兵工学报 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (3): 910-918.doi: 10.12382/bgxb/2021.0818
• • 上一篇
李笑楠1,2(), 李天鹏1(
), 张开创3(
), 陈浩3(
), 郭爱强1(
), 高欣宝1(
)
收稿日期:
2021-12-01
上线日期:
2023-02-03
作者简介:
李笑楠(1994—),男,工程师,博士,研究方向为弹药工程。E-mail:lixiaonan13@nudt.edu.cn;
李天鹏(1982—),男,副教授,博士,研究方向为弹药工程。E-mail:ltp820325@163.com;
张开创(1988—),男,工程师,博士,研究方向为弹药工程。E-mail:1012919992@qq.com;
陈浩(1990—),男,工程师,博士,研究方向为弹药工程。E-mail:chen1274061939@163.com;
郭爱强(1993—),男,博士研究生,研究方向为弹药系统设计与试验评估。E-mail:lfjgaq@126.com
LI Xiaonan1,2(), LI Tianpeng1(
), ZHANG Kaichuang3(
), CHEN Hao3(
), GUO Aiqiang1(
), GAO Xinbao1(
)
Received:
2021-12-01
Online:
2023-02-03
摘要:
为有效对抗多模导引头,通过原位反应和复合配药技术制备一种多频谱干扰剂,同时根据发烟弹的使用预期设计、制造多频谱干扰剂配套的发烟组件。通过烟箱实验分析多频谱干扰剂的红外透过率、毫米波衰减值、可见光透过率,基于朗伯比尔定律计算其在红外、可见光波段的质量消光系数。运用静爆法对发烟组件与多频谱干扰剂的匹配效果进行测试,得到发烟组件的发烟过程、有效烟幕宽度和持续时间。实验结果表明:多频谱干扰剂在1~3 μm、3~5 μm、8~14 μm的红外透过率分别为1.98%、3.04%、8.11%,3 mm、8 mm波的衰减值分别可达-14.52 dB和-11.76 dB,0.4~0.8 μm可见光透过率为6.96%;1~3 μm、3~5 μm、8~14 μm、0.4~0.8 μm的质量消光系数分别为1.28 m2/g、1.14 m2/g、0.82 m2/g、0.87 m2/g;烟幕持续时间大于60 s,有效烟幕宽度大于60 m;装填多频谱干扰剂的发烟组件具有良好的遮蔽能力,成烟迅速,形成的烟幕云团稳定,是干扰多模导引头的一种有效方法。
李笑楠, 李天鹏, 张开创, 陈浩, 郭爱强, 高欣宝. 多频谱发烟组件结构设计与遮蔽性能[J]. 兵工学报, 2023, 44(3): 910-918.
LI Xiaonan, LI Tianpeng, ZHANG Kaichuang, CHEN Hao, GUO Aiqiang, GAO Xinbao. Structural Design and Shielding Performance of Multi-spectral Interfering Smoke Module[J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(3): 910-918.
图5 多频谱干扰剂的红外透过率、毫米波衰减能力、可见光透过率曲线
Fig. 5 Infrared transmittance, mm-Wave attenuation and visible transmittance spectra of the multi-spectral interfering agent
波段/μm | 透过率/% | αe/(m2·g-1) |
---|---|---|
1~3 | 1.98 | 1.28 |
3~5 | 3.04 | 1.14 |
8~14 | 8.11 | 0.82 |
0.4~0.8 | 6.96 | 0.87 |
表1 多频谱干扰剂在红外、可见光波段的质量消光系数
Table 1 Mass extinction coefficient of the multi-spectral interfering agent at infrared and visible bands
波段/μm | 透过率/% | αe/(m2·g-1) |
---|---|---|
1~3 | 1.98 | 1.28 |
3~5 | 3.04 | 1.14 |
8~14 | 8.11 | 0.82 |
0.4~0.8 | 6.96 | 0.87 |
时间/s | 风速/(m·s-1) | 风向/(°) |
---|---|---|
0 | 2.4 | 138 |
10 | 2.6 | 136 |
20 | 2.6 | 137 |
30 | 2.0 | 140 |
40 | 2.3 | 144 |
50 | 2.7 | 146 |
60 | 2.7 | 139 |
表2 实爆实验各时段风速、风向
Table 2 Time series of wind speed and wind direction in the smoke module explosion experiment
时间/s | 风速/(m·s-1) | 风向/(°) |
---|---|---|
0 | 2.4 | 138 |
10 | 2.6 | 136 |
20 | 2.6 | 137 |
30 | 2.0 | 140 |
40 | 2.3 | 144 |
50 | 2.7 | 146 |
60 | 2.7 | 139 |
t/s | 全景摄像机拍摄图像 | 红外热像仪拍摄图像 |
---|---|---|
1 | | |
10 | | |
20 | | |
60 | | |
表3 发烟组件实爆实验
Table 3 Images of the smoke module explosion experiment
t/s | 全景摄像机拍摄图像 | 红外热像仪拍摄图像 |
---|---|---|
1 | | |
10 | | |
20 | | |
60 | | |
[1] |
亢有为. 制导弹药BTT控制系统设计[D]. 北京: 北京理工大学, 2016:18-20.
