一种冲压式红外增强器的制作方法

[0001]
本实用新型涉及航空技术领域，尤其涉及一种冲压式红外增强器。


背景技术：

[0002]
靶机作为一种替代真实飞行器的动态模拟器，主要用来模拟真实飞行目标，为评估各类防空兵器探测、跟踪与制导提供有一定逼真度的动态仿真目标。但除个别大型靶机外，多数靶机尺寸、质量均普遍小于真实飞行目标，其红外特征与真实目标相比差距较大。为了有效模拟真实飞行目标的红外辐射特征，在靶机上搭载足够的红外增强设备是十分必要的。
[0003]
世界各军事强国自20世纪60年代开始，均对红外增强设备开始投入研究。目前广泛应用于靶机的红外增强设备主要由两种，一种是红外拖把，另一种是红外翼尖吊舱。国内目前在靶机上搭载的红外增强设备，普遍以通过燃烧燃料来调整自身的红外辐射强度来增强靶机的红外特性，接近真实的模拟目标特性以准确鉴定各类武器系统的综合性能。
[0004]
目前常用的红外增强器通过内部火药燃烧产生的高温火焰和被火焰加热的金属壳体作为红外增强源，火药燃烧剧烈但是持续时间短，以上述燃烧燃料的方式进行红外增强，红外增强效果受限于燃料的燃烧辐射特性，很难做到可控可调。使得目前无人机的红外增强器用于迎头，工作时间较短，不能满足无人机所需的飞行速度域和高度域。因此，急需提供一种通用型红外增强器，以使靶机能仿真真实的作战飞机，适用于较大飞行速度域和高度域。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型的其中一个目的是提出一种冲压式红外增强器，解决了现有技术中红外增强器以火药为燃料，其燃烧持续时间短，使得其用于迎头，工作时间较短，不能满足无人机所需的飞行速度域和高度域的技术问题。本实用新型优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
[0006]
为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
[0007]
本实用新型的冲压式红外增强器，包括进气装置、燃料供给装置、燃烧室和控制装置，其中，所述控制装置与所述进气装置和所述燃料供给装置连接，并且所述进气装置和所述燃料供给装置还与所述燃烧室连通，使得所述进气装置能够在所述控制装置的作用下为所述燃烧室提供助燃气体，所述燃料供给装置能够在所述控制装置的作用下为所述燃烧室提供液体燃料和/或气体燃料；所述控制装置还与所述燃烧室连接，以通过所述控制装置控制所述燃烧室内液体燃料和/或气体燃料的燃烧。
[0008]
根据一个优选实施方式，所述进气装置包括进气道和进气管，其中，所述进气道为固定式的冲压进气道，其外表面为锥形结构，所述进气管设置于所述进气道的尾部，并且所述进气管与所述燃烧室连通，以通过所述进气道和所述进气管向所述燃烧室提供助燃气体。
[0009]
根据一个优选实施方式，所述燃料供给装置包括燃料箱，所述燃料箱用于储存丙烷燃料，并且所述燃料箱与所述燃烧室通过第一输送管道连通。
[0010]
根据一个优选实施方式，所述燃料供给装置还包括第二输送管道，所述第二输送管道的一端与无人机的油箱连通，另一端经电磁阀和油泵与所述燃料箱连通，使得无人机能够通过所述第二输送管道向所述燃烧室输送航空煤油。
[0011]
根据一个优选实施方式，所述的冲压式红外增强器还包括点火装置，所述点火装置与所述燃烧室和所述控制装置连接，使得所述点火装置能够在所述控制装置的作用下点火并使燃烧室内的燃料燃烧。
[0012]
根据一个优选实施方式，所述点火装置包括点火盒和点火嘴，其中，所述点火盒与所述控制装置连接；所述点火嘴设置于所述燃烧室上，并且所述点火嘴还与所述点火盒连接。
[0013]
根据一个优选实施方式，所述的冲压式红外增强器还包括喷管，所述喷管设置于所述燃烧室的尾部，并且所述喷管还与所述控制装置连接，使得所述喷管能够在所述控制装置的作用下将所述燃烧室内燃烧后的气体喷出。
[0014]
