[发明专利]地面有内热源装备高温孔口的红外抑制结构

说明书

本发明公开了一种地面有内热源装备高温孔口的红外抑制结构，包括红外抑制壳体，其内横向两侧对称设有间隔排列的多级内壁导流翅片，内壁导流翅片向高温气流流动方向倾斜且长度自下而上分别逐级递减，在红外抑制壳体内形成了下口小上口大的渐扩喷管。在每两级内壁导流翅片之间设有贯通孔壁的引射口，红外抑制壳体一端的高温气流入口与渐扩喷管的下端入口相邻，另一端的混合气流出口与渐扩喷管的上端出口相邻。高速气流流经内壁导流翅片处产生负压，经引射口引入的外界冷空气，在内壁导流翅片处形成喷射气幕，从而冷却高温孔口内壁面，同时使孔壁与孔内高温气流隔离，有效地降低高温孔口内外壁面的温度，抑制了高温孔口的红外辐射。

技术领域

本发明涉及一种高温排气排烟孔口的红外抑制结构，特别是一种利用环境冷空气进行冷却隔热的被动型多级引射气幕红外抑制结构，属于红外抑制技术领域。

背景技术

红外技术的不断成熟，使得红外探测与跟踪技术在军事上得到广泛的应用，特别是新型红外制导武器的迅速发展，对有热源军事目标的生存能力产生愈来愈严重的威胁。有内热源的军事地面装备，如电站、方舱、以及军用特种车辆等进行红外隐身设计，最终都会归结到热气流末端的高温孔口。由于高温气体加热孔口的内壁面以及通过热传导影响孔口外壁面的温度，导致高温孔口的红外辐射大大强于目标其它部位以及所处背景的红外辐射，且高温孔口通常暴露于装备表面，因而在一定的侦察威胁角度范围内容易被敌方侦察识别和打击。电站、方舱及特种车辆等地面装备在信息化战争中起着越来越重要的作用，且许多高价值目标上也装备有电站方舱等有源装备，因此，为提高各种地面装备的战场生存能力，必须降低高温孔口红外辐射，研究相应的高温孔口红外抑制技术和方法成为实现有内热源地面装备红外隐身而亟待解决的重要问题。

目前，国内外对高温孔口红外抑制的研究主要集中在空中目标，如飞机发动机尾焰，以及海上目标，如舰船烟囱。为了减少被红外探测器接收的红外辐射信号，一种有效的技术途径是采用红外抑制器抽吸环境冷气来降低高温部件和排气的温度。目前国内外的研究针对空中飞机和海上舰船主要采用带尾喷管的多级引射扩压环型红外抑制器，利用目标高速移动时在高温孔口外产生的正压以及孔口内高速气流流动产生的负压引入环境冷空气进行隔热冷却，实现高温孔口红外辐射特征的抑制。但地面装备相对于空中飞行目标和海上航行目标而言，多数是处于静止或非快速运动状态，且高温孔口排气速度也远远低于飞机发动机和舰船烟囱排气，使得现有的多级引射扩压环型红外抑制器很难移植应用到有内热源地面装备的高温孔口上。目前，有内热源地面装备高温孔口的红外抑制技术研究较少，如在孔口内壁面贴附低发射率的铝箔，虽然能大大降低其热辐射，降低红外特征，但由于其反射率高，可见光特征明显，又不利于可见光隐身；采用隔热，主动引射掺冷以及挡板遮挡等方式进行高温孔口的红外抑制，还各自存在不能与环境温度自适应调节、需外加动力以及红外抑制效果不好等缺点，均不能完全满足地面有内热源装备高温孔口的红外隐身要求。

中国发明专利CN103925044B公开了一种直升机涡轴发动机排气系统红外抑制器及其红外抑制方法，红外抑制器包括二元弯曲整流罩、二元弯曲波瓣引射混合管、一级圆排波瓣喷管、排气内锥、防砂余气导管和空心支板，该红外抑制器将防砂余气导入排气内锥，并直接与发动机涡轮后的高温排气核心流混合，大幅度降低排气核心温度；利用发动机涡轮后的排气动量抽吸环境冷气与热排气掺混，进一步降低排气温度；在红外抑制器的整流罩内形成对流，大幅度减小了红外抑制器外露表面的温度，最大可能的降低排气尾焰和红外抑制器表面的红外辐射。但红外抑制器结构复杂、制造成本高，难以在航空器以外的技术领域得到推广。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单的地面有内热源装备高温孔口的红外抑制结构，该结构能大幅降低高温孔口的红外辐射，提高装备的红外隐身能力。

本发明通过以下技术方案予以实现：