|
|
|
[2] |
王玄玉. 抗红外烟幕材料及消光性能研究进展(特约)[J]. 红外与激光工程, 2020, 49(7):15-23.
|
|
|
[3] |
邹佳歧, 关华. 赤磷发烟剂/铜粉及其复合烟幕对红外热像仪的干扰性能研究[J]. 火工品, 2019(6): 43-46.
|
|
|
[4] |
李笑楠, 李天鹏, 高欣宝. 无源干扰材料在对抗精确制导武器中的应用进展[J]. 舰船电子工程, 2021, 41(7):1-8, 57.
|
|
|
[5] |
陈泽, 朱晨光, 封亚欧. 气凝胶基复合含能材料的制备及其红外遮蔽性能研究[J]. 火工品, 2017(4):23-27.
|
|
|
[6] |
彭文联, 张兴高, 刘庚冉, 等. 纳米石墨基烟幕材料的遮蔽干扰特性研究[J]. 光电技术应用, 2019, 34(6):17-20.
|
|
|
[7] |
董文杰, 王洛国, 王玄玉, 等. 镀铜碳纤维对毫米波的干扰性能研究[J]. 火工品, 2020(3):28-32.
|
|
|
[8] |
李乐, 胡以华, 顾有林, 等. 生物材料红外波段消光性能分析[J]. 光谱学与光谱分析, 2017, 37(11): 3430-3434.
|
|
|
[9] |
陈文建, 穆让修, 张若凡, 等. 固体发烟剂烟雾几种波段透过率测试[J]. 应用光学, 2016, 37(5):738-741.
|
|
|
[10] |
冯长根, 乔小晶, 李旺昌. 烟幕弹药研究进展[J]. 科技导报, 2014, 32(4):110-115.
|
|
|
[11] |
张恩爽, 雷朝帅, 李健, 等. 超轻质磁性石墨烯/炭气凝胶的制备及电磁干扰性能[J]. 新型炭材料, 2020, 35(6):707-715.
|
doi: 10.1016/S1872-5805(20)60524-8 URL |
|
[12] |
暴丽霞, 乔小晶, 杨铭. 一锅水热法制备炭-铁磁体复合材料及红外消光性能研究(特约)[J]. 红外与激光工程, 2020, 49(7):24-29.
|
|
|
[13] |
江飞, 谢强, 刘威, 等. 一种燃烧型干扰剂的设计及其多频谱消光性能研究[J]. 爆破器材, 2021, 50(2):29-33.
|
|
|
[14] |
张帅, 傅德彬, 朱希娟. 基于组合方法的烟幕弹烟雾颗粒生成与扩散状态模拟[J]. 兵器装备工程学报, 2020, 41(1):33-37.
|
|
|
[15] |
徐路程, 郝雪颖, 肖凯涛, 等. 爆炸型烟幕弹遮蔽效能仿真研究[J]. 兵工学报, 2020, 41(7):1299-1306.
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2020.07.006 |
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2020.07.006 |
|
[16] |
|
[17] |
|
[18] |
|
[19] |
|
[20] |
|
[21] |
陈浩, 高欣宝, 李天鹏, 等. 国外烟幕干扰弹发展及关键技术研究[J]. 飞航导弹, 2017(12):71-74.
|
|
|
[22] |
毛明, 马士奔, 黄诗喆. 主战坦克火力、机动和防护性能与主要总体尺寸的关系研究[J]. 兵工学报, 2017, 38(7):1443-1450.
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2017.07.024 |
|
|
[23] |
周晓东. 弹药目标探测与识别[M]. 北京: 北京理工大学出版社, 2019:21-25.
|
|
|
[24] |
|
[25] |
彭志方, 刘省, 杨华春, 等. Grade 91耐热钢的硬度与持久强度、许用应力和运行/剩余寿命的相关性研究[J]. 材料工程, 2021, 49(9):109-118.
|
|
|
[26] |
陈浩, 高欣宝, 许兴春, 等. 碳纳米管/石墨烯/碳复合材料烟幕的中远红外的干扰性能[J]. 含能材料, 2019, 27(3):249-254.
|
|
|
[27] |
陈浩, 高欣宝, 张倩, 等. 多频谱复合干扰剂的制备及遮蔽性能[J]. 含能材料, 2020, 28(1):76-82.
