[实用新型]电弧风洞热-红外传输联合试验装置

说明书

电弧风洞热‑红外传输联合试验装置，涉及飞行器地面气动热试验研究领域；包括电弧加热器、喷管、光学侧窗头罩、目标发生器、观察窗、通光筒、红外热像仪、地面制冷气源和真空试验舱；喷管轴向入口端与电弧加热器对接；喷管的轴向出口端伸入真空试验舱内部；光学侧窗头罩设置在喷管出口端位置；观察窗设置在与光学侧窗头罩位置对应；目标发生器设置在真空试验舱的外侧且与观察窗对应放置；红外热像仪对应放置在与目标发生器相对位置；通光筒设置在红外热像仪与光学侧窗头罩之间；地面制冷气源实现对光学侧窗头罩的冷却；本实用新型实现了开展红外末制导头罩整机热‑红外传输效应联合试验，提供红外制导传输工作环境的风洞地面模拟能力。

技术领域

本实用新型涉及一种飞行器地面气动热试验研究领域，特别是一种电弧风洞热-红外传输联合试验装置。

背景技术

各国在航空航天技术和新型武器技术的发展，制导武器技术受到了越来越大的关注，美国、俄罗斯和中国相继开展高超声速飞行器的研制，美国已发展部署的THAAD、Arrow-2导弹系统、地基防御系统等均采用了红外成像制导的方向提高飞行器的精准度。采用红外制导的高超声速飞行器再入大气层，红外侧窗表面受气动加热，模型表面产生激波，此时侧窗表面流场会发生复杂的激波、边界层相互干扰、分离和转等流动现象，红外光束在流场内传输时，由于密度梯度的剧烈变化会发生偏折、散射和吸收，发生气动光学效应。气动光学效应的存在会对红外目标的探测提出挑战，红外目标在导引头成像目标产生模糊、畸变、抖动、偏移和能量衰减。因此开展高超声速飞行器红外制导的地面试验研究十分必要，是进行高超声速制导系统武器化必经的基础论证方式。目前，现有技术中并没有完全可以模拟高超声速飞行器气动加热条件下气动光学效应研究的地面试验装置，在开展红外末制导头罩整机热-红外传输效应联合试验，提供红外制导传输工作环境的风洞地面方面缺乏模拟能力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种电弧风洞热-红外传输联合试验装置，实现了开展红外末制导头罩整机热-红外传输效应联合试验，提供红外制导传输工作环境的风洞地面模拟能力。

本实用新型的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

电弧风洞热-红外传输联合试验装置，包括电弧加热器、喷管、光学侧窗头罩、目标发生器、观察窗、通光筒、红外热像仪、地面制冷气源和真空试验舱；其中，电弧加热器水平放置，喷管轴向入口端与电弧加热器对接；喷管的轴向出口端伸入真空试验舱内部；光学侧窗头罩设置在喷管出口端位置；观察窗设置在真空试验舱的侧壁；且观察窗与光学侧窗头罩位置对应；目标发生器设置在真空试验舱的外侧，且目标发生器与观察窗对应放置；红外热像仪对应放置在真空试验舱的外部，且与目标发生器相对放置；通光筒设置在红外热像仪与光学侧窗头罩之间；地面制冷气源设置在真空试验舱外侧，实现对光学侧窗头罩的冷却。

在上述的电弧风洞热-红外传输联合试验装置，所述的电弧加热器采用高焓叠片式电弧加热器或中焓分段电弧加热器或低焓交流电弧加热器中的一种。

在上述的电弧风洞热-红外传输联合试验装置，所述的喷管为超声速型面喷管。

在上述的电弧风洞热-红外传输联合试验装置，所述的目标发生器为红外目标发生器，实现产生红外波段测试目标。

在上述的电弧风洞热-红外传输联合试验装置，所述的光学侧窗头罩为中空锥体结构；光学侧窗头罩的锥顶沿轴向指向喷管出口；且光学侧窗头罩沿轴向偏置喷管轴线放置。

在上述的电弧风洞热-红外传输联合试验装置，光学侧窗头罩靠近喷管轴线的侧壁处设置有红外窗口；光学侧窗头罩与红外窗口相对的侧壁处对应设置有通孔。

在上述的电弧风洞热-红外传输联合试验装置，所述红外窗口的中心位于喷管的轴线上；且红外窗口的中心与喷管出口的水平距离为150-300mm；通孔与通光筒的轴向一端连通；目标发生器、观察窗、红外窗口、通孔、通光筒和红外热像仪沿通光筒轴向依次对应放置。