§ 8. Краткие сведения о пиротехнических ик-излучателях

Пиротехнические инфракрасные излучатели нашли применение в ракетно-космической технике на беспилотных мишенях, используемых для испытания ракет с ИК-головками самонаведения, в системах слежения за ракетами, спутниками и другими космическими аппаратами для определения их положения и траектории. Пиротехнические ИК-излучатели широко применяются в качестве ложных целей :и оптических ловушек, которые выстреливаются с самолетов, боевых головок баллистических ракет, кораблей, крылатых ракет и других теплоизлучающих объектов для отвлечения от них ракет, имеющих инфракрасные головки самонаведения.

Пиротехнические ИК-излучатели так же, как и осветительные средства, должны обеспечивать определенную интенсивность излучения в течение заданного промежутка времени. Кроме того, задается спектральный состав излучения, который определяется спектральной чувствительностью применяемого приемника или спектр альнымл характеристиками излучения имитируемого объекта (для ложных целей).

На рис. 11.14 представлена типичная конструкция пиротехнического ИК-излучателя для систем слежения за целью. Он представляет собой цилиндрическую металлическую оболочку, запрессованную в несколько приемов пиротехническим составом. Воспламеняется ИК-излучатель либо при помощи электрозалалов, либо путем передачи огня от внешнего источника.

На рис. 11.15 представлен пиротехнический ИК-излучатель, моделирующий абсолютно черное тело. В нем для нагревания графитовых стенок конической полости используется малогазовый пиротехнический состав термитного типа (алюминий+ окись железа + бор + хромат бария + связующее).

Рис. 11.14. ИК-излучатели для систем слежения за целью: А-с лучевым воспламенением: б-с электрозапалами: 1—стальной или алюминиевый корпус; 2—основной состав;3—запальные отверстия;4- крышкапластмассовая;5—заполнитель из пенопласта;6—воспламенительный состав;7—промежуточный состав;8—отверстие для крепежного болта;9—резьбовый хвостовик для крепления;10— электрозапал

Рис. 11. 15. Пиротехнический ИК-излучатель, моделирующий абсолютно черное тело:

/—излучающий конус; 2— втулка из графита, сапфира или плавленого кварца; 3— малогазовый пиротехнический термитный состав

В табл. 11.13 приведены характеристики некоторых стандартных американских ИК-излучателей.

Таблица 11.13

Характеристики пиротехнических ик-излучателей

		Размеры, мм	Выходной по
Индекс	Количество			ток излучения,	Время
	состава, кг					единице телес	горения, с
		диаметр			длина	ного угла, Вт/стер*
W111A и В W112A и В;	0,45		25,4	225—256	150—250	40
W211A и В W212A и В J	0,90	50,8		334—377	1000	90
W137	0,68		35		228	450	40
W138	0,68	36		238	900	20
W203A	0,45	50		197	1000	40
W203B	0,5	50		222	1000	60
W203C	1,13	50		420	1000	40
* Для интервала длин волн 1,8—2,7 мкм.

Видимое и инфракрасное излучение

Видимый человеческим глазом свет занимает лишь часть всего диапазона электромагнитных колебаний, как это показано на рис. 11.16. Инфракрасные лучи имеют длины волн от 0.76 .ттп

Рис. 11.16. Положение инфракрасного излучения в общем спектре электромагнитных колебаний

1000 мкм, т. е. больше, чем видимый свет, и меньше, чем ультракороткие радиоволны. В настоящее время весь диапазон инфракрасных волн условно делят на два участка: на собственно инфракрасные волны и тепловые.

Лучистая энергия в инфракрасной области спектра испускается при колебаниях атомов, групп атомов и молекул, а также при изменении вращения молекул газообразных, жидких и твердых веществ. Поэтому одним из способов генерирования инфракрасного излучения является простое повышение температуры тела, выбранного в качестве излучателя. Каждое тело в зависимости от его температуры и состояния поверхности обладает тем или иным излучением. Большая часть этого излучения при температуре, не большей чем 2000—3000° С, лежит, как показано а на рис. 11.8, в инфракрасной области.

Свойства инфракрасного излучения в основном не отличаются от свойств видимого света; оно подчиняется приведенным выше (гл. VI) законам излучения АЧТ.

ИК-лучи лучше, чем видимый свет, проходят через атмосферу при наличии дымки, дождя, снегопада, слабого тумана. Эти особенности инфракрасных лучей учитываются при их практическом применении.

Рис. 11.17. График излучения раскаленной газовой струи реактивного двигателя и струи углекислого газа

Объекты, имеющие высокую температуру, сами являются мощными источниками инфракрасного (теплового) излучения. К таким объектам относятся двигатели самолетов, танков, кораблей, тепловые электростанции и т. п. Так как пиротехнические источники инфракрасного излучения в последнее время используются для имитации ИК-излучения .подобного рода объектов, то следует коротко сказать об излучении самолетов и ракет. На рис. 11.17 приведен график излучения раскаленной газовой струи реактивного самолетного двигателя. Кинетический нагрев обшивки самолетов и ракет, летающих с большими скоростями, обусловливает их значительное инфракрасное излучение. Так, например,. бомбардировщик, летящий на высоте 30 км со скоростью, соответствующей М=3, излучает впереди себя вдоль продольной оси 4-Ю3 Вт/стер, а головная часть баллистической ракеты, летящая со скоростью, соответствующей М=10, на высоте 40 км излучает впереди себя вдоль оси 6-104 Вт/стер [50].