|
|
|
[28] |
doi: 10.1007/s10854-017-8275-6 URL |
[29] |
|
[30] |
doi: 10.1016/j.jallcom.2017.06.013 URL |
[31] |
doi: 10.1177/0040517517708539 URL |
[32] |
丁昆, 董景滨, 刘力军, 等. 烟火药性能试验方法: GJB 8684—2015[S]. 北京: 总装备部军标出版发行部, 2015.
|
|
|
[33] |
刘力军, 董景滨, 翟凤山, 等. 特种弹效应试验方法: GJB 8670—2015[S]. 北京: 总装备部军标出版发行部, 2015.
|
|
|
[34] |
宋承天, 张垚彦, 刘强, 等. 气溶胶环境影响下连续波激光引信回波特性[J]. 兵工学报, 2021, 42(3):499-510.
|
|
|
[35] |
王红霞, 孙红辉, 宋仔标, 等. 基于蒙特卡罗方法的烟幕透过率计算与分析[J]. 红外与激光工程, 2012, 41(5):1200-1205.
|
|
|
[36] |
|
[37] |
张祺祺. 铜基烟幕干扰材料抗氧化技术及红外消光性能研究[D]. 南京: 南京理工大学, 2017:15, 41.
|
|
|
[38] |
张大志. 多频谱干扰材料复合技术及性能研究[D]. 南京: 南京理工大学, 2012:20-25.
|
|
[1] | 刘彦, 王百川, 闫俊伯, 闫子辰, 时振清, 黄风雷. 侵彻作用下负泊松比蜂窝夹芯结构动态响应[J]. 兵工学报, 2023, 44(7): 1938-1953. |
[2] | 商士远, 仝毅, 王志超, 黄风雷. 以碳纳米管为外加碳源爆轰合成聚晶金刚石[J]. 兵工学报, 2023, 44(7): 1993-2001. |
[3] | 高航, 兰宝华, 许启灏, 陈亮子, 肖光明. 加工参数对T800碳纤维增强复合材料铣削质量的影响[J]. 兵工学报, 2023, 44(4): 994-1005. |
[4] | 邱伊健, 郑萍, 程香平, 郭玉松. 随机多尺度短切碳纤维复合结构模型中RVE尺寸效应和方向模量的均一化响应[J]. 兵工学报, 2023, 44(3): 702-717. |
[5] | 张震东, 王雪琴, 任杰, 刘峥, 高原, 王玺. 连续碳纤维增强环氧树脂复合材料圆管多胞结构的准静态压缩响应[J]. 兵工学报, 2022, 43(5): 1185-1193. |
[6] | 韩永康, 赵鸿浩, 孙久哲, 许嘉威, 付玉彬. 氨基酸改性碳纤维电极电化学及海洋电场响应性能[J]. 兵工学报, 2022, 43(2): 434-441. |
[7] | 孙久哲, 赵鸿浩, 韩永康, 许嘉威, 付玉彬. 水合肼掺氮改性碳纤维电极电化学及电场响应性能[J]. 兵工学报, 2022, 43(2): 363-371. |
[8] | 闫振展, 李龙, 杨利, 韩纪旻. 低静电感度叠氮化铜起爆薄膜的制备及其性能[J]. 兵工学报, 2022, 43(2): 279-286. |
[9] | 许嘉威, 韩永康, 孙久哲, 付玉彬. 电接枝聚乙烯亚胺改性碳纤维电极电化学性能及其电场响应研究[J]. 兵工学报, 2022, 43(11): 2855-2865. |
[10] | 叶腾钶, 徐豫新, 武岳, 任云燕. 添加TiB2对石墨烯改性B4C陶瓷基复合材料抗弹性能的影响[J]. 兵工学报, 2021, 42(7): 1471-1481. |
[11] | 彭露玫, 周成康, 张志勇, 刘冬. 金属与碳纤维复合结构发射箱耐高温冲击性能[J]. 兵工学报, 2021, 42(11): 2360-2367. |
[12] | 管发扬, 于兰, 任慧, 焦清介, 刘洁. 硝化石墨烯制备及对高氯酸铵热分解的催化作用[J]. 兵工学报, 2020, 41(7): 1323-1329. |
[13] | 宗玙, 宋仁国, 花天顺, 蔡思伟. 石墨烯对7050高强铝合金微弧氧化陶瓷膜层组织性能的影响[J]. 兵工学报, 2020, 41(6): 1210-1218. |
[14] | 袁野, 王丽燕, 曹占伟, 聂春生, 聂亮, 马昊军. 碳纤维增强类复合材料烧蚀产物对等离子体流场特性影响的实验研究[J]. 兵工学报, 2020, 41(2): 298-304. |
[15] | 易镇鑫, 曹亚清, 张琳, 朱顺官, 朱晨光. 新型碳基导电药无桥火工品研究[J]. 兵工学报, 2019, 40(8): 1596-1602. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||