低紫外辐射烟火药的设计及制备(2)

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传统烟火药诱饵剂燃烧时，因其发出的辐射光谱与被保护平台类似，可以起到欺骗远程制导武器的作用，在军事意义上起到保护航空器的作用，在上个世纪广泛被使用。红外诱饵是一种欺骗式的红外干扰器材，从地面、飞机或者舰艇上发射均可以实现, 并可以诱骗空地、空空、地地和反舰导弹。当红外诱饵弹抛射点燃后会形成红外干扰诱饵, 其红外光谱特征类似于被保护目标, 形成与保护目标相似或相同的空间红外图像, 积分辐射强度至少应大于被保护目标两倍以上, 并必须与被保护目标同处于来袭导弹寻的器的视场内, 燃烧时间长于来袭导弹的制导时间。红外诱饵被导弹的导引头发现后, 事真目标和诱饵云同时形成目标信息, 会在导引头额视场中形成等效辐射中心, 虽然导引头锁定的是等效的辐射中心, 但是，由于红外诱饵所形成的热像比被保护目标自身的红外辐射强度大的多, 所以随着红外诱饵云与目标在逐渐分离的过程中把导弹逐渐引向诱饵，最终使得被保护目标得以逃出导引头视场，这样就达到了保护目标的目的。

然而，传统烟火药燃烧时，会同时产生很强的红外辐射和紫外辐射，无法欺骗红外/紫外双色制导武器。传统红外干扰弹，是由聚四氟乙烯树脂以及镁和硅组成，其燃烧产物有氟化镁、氧化镁和碳粒子等高温炽热固体微粒，这些固体颗粒能产生大量红外辐射。红外诱饵弹的静态辐射光谱特性与飞机在额定状态尾向辐射光谱特性基本一致，而且辐射强度要比飞机高 2～3倍。典型干扰弹含有大量丰富的紫外光谱(主要是成分镁辐射产生)，使得干扰弹的紫外/ 红外双色比约是飞机的3倍多。典型的机载红外诱饵弹的紫外辐射强度和红外辐射强度的光谱图在显示器上显示亮点，而飞机却显示的是暗点(一般航空工作时发动机温度只有800K左右)，对于正负脉冲的分辨，使得诱饵跟目标更容易被分辨，从而使得红外诱饵弹与目标分辨出来，故因此，常规的红外诱饵弹无法欺骗双色导引头。[1-5]。

因此本课题拟对传统烟火药燃烧时紫外辐射的产生机理进行研究，在此基础上研究降低烟火药燃烧产生的紫外辐射强度的手段，进而设计新型的低紫外辐射烟火药，并对烟火药燃烧产生的红外辐射和紫外辐射强度进行测试。

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要工作

本文的主要目的是设计出一种低紫外辐射的烟火药配方。为了达到这一目标，本文主要采用了两种手段：一是降低烟火药的燃烧温度，从而减少其红外辐射，进而降低其紫外辐射；二是加入紫外屏蔽药，有效的降低烟火药燃烧时的紫外辐射。实验的主要步骤如下：

（1）研究镁/聚四氟乙烯烟火药中两种组分的配比对药剂紫外辐射的影响。

（2）研究不同的添加剂对药剂紫外辐射屏蔽效果的影响。

（3）研究添加剂不同晶型及粒径对紫外辐射屏蔽效果的影响。

（4）利用正交设计，设计出最佳配方。

2 紫外辐射

2.1 紫外辐射简介

紫外辐射与红外辐射一样，是一种非照明用的辐射源。紫外辐射的波长范围为10纳米至400纳米。波长范围从10纳米至200纳米的紫外辐射，无法在空气中传播，所以在讨论紫外辐射效应及其应用时，一般只涉及200纳米至400纳米范围内的紫外辐射。而10nm～200nm范围内的紫外辐射在空气中会被大气分子强烈吸收而只能应用于真空,故这一范围内的紫外被称为真空紫外。与可见光、红外辐射等其他辐射相比,紫外辐射的频率更高,故其光子能量也相应较高。而由于其较高的光子能量,太阳的紫外辐射与大气相互作用时穿透力较弱,容易被大气中的物质吸收。另外,高能量的紫外光子会驱使大气中的分子发生离解,形成丰富的光化学反应。