根据一个优选实施方式，所述的冲压式红外增强器还包括供电装置，所述供电装置为电瓶或无人机电源，并且所述供电装置与所述控制装置连接，以通过所述供电装置为所述控制装置供电。
[0015]
根据一个优选实施方式，所述的冲压式红外增强器还包括壳体，所述壳体位于进气道的端部，并且所述燃料供给装置、所述燃烧室、所述控制装置、点火装置和喷管位于所述壳体内部。
[0016]
根据一个优选实施方式，所述壳体上设置有空速管和至少一个安装座，其中，所述空速管设置于所述壳体的上端面，并通过所述空速管检测无人机的飞行速度；至少一个所述安装座设置于所述壳体的下端面，并通过至少一个所述安装座将所述的冲压式红外增强器安装于无人机上。
[0017]
本实用新型提供的冲压式红外增强器至少具有如下有益技术效果：
[0018]
本实用新型的冲压式红外增强器，包括进气装置、燃料供给装置、燃烧室和控制装置，进气装置可以在控制装置的作用下为燃烧室提供助燃气体，燃料供给装置可以在控制装置的作用下为燃烧室提供液体燃料和/或气体燃料，控制装置还用于控制燃烧室内液体燃料和/或气体燃料的燃烧，由于本实用新型的冲压式红外增强器使用液体燃料和/或气体燃料，使得燃烧速度可控，而且燃烧时间较长，将其用于无人机的迎头和/或尾后，工作时间长，可满足无人机所需的飞行速度域和高度域，解决了现有技术中红外增强器以火药为燃料，其燃烧持续时间短，使得其用于迎头，工作时间较短，不能满足无人机所需的飞行速度域和高度域的技术问题。
附图说明
[0019]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]
图1是本实用新型冲压式红外增强器的一个优选实施方式模块示意图；
[0021]
图2是本实用新型冲压式红外增强器的一个优选实施方式结构示意图；
[0022]
图3是本实用新型冲压式红外增强器的一个优选实施方式内部结构示意图。
[0023]
图中：1、燃烧室；2、控制装置；3、进气道；4、进气管；5、燃料箱；6、第一输送管道；7、第二输送管道；8、电磁阀；9、油泵；10、点火盒；11、点火嘴；12、喷管；13、电瓶；14、壳体；15、空速管；16、安装座。
具体实施方式
[0024]
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
[0025]
下面结合说明书附图1～3对本实施例的冲压式红外增强器进行详细说明。
[0026]
本实施例的冲压式红外增强器，包括进气装置、燃料供给装置、燃烧室1和控制装置2，如图1所示。其中，控制装置2与进气装置和燃料供给装置连接，并且进气装置和燃料供给装置还与燃烧室1连通，使得进气装置能够在控制装置2的作用下为燃烧室1提供助燃气体，燃料供给装置能够在控制装置2的作用下为燃烧室1提供液体燃料和/或气体燃料。控制装置2还与燃烧室1连接，以通过控制装置2控制燃烧室1内液体燃料和/或气体燃料的燃烧。优选的，燃烧室1包括预先混合部和燃烧部，其中，预先混合部用于供助燃气体与液体燃料和/或气体燃料混合；燃烧部用于燃料的燃烧。
[0027]
优选的，控制装置2包括燃烧控制组件和综合控制组件。其中，燃烧控制组件包括来流传感器(包括气温传感器和/或气压传感器)、排气温度传感器、流量阀等，用于控制燃烧室1内燃料的燃烧。综合控制组件用于红外增强器的自检、正常工作控制(包括起动、根据空气流量自动调节空气和燃料混合比、关闭)和应急时关闭、报警以及通过接口交换工作信息等。
[0028]
本实施例的冲压式红外增强器，包括进气装置、燃料供给装置、燃烧室1和控制装置2，进气装置可以在控制装置2的作用下为燃烧室1提供助燃气体，燃料供给装置可以在控制装置2的作用下为燃烧室1提供液体燃料和/或气体燃料，控制装置2还用于控制燃烧室1内液体燃料和/或气体燃料的燃烧，由于本实施例的冲压式红外增强器使用液体燃料和/或气体燃料，使得燃烧速度可控，而且燃烧时间较长，将其用于无人机的迎头和/或尾后，工作时间长，可满足无人机所需的飞行速度域和高度域，解决了现有技术中红外增强器以火药为燃料，其燃烧持续时间短，使得其用于迎头，工作时间较短，不能满足无人机所需的飞行速度域和高度域的技术问题。
