆、挡圈、靶球机构。靶球机构是以玻璃钢材质制作的半球体为基本，具有抗高温、抗变形、质量轻的优点，靶球的内表面粘贴的硅胶加热膜对靶球壳进行加热，伸缩机构的中空结构使风机产生的气流进入靶球内部形成空气对流，使靶球内部的热量均匀分布，硅胶加热膜、风门、风机三者组成的温度闭环控制系统对靶球的温度进行控制并实现特定红外辐射特性的目的。靶球的外表面上涂有特殊的光学材料，在高温大风下不脱落，并能在激光的探测下表现出对特定激光波长隐身的特性。电机为伸缩机构提供动力，带动安装在伸缩机构前方的靶球机构随其做伸缩运动，并在伸出时使靶球处于空域背景状态，排除背景环境的干扰。
一种可伸缩式红外隐身目标靶球装置工作过程：粘贴在靶球内表面的硅胶加热膜在通电之后加热靶球壳，风机产生的气流通过中空的伸缩机构进入到靶球内部使热量均匀的分布到靶球的表面，风门通过预紧弹簧安装在靶球盖板上，调整弹簧的预紧力控制风门的开度进而控制靶球气体的流出流量，调整风机功率的大小控制靶球气体的流入流量，风门开度与风机功率组成双闭环控制系统对靶球的温度进行精准的控制，实现对特定温度的红外辐射特性的模拟；靶球壳使用玻璃钢制作成半球体形状，将特殊的光学材料均匀的涂在靶球的外表面，玻璃钢具有很强的吸附力将光学材料牢牢的附着于外壳上，玻璃钢重量轻、不易变形的优点制作稳定可靠的半球体，使得从不同方位对目标进行探测都能表现出稳定的激光隐身特性；靶球机构安装在伸缩机构的前方，电机驱动伸缩机构使其伸出并在空中形成具有空域背景状态的模拟目标。
优选地，硅胶加热膜通过高导热率的硅脂均匀的粘贴于靶球的内表面，能均匀的加热靶球的温度形成特定的红外辐射目标；
优选地，靶球材质为轻质耐高温的玻璃钢，外表面有很强的吸附力，光学材料涂在靶球壳外表面稳定不脱落，在激光探测下表现出隐身的特性；
优选地，中空的伸缩机构允许风机产生的气流进入靶球内部，将热量均布在靶球的表面；
优选地，靶球盖板上通过预紧弹簧安装的风门，通过调整弹簧的预紧力控制风门的开度，风机、风门、中空的伸缩机构构成的风道可形成对流散热系统，对靶球的温度进行控制和散热；
优选地，靶球设计为半球体，从多种不同的角度对靶球目标进行探测都能得到良好的效果，可允许探测的角度范围大。
本发明为一种可伸缩式红外隐身目标靶球装置，该装置是以玻璃钢材质制作的半球形靶球为基础，将硅胶加热膜均匀的粘贴在半球体的内表面，通过加热膜的加热和风机的对流散热不仅能使热量分布的更加均匀还能对靶球的温度进行精准的闭环控制，形成在特定温度下的红外辐射特性，通过在靶球的外表面涂上特殊的光学材料来实现靶球在激光的探测下的隐身特性，靶球装置安装在伸缩杆上在伸出后能形成空域背景目标降低环境的干扰。
附图说明
下面结合附图对本发明进行说明。其中：
图1是根据本发明一个实施方式的一种可伸缩式红外隐身目标靶球结构示意图；
图2是根据本发明一个实施方式的靶球机构结构示意图；
图3是根据本发明一个实施方式的温度控制示意图；
图4是根据本发明一个实施方式的风道示意图；
具体实施方式
下文将结合附图详细说明本发明的具体实施方式。应当理解，下面说明的实施方式仅仅是示例性的，而非限制性。
如图1所示，一种可伸缩式红外隐身目标靶球装置包括：电机1、风机2、偏心减速机3、支撑法兰4、圆锥滚子轴承5、伸缩机构6、挡圈7、靶球机构8，电机1和风机2固定在偏心减速机3上，偏心减速机3通过螺钉安装在支撑法兰4上，伸缩机构6固定在支撑法兰4上，挡圈7将靶球机构8和伸缩机构6连接为一体共同运动，当伸缩机构伸出时靶球机构8形成空域的背景状态。
