烟光剂是集合发光剂与发烟剂双重功能的复合烟火药剂,理想的烟光剂既能发出一定强度的红光(长波长使其作为指示光能够远距离传播),又能通过燃烧产生透光率低的大量烟雾,使其能广泛在日间与夜间的战场等场合得到应用,完成地点指示任务。但目前还未曾有研究人员对其进行细致的探索,缺乏性能优良、安全高效的配方。因此,对于指示用烟光剂配方的探索具有十分重要的研究意义与广阔的应用前景。
2011年,潘功配教授【1】对烟火药在各个应用领域的发展与创新进行了详实的介绍,包括军用烟火剂(照明剂、燃烧剂、发烟剂、曳光剂、信号剂、光电干扰药剂)与民用烟火药的发展现状。其中发光信号剂用于各种信号弹 (枪弹、榴弹 ), 供远距离传递信息和联络用, 交通运输业用于制造各种手持信号火炬和信号火箭, 供遇险求救或险情预报用;彩色发烟信号剂用于制造昼用信号器材,供白天远距离传递信息与联络,也用于制造手持信号烟管 ,供 飞行员跳伞着陆联络 ,航空表演用于空中形成彩色飘带等, 航海用于制造海上飘浮信号器材,供海上遇险求救传递信号。而对于发烟剂,赤磷基发烟剂已成为主体的发烟剂, 但它不仅存在对激光 、红外的干扰效果较差的问题,本身的化学性质也稍为活泼。
虽然目前还没有与烟光剂直接相关的文献,但关于红外诱饵弹有大量研究人员从不同方面做出了科学严谨的深入探讨,从中我得到许多真知灼见,对自己的研究内容有了进一步的深刻认识。以下是历年的一些相关文献——
2007年,霸书红【2】等人以高氯酸钾/球形铝粉/粘合剂(配比为 50/50/3)为闪光烟火药基础配方,研究了几种微量添加剂对闪光烟火药辐射强度的影响。结果表明,闪光烟火药中加入 2%Al2O3可使可见光区的发光强度提高1.4%和近红外区的辐射强度提高17.94%。2% Fe2O3的加入对闪光烟火药可见光区发光强度和近红外区辐射强度影响不大。闪光烟火药配方中分别加入 1%和 2%微粉石墨后,其可见光区发光强度分别下降了 4.2%和 5.4%,但其近红外区辐射强度分别提高了 6.96%和 7.96%。
2008年Ernst-Christian Koch【3】对06-08年间航空诱饵弹的最新进展做了详细的
年度报告。报告中主要列出了以下发现:Gaisbauer 等人公开了以双基推进剂作为光谱发光剂的有效载荷,以“BIRDIE 218”市售。该有效载荷包括硝化纤维素(13.2 wt.-%氮)(NC),C6H7.3468N2.6532O10.3063,硝化甘油(NGL),C3H5N3O9和二硝酸二乙二醇酯(DEGN),C4H8N2O7的比例约为x:60:40。Moss 等人认识到 Cordite SC-1的选择性辐射特性,考虑到在常压及较低压力下的推进剂粉末的不完全燃烧,建议对Cordite SC- 1进行一些限制,以增加压力,从而更好地燃烧。Cordite SC- 1 的组成为49.5 wt.-%硝酸纤维素(13.2 wt .-%氮);41.5 wt.-%硝酸甘油,C3H5N3O9;9.0 wt.-%1,3-二乙基-1,3-二苯基脲,C17H20N2O。Webb 和 van Rooijen 公开了基于可塑硝化纤维素,各种含氧碳化合物和高氯酸钾作为氧化剂的耐挤压发光剂,并给出了一个样本的组成:11.9 wt.-%硝化纤维素(11.3 wt.-%氮),C6H7.9464 N2.0536O9.1072;6.7 wt.-%邻苯二甲酸二辛酯,C24H38O4;52.7 wt .-%高氯酸钾;23.8 wt .-%邻苯二甲酸氢钾,C8H5O4K;5.0 wt.-%的碳。Koch 公开了一种适用于抗光谱威胁的无金属和卤素的有效载荷的应用,该载荷基于有机硝基化合物和硝胺作为氧化剂和燃料,以减少可见光和近红外光的排放。报告还罗列了一些研究人员对于新型推进剂、氧化剂及粘合剂的探索。
2008年,Ernst-Christian Koch【4】研究了硫基发光剂的辐射性能。研究发现,由硫、高氯酸钾和硫化锑组成的复合物具有合适的频带比但其频谱效率比典型的碳基复合物弱一个数量级。燃烧时的硫产生选择性辐射,其带比 theta;B/A 为 3.85,光谱效率为 EB=3.43。当考虑到焓值更高的复合物时,可能会改善性能并改变火焰温度。文章中也对其他含硫化合物如何提高性能进行了讨论。
2010年,吴涛【5】等人介绍了成像式红外诱饵技术的发展历程以及装备的研制、改进情况, 重点探讨了几种成像式红外诱饵技术的性能及其特点。其主要技术特性包括红外诱饵的辐射波长应与探测器的工作波长相匹配,辐射能量要足够强,目标和红外诱饵的辐射对比度较小,足够长的辐射时间与足够大的辐射面积。其主要类别有液体弹药( 碳氢化合物或更复杂的化学制品) 和固体弹药( Mg/PTFE 材料、金属燃料和磷的水合氧化物等)。同年,张强【6】等对以安息香酸、安息香酸铵、安息香酸钾为主要燃烧剂的红外诱饵剂的辐射性能、燃烧温度、燃烧热量及燃烧产物进行研究。经过模拟发现:此类诱饵剂的燃烧产物中不含氟化物等对环境有害的物质。其中以安息香酸钾为燃烧剂的红外诱饵剂的辐射性能最好,燃烧温度和燃烧热量相对以安息香酸和安息香铵为燃烧剂的配方的较高。安息香酸型诱饵剂与传统的
MTV 诱饵相比辐射强度有所减弱,但是燃烧温度低,特征信号低,没有氟化物产生,符合绿色化学的要求,是一类有希望的新型红外辐射药剂。
2011年,王继光【7】等人从国内外红外面源诱饵弹的发展及其工作机理出发,分析了我国舰船电子对抗(ECM)中红外面源诱饵弹的试验方法。试验中需要对其光谱特性、辐射强度、辐射面积和作用时间等静态技术指标进行测量,也需要对实际使用中的组合形状和红外成像导引头的诱偏效果等动态干扰效果进行测量。并给出了海上干扰效果试验的具体操作步骤。
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