[0029]
根据一个优选实施方式，进气装置包括进气道3和进气管4。其中，进气道3为固定式的冲压进气道，其外表面为锥形结构，如图2或3所示。进气管4设置于进气道3的尾部，并且进气管4与燃烧室1连通，以通过进气道3和进气管4向燃烧室1提供助燃气体，如图3所示。优选的，进气装置向燃烧室1提供的助燃气体为空气。本实施例优选技术方案的进气装置包括进气道3和进气管4，其中，进气道3采用固定式、不可调节的冲压式进气道，向燃烧室1提供所需的空气流量和压力，可适用于较大飞行速度域和高度域。优选的，燃烧室1所需的空
气流量和压力，可基于燃烧室1内燃料的流量、所需温度、无人机飞行的高度域和/或速度域来确定。
[0030]
根据一个优选实施方式，燃料供给装置包括燃料箱5，燃料箱5用于储存丙烷燃料，并且燃料箱5与燃烧室1通过第一输送管道6连通，如图3所示。优选的，燃料箱5为筒形或筒环形结构，燃料箱5的中部或下端面具有与进气管4的外表面相匹配的弧形凹槽，以将燃料箱5卡接设置于进气管4的外表面。本实施例优选技术方案的燃料箱5卡接设置于进气管4的外表面，不仅可以是燃料箱5有足够的空间用于存储气体燃料，还可使得红外增强器的结构紧凑，不会对无人机的飞行造成影响，也可保证燃料箱5安装的稳固性，可使燃料稳定燃烧。
[0031]
优选的，燃料供给装置还包括第二输送管道7，第二输送管道7的一端与无人机的油箱连通，另一端经电磁阀8和油泵9与燃料箱5连通，使得无人机能够通过第二输送管道7向燃烧室1输送航空煤油，如图3所示。更优选的，油泵9用于将无人机油箱的航空煤油抽到燃料箱5中，电磁阀8用于控制油泵9抽取航空煤油的速度和流量等参数。电磁阀8和油泵9为现有技术中的结构，在此不再赘述。具体的，航空煤油经第二输送管道7进入燃料箱5，再经第一输送管道6进入燃烧室1中。
[0032]
优选的，燃料供给装置还包括调压器、安全控制器(包括安全阀和/或防回火装置)、加温器等结构。具体的，调压器、安全控制器和加温器等结构为现有技术中的结构，在此不再赘述。本实施例优选技术方案通过燃料供给装置，可基于辐射功率和辐射温度对燃烧的要求来向燃烧室1提供流量、压力、温度等满足要求的燃料；根据飞行任务的时间，燃料供给装置还可由无人机向燃料箱5供油，保证红外增强器的运行。
[0033]
本实施例的燃料供给装置可以为燃烧室1提供气体燃料和液体燃料，优选的，气体燃料为丙烷，液体燃料为航空煤油，不限于此，还可以是其余的气体燃料和液体燃料。本实施例优选技术方案的燃料供给装置包括燃料箱5，燃料箱5中预先储存有一定量的丙烷燃料，可满足红外增强器工作一段时间。若飞行任务的时间较长，燃料箱5中预先储存的丙烷燃料燃烧完后，可通过第二输送管道7和油泵9将无人机油箱中的部分航空煤油提供给燃烧室1，以保证红外增强器的正常工作，满足飞行任务时间的要求。
[0034]
根据一个优选实施方式，冲压式红外增强器还包括点火装置，点火装置与燃烧室1和控制装置2连接，使得点火装置能够在控制装置2的作用下点火并使燃烧室1内的燃料燃烧。优选的，点火装置包括点火盒10和点火嘴11，其中，点火盒10与控制装置2连接；点火嘴11设置于燃烧室1上，并且点火嘴11还与点火盒10连接，如图3所示。本实施例优选技术方案可通过控制装置2控制点火装置的点火时间。
[0035]
根据一个优选实施方式，冲压式红外增强器还包括喷管12。优选的，喷管12设置于燃烧室1的尾部，并且喷管12还与控制装置2连接，使得喷管12能够在控制装置2的作用下将燃烧室1内燃烧后的气体喷出，如图3所示。喷管12为现有技术中的结构，具体的，喷管12包括整流装置、稳定屏和喷口等，通过喷管12的作用，可将燃烧室1内燃烧后的气体以一定的温度和速度喷出。
[0036]
