航空發(fā)動(dòng)機(jī)的“紅外隱身術(shù)”

    早期人們用眼睛發(fā)現(xiàn)空中目標(biāo)，飛機(jī)用涂裝來隱蔽自己；后來靠聲音偵察敵機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)采取消聲以對抗；在雷達(dá)出現(xiàn)后，科學(xué)家致力于將雷達(dá)反射信號降到最小。當(dāng)前的空戰(zhàn)主要采用空空導(dǎo)彈攻擊，有許多空空導(dǎo)彈用紅外制導(dǎo)，對飛機(jī)威脅很大，而發(fā)動(dòng)機(jī)是最強(qiáng)的紅外輻射源。因此，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的紅外輻射量可以有效降低被發(fā)現(xiàn)、識別和跟蹤的概率，實(shí)現(xiàn)隱身效果。

    紅外抑制技術(shù)

    紅外輻射既是電磁波又是光。發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體和工作氣流中都會產(chǎn)生紅外輻射：發(fā)動(dòng)機(jī)的噴管有一部分裸露在外，這些零件工作溫度高，紅外輻射強(qiáng)烈。同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)排出的燃?xì)猓貏e是開加力時(shí)輻射的紅外能量最大。

飛機(jī)紅外熱力圖可見紅外輻射源主要集中在發(fā)動(dòng)機(jī)部位

    在實(shí)際應(yīng)用中，通過遮擋、降低紅外發(fā)射率和降低表面溫度等方式可以抑制紅外輻射，達(dá)到紅外隱身效果。

    表面涂層

   發(fā)射率指物體的輻射能力，用于體現(xiàn)物體與外界環(huán)境能量交換能力的物理量。物體的發(fā)射率與物體表面的材料密切相關(guān)，表面涂層可以改變零件的輻射率。

通過表面涂層，降低零件發(fā)射率

    發(fā)動(dòng)機(jī)及其熱影響區(qū)是最重要的紅外輻射源，雖然發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在飛機(jī)機(jī)身內(nèi)部，但是外調(diào)節(jié)片、彈性片等外露部件由于傳熱輻射引起的紅外輻射能量非常大，成為紅外探測設(shè)備捕獲的主要目標(biāo)。通過在發(fā)動(dòng)機(jī)部件上進(jìn)行貴金屬鍍膜，或噴涂低發(fā)射率的涂層來降低部件的紅外發(fā)射率，實(shí)現(xiàn)紅外輻射的抑制。

    引射和冷卻

    降低表面溫度是另一種抑制紅外信號的方法。通過在發(fā)動(dòng)機(jī)零部件涂覆隔熱材料，將發(fā)動(dòng)機(jī)釋放的能量抑制在內(nèi)部，來減小紅外輻射強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)紅外隱身效果。

    發(fā)動(dòng)機(jī)通過采用引射法使紅外輻射波長移到通用波長區(qū)域以外

    在噴管部位采用引射冷空氣的辦法，不僅能降低排氣噴流的溫度，而且還能降低機(jī)匣的壁面溫度，實(shí)現(xiàn)雙重效果。

    遮擋

    發(fā)動(dòng)機(jī)的紅外抑制還可以采用“遮擋法”，一種是外遮擋，在噴管出口部位設(shè)置上翹或折轉(zhuǎn)的板片來擋去噴管內(nèi)腔的紅外輻射；另一種是內(nèi)遮擋，利用噴管內(nèi)部的零件把渦輪等高溫部件擋住。例如，使用矩形噴管的發(fā)動(dòng)機(jī)通過其矩形扁噴口可以擋住高溫零件的一部分輻射，從而減少紅外輻射。

直升機(jī)上的紅外抑制尾噴管

    未來的發(fā)動(dòng)機(jī)正在尋求更新更好的紅外抑制技術(shù)。普惠公司正在研制旋流加力燃燒室，既能抑制紅外，又能開加力，且增重不多，尺寸不增。紅外抑制是一項(xiàng)綜合技術(shù)，需要全面綜合平衡考慮，合理使用紅外隱身材料可以使飛機(jī)如虎添翼，縮短制造時(shí)間，提升飛機(jī)服役周期。

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