泡沫-水两用幕厚度与光衰减效果的关系

理论分析与实验研究了水幕系统施放泡沫一水两用干扰幕产生的泡沫幕／水幕施放厚度与光衰减效果的关系。实验对空中和模拟甲板表面施放不同气流量比例的4～32层离散液滴状水幕和泡沫幕，测量其对平行光的衰减。实验结果表明：对于不同泡沫一水两用幕施放位置和气流量比例，随着施放厚度的增加，光衰减效果均明显提高，透射照度的衰减最高可达95．8％（空中）与98．4％（甲板表面）；透射照度衰减的速率随施放层数的增加而逐渐减小。

海上水基燃烧技术多燃烧模式的实现研究

为实现海上水基燃烧技术的多燃烧模式,以满足不同领域的要求,基于多燃烧模式实现原理,设计了相应的可燃气生成方案和自致燃点火方案,即对特定粒径的燃料主剂和点火副剂颗粒,采用水溶性材料进行不同程度的包覆,以控制颗粒与海水接触的时刻和时长,进而实现不同的燃烧模式。实验结果表明,以上方案不仅可以实现典型的燃烧模式,还可通过组合使燃烧模式多元化。本研究可为海上水基燃烧技术多燃烧模式的实现提供可靠的途径,并为这一新技术的应用提供理论支撑和技术基础。

基于几何光学的泡沫滴/水滴光散射计算模型

为深入研究舰船泡沫-水两用幕的光衰减机理,建立了基于几何光学的泡沫滴/水滴光散射强度分布计算模型。利用该模型对液相折射率m2为1.20至1.50范围内、气泡相对半径r为0至0.99的球状泡沫滴和水滴、散射角τ为1°至10°内的光散射强度进行了数值计算。结果表明,泡沫滴/水滴对可见光具有强烈的散射作用,τ内的散射强度与入射光强度之比Tτ随τ的增大而提高,最高可增加2个数量级;随m2的增大而降低,m2从1.30至1.40变化,Tτ降幅最高达11.6%;随r的增加先下降而后提高,达到最低0和最高80.8%;Tτ最低值对应的最优气泡半径ro随m2的降低和τ的增大而提高,从0.1最多增至0.4。该结论可为舰船泡沫-水两用幕技术的发展提供必要的理论基础。

延时膨胀泡沫的运动特性研究

针对舰船利用现有水幕系统施放泡沫幕难以同时满足施放距离远、滞空时间长的问题,深入研究了延时膨胀泡沫(DEF)的运动特性。将不同浓度的一水合柠檬酸(C6H8O7·H2O)和碳酸氢钠(NaHCO3)溶液在高压管路中以物质的量之比1:2充分混合,添加6%体积的水成膜泡沫液,制得DEF并由圆柱状喷口施放,测量其射程、体积的变化规律。结果表明:DEF运动的主要影响因素——曳力加速度af与其运动速度v的平方、瞬时发泡率δ的2/3次方成正比,而泡沫施放后δ是逐渐增加的,其施放初期的af远远小于普通泡沫,可大幅提高射程;在其降落阶段,δ的增加又有利于降低泡沫的降落速度,进而提高其滞空性能;当DEF最终发泡率A为4.0时,其平均射程可达普通空气泡沫的2.7倍,泡沫体积膨胀大约在2.5s内完成90%,对应af的体积因子δ2/3增大了2.4倍,滞空时间增大了1.55倍。研究结论可为泡沫型干扰幕技术的进一步丰富完善以及相应装备研制提供必要的理论和实验基础。

美国海军一体化火力控制-制空能力解析

海军一体化火力控制-制空(NIFC-CA)是美国海军近年来重点发展的一体化防空项目。在协同交战能力(CEC)的支持下,NIFC-CA将先进的传感器和新一代面空导弹武器系统集成为一体,提供网络化、分布式的远程防御性火力,具备对低空威胁目标的超视距拦截能力。本文介绍了海军一体化火力控制-制空的发展概况、结构组成,并对其能力和战略意义进行深入解读。

水中显色离子二维浓度场的图像检测法

鉴于水中离子浓度场在离子扩散过程研究中的重要地位,以及离子浓度传统测量方法难以直观获得离子浓度分布等问题,在大量观察分析的基础上,提出了水中显色离子二维浓度场的图像检测方法,进而从检测的基本思想、溶液显色与离子浓度检测的基本原理、图像处理与分析等方面进行了相应研究,拟合得出了利用图像灰度值求取离子浓度值的函数表达式,并开发了检测系统。检测实例结果表明,该方法对水中显色离子浓度的检测误差可控制在2%～4%之间,能够满足通常情况下的检测要求。

舰船泡沫-水两用幕的电磁波干扰特性研究

针对泡沫型干扰幕难以同时满足留空时间长和施放距离远这两大关键指标,且易受风、雨等影响的固有不足,提出了舰船泡沫水两用幕(Foam-Water Dual-Purpose Curtain,FWDC)干扰技术.利用舰船水幕系统的现有管系,通过在其水泵后并入特定的泡沫化模块,既可生成泡沫幕笼罩舰船以干扰电磁波的传播,也可直接施放传统水幕.实验结果表明:FWDC可有效干扰多波段电磁波,且气体含量越高时干扰效果越明显(可见光、红外、毫米波与微波在干扰前后的辐射强度之比T最低达18.1%、0.7%,18.6%和28.8%),有效干扰的时间也越长(停止施放1 min后T最低仍可达69.0%、23.0%、66.1%和75.8%),证明了舰船利用FWDC进行多波段干扰这一技术的可行性和高效性.研究结论可为舰船多波段干扰技术的进一步丰富完善以及相应装备的研制提供必要的理论基础和实验依据.