根据一个优选实施方式，冲压式红外增强器还包括供电装置。优选的，供电装置为电瓶13或无人机电源，并且供电装置与控制装置2连接，以通过供电装置为控制装置2供电，如图3所示。本实施例优选技术方案的供电装置为红外增强器自带电瓶13或无人机电源，通过供电装置的作用，可为红外增强器所需用电的部件供电，保证红外增强器的正常工作。
[0037]
根据一个优选实施方式，冲压式红外增强器还包括壳体14。优选的，壳体14位于进气道的端部，并且燃料供给装置、燃烧室1、控制装置2、点火装置和喷管12位于壳体14内部，如图2所示。如图2和图3可知，控制装置2、点火盒10、电磁阀8、油泵9和电瓶13位于进气管4的两侧，通过壳体14可将各部分组成一体。优选的，壳体14上带有用于安装其它设备的空间以及机械、电气、信息等接口。
[0038]
根据一个优选实施方式，壳体14上设置有空速管15和至少一个安装座16，如图2所示。其中，空速管15设置于壳体14的上端面，并通过空速管15检测无人机的飞行速度。至少一个安装座16设置于壳体14的下端面，并通过至少一个安装座16将的冲压式红外增强器安装于无人机上。本实施例优选技术方案通过设置于壳体14上的空速管15，可以检测无人机的飞行速度。优选的，空速管15与控制装置2连接，以便控制装置2可以基于无人机的飞行速度控制其余部件的工作状态。如图2所示，壳体14的下端面设置有两个安装座16，通过安装座16可将红外增强器挂于无人机上。
[0039]
本实施例的红外增强器可模拟航空喷气发动机喷口的远场红外点源特性，如波长、辐射功率、温度、火焰长度等；可用于无人机的迎头和尾后；由于使用液体燃料(航空煤油)和/或气体燃料(丙烷)，工作时间长，是可适用于较大飞行速度域和高度域的通用型红外增强器。本实施例的红外增强器还具有结构简单、使用安全、便捷、可靠，便于维护，可挂于多型载机上等优势。本实施例的红外增强器代号“hz1”，也可叫作hz1冲压式红外增强器。
[0040]
本实施例的红外增强器可实现空中间断或连续工作，以程控或地面指令控制模式工作。在无人机飞行过程中不产生推力；可重复使用；通过控制装置2，还可实现自检、安控功能等功能，如超温、泄漏、系统工作不正常能自动报警并关机，或报警并不允许起动等；本实施例的红外增强器还可安装脱靶量指示器、遥测发动机、应答机等。
[0041]
可以理解的是，本实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
[0042]
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
[0043]
本申请中描述的“连接”，可以是数据连接、通信连接、有线连接、无线连接、通过物理连接件连接等中的一种或多种形式的连接，具体连接方式为本申请的实施例所属技术领域的技术人员所熟知。
[0044]
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
[0045]
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场
可编程门阵列(fpga)等。如本申请中的控制装置2。
[0046]
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0047]
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
[0048]
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0049]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0050]
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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