红外头罩气动光学试验

为了探索红外头罩受到气动加热时导引头成像系统对目标识别影响精度,在电弧加热地面模拟试验设备上,针对"热"与"透"的联合模拟,研制了直通及三通两种试验方案,在一定的热环境参数下对几种红外头罩材料进行了试验研究,取得了相应的光学传输测试试验结果。其中"三通"试验方案因为具有更大的适应性和便易性而成为首选方案。

红外头罩电弧风洞试验状态的量化新判据

提出了一种红外空空弹红外头罩电弧风洞试验状态的量化新判据。研究表明:热应力是导弹高速飞行时头罩应力的最大影响因素,可用最大热应力作为电弧风洞试验状态的确定判据取代目前国内现有试验状态确定判据。通过准确的气动热应力计算,可保证红外头罩的电弧风洞试验状态与飞行环境的一致。

超声速氟化镁红外头罩热强度失效判别准则研究

以超声速氟化镁红外头罩为研究对象,进行了热应力数值分析和电弧风洞试验。比较了计算值与试验结果,结果表明:与第四强度理论相比,第一强度理论和莫尔强度理论更适于作为超声速氟化镁红外头罩的材料失效判别准则。

潜射飞行器红外头罩研制过程中质量工具的应用

根据潜艇对空防御作战的现状及需求,开展了潜射防空飞行器的红外头罩研制,并研究了如何将质量管理的理念和方法融合到基础科研人员的日常工作中去。小组运用质量工具、综合分析论证、仿真分析和试验测试等手段,提出设计方案并进行筛选,针对最佳方案逐一实施、检查效果,最终研制出了潜射飞行器红外头罩。

高速飞行器大口径红外头罩研制

随着新型飞行器的飞行速度越来越快、时间越来越长,其所经受的飞行环境越来越恶劣,因而对红外头罩提出了更高的结构强度要求,以承受严酷的压力载荷和热载荷。小组运用创新的思维模式,充分利用亲和图、折线图等统计技术工具,以数据为基础、以事实为依据开展研究和探索,最终成功研制出高速飞行器大口径红外头罩,并通过了飞行试验考核。

红外空空导弹头罩热应力分析

以红外空空弹头罩为研究对象,利用气动加热工程计算方法提供的热流密度为输入条件进行了热载状态下结构的瞬态温度场和热应力分析,并以电弧风洞试验进行验证,试验结果与计算结果吻合,表明本文方法具有一定的精度,能满足工程设计要求。利用文中的分析方法,提出降低红外头罩热应力的改进建议。

气动热环境下高速飞行器光学头罩特性分析

建立高速飞行器红外光学头罩在气动热环境下有限元分析模型,分析头罩在气动热环境下的物理特性和光学特性,对头罩在气动热环境下的温度场、应力场、应变场和位移场进行数值计算。计算结果表明头罩在气动热环境下温度场分布不均匀,因此头罩会产生热应力而发生形变。利用有限元分析结果,根据热光效应和弹光效应理论,对气动热环境下红外光学头罩的折射率场进行数值计算。以头罩外表面中心点折射率为例,在头罩工作时间内,通过计算得到头罩15 s后由热光效应造成的折射率改变为0.011,而由弹光效应造成的x方向折射率改变为0.000 107,即弹光效应造成的折射率改变量约为热光效应造成折射率改变量的0.97%,由此可知,在气动热环境下热光效应对头罩折射率的影响比较大,而弹光效应对头罩折射率的影响比较小。

气动光学头罩光传输数值仿真

气动热环境下光学头罩由于受气动热效应作用,其形状和光学性质都将发生改变,从而影响头罩内的光传输。建立气动光学头罩有限元分析模型,根据热光效应和弹光效应理论,对头罩的折射率场进行数值计算,采用四阶龙格-库塔法编制光线追迹程序对气动光学头罩内红外辐射光线传输进行了数值仿真,得到了头罩光学系统出射波面波像差和调制传递函数。研究结果表明:气动热环境下热光效应对光学头罩光传输的影响远比弹光效应大,且气动光学头罩成像质量受到气动热效应的影响严重下降,为了提高高速飞行器的制导精度,不能忽视气动热对头罩光传输的影响。