如图2所示，是靶球机构8结构示意图，包括：连接法兰9、靶球壳10、盖板11、预紧弹簧12、风门13、光学材料14、硅胶加热膜15，靶球壳10通过连接法兰9与伸缩机构6连接，光学材料14和硅胶加热膜15分别均匀的分布于靶球壳10的外表面和内表面，盖板11通过螺钉与靶球壳10固定在一起，风门13通过预紧弹簧12安装在盖板13上，通过调整弹簧12的预紧力控制盖板13的开度达到控制靶球空气流出流量的目的。
如图3所示，是靶球温度控制原理图，给定设定的温度通过调整预紧弹簧12的预紧力调整风门的开度控制靶球内部气体的流出流量，同时将控制信号传递给控制器，控制器输出信号来调整硅胶加热膜15的加热功率调节加热膜的加热速度和控制风机2的功率控制输入到靶球内部的空气流量，并将靶球的温度信号反馈到控制器中形成一个靶球温度的闭环控制系统。
如图4所示，是靶球风道示意图，风机2产生的气流通过偏心减速机3和中空的伸缩机构6传入到靶球机构8的内部，使硅胶加热膜15产生的热量均匀的分布于靶球表面，通过调整预紧弹簧12预紧力大小控制风门13的开度调节靶球气体的流出流量，形成一个对流散热的温度闭环控制系统对靶球表面温度进行精准的控制。
基于该公开，在图示和说明特征的配置和操作序列中的许多变形例对于本领域技术人员而言是明显的。因而，应当领略的是，在不偏离权利要求主题的精神和范畴的情况下，可以对本专利做出各种改变。

Claims (1)

1.一种可伸缩式红外隐身目标靶球装置，其特征在于包括：电机(1)、风机(2)、偏心减速机(3)、支撑法兰(4)、圆锥滚子轴承(5)、伸缩机构(6)、挡圈(7)、靶球机构(8)，电机(1)和风机(2)固定在偏心减速机(3)上，偏心减速机(3)通过螺钉安装在支撑法兰(4)上，伸缩机构(6)固定在支撑法兰(4)上，挡圈(7)将靶球机构(8)和伸缩机构(6)连接为一体共同运动，当伸缩机构(6)伸出时靶球机构(8)形成空域的背景状态；
靶球机构(8)，包括：连接法兰(9)、靶球壳(10)、盖板(11)、预紧弹簧(12)、风门(13)、光学材料(14)、硅胶加热膜(15)，靶球壳(10)通过连接法兰(9)与伸缩机构(6)连接，光学材料(14)和硅胶加热膜(15)分别均匀的分布于靶球壳(10)的外表面和内表面，盖板(11)通过螺钉与靶球壳(10)固定在一起，风门(13)通过预紧弹簧(12)安装在盖板(11)上，通过调整预紧弹簧(12)的预紧力控制盖板(11)的开度达到控制靶球机构(8)空气流出流量的目的；
靶球壳(10)通过精确控制温度使其具有不同红外辐射特性，当靶球壳(10)低于设定温度时，控制器输出信号来调整硅胶加热膜(15)的加热功率和风机(2)的转速，加速调节靶球壳(10)内温度均匀性，当靶球壳(10)高于设定温度时，控制器关闭硅胶加热膜(15)加热和加大风机(2)的转速，提高流量，使得热空气从风门(13)中流出进行冷却，从而形成一个靶球机构(8)温度的闭环控制系统；
靶球风道，包括风机(2)产生的气流通过偏心减速机(3)和中空的伸缩机构(6)传入到靶球机构(8)的内部，使硅胶加热膜(15)产生的热量均匀的分布于靶球壳(10)表面，通过调整预紧弹簧(12)预紧力大小控制风门(13)的开度调节靶球机构(8)气体的流出流量，形成一个对流散热的温度闭环控制系统对靶球壳(10)表面温度进行精准的控制。
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