北京中惠普分析技术研究所是目前国内专业的气相色谱仪器配套气源发生器的仪器制造企业。北京中惠普分析技术研究所是由一批长期从事气源发生器研究工作的科技人员组建而成的新兴高新科技企业,是我国气相色谱仪等分析仪器配套的高纯度气源发生器专业生产经营厂家贸为一体的科研经济实体。前面北京中惠普分析技术研究所已经为我们介绍了气体发生物器在民用领域上的一些应用,本文北京中惠普分析技术研究所将为我们介绍气体发生器在军用领域上的应用,供大家了解及参考。气体发生器是一种利用烟火剂或固体推进剂燃烧分解后在短时间内产生大量气体的装置。它的技术特点是可将气体在常温常压下以固体的形式贮存。这使得作为容器的气体发生器壳体无需时刻承受太大的压力,因此,相对于其它高压气瓶类气源,无论是在体积大小、质量轻重、响应速度快慢上,还是在使用寿命、维护成本等方面,气体发生器都具有相当大的优势。
1 气体发生器在军事领域的典型应用
1.1 无人机弹射及回收
无人机近年来的发展异常迅速,其诞生首先是源自于军事需求,目前也已经深入民用领域的很多方面。无人机集群技术更是将无人机的应用推向另一个高潮,而所有这些都离不开无人机发射技术。根据无人机的大小及用途不同,可以选择不同的发射方式,而这其中起飞速度较小、轻型无人机经常采用的一种发射方式便是经济性和隐蔽性较好的无人机弹射技术。采用气体发生器进行无人机弹射的技术,更因其发射成本低、响应速度快、可靠性高等优势而被广泛应用。其原理是,气体发生器在点火后,产生大量气体,推动活塞做功或直接对无人机做功,从而使无人机具有所要求的飞行初速。多次重复使用的无人机往往需要进行回收以降低成本,而气囊缓冲技术则是被普遍采用的一种回收方式,在无人机完成任务飞回着落前,气体发生器点火工作,产生气体后充满气囊,从而实现对无人机的缓冲保护。这种回收技术不仅成本较低,而且效果显著,可靠性高,目前该项技术也已经非常成熟。
1.2 导弹增压
气体发生器可用于导弹增压装置,主要体现在两个方面,弹头内部充气和燃料箱增压。在导弹飞行过程,弹头会受到空气阻力而发生变形。气体发生器所产生的气体能够起到补压作用,从而起到保护弹头的作用。此外北京中惠普分析技术研究所了解到,液体燃料发动机在飞行过程中,由于燃料的消耗,会导致燃料贮箱中的压力降低,不论是泵压式,还是挤压式燃料输送系统,都需燃料贮箱具有一定压力,只是大小不同,这就使贮箱增压技术具有十分重要的意义。能够快速响应、产气速率可调、体积小、质量轻、免维护的气体发生器在这一领域具有极大的应用潜力。
1.3 红外诱饵
红外诱饵是指利用具有与真目标相近红外特征的物体作为诱饵,对敌实施迷惑和干扰。一般所说的通常为机载红外诱饵弹,专门针对敌方的红外制导武器而设计,使其偏离真目标,从而脱离红外制导导弹的追踪。但目前也有其它诱饵研究,利用气体发生器产生的热气体,充满各种形状的气袋,例如人形、坦克形状等,并使其具有与真身相近的红外体征,从而在战术上起到诱骗敌人的目的,起到保存部队有生力量的作用。
1.4 子母弹抛撒
顾名思义,子母弹是在母弹内装有大量子弹的炮弹或空用炸弹。在战场上,它是以子弹的数量优势,进行大面积覆盖性攻击。而在这个过程中,子弹的抛撒技术尤其关键。北京中惠普发现目前,主要采用活塞式抛撒机构和气囊式抛撒机构。活塞式抛撒机构就是通过气体发生器产生的气体推力,推动活塞,进行子弹抛撒。气囊式抛撒机构则是通过气体发生器点火工作后,产生大量气体来充满气囊,在充满气囊的过程中,对子弹做功,起到抛撒作用。也有采用高压气瓶作为供气装置,而经过试验表明,燃气发生器的效果要优于高压气瓶供气方式。
1.5 空间推进
空间推进技术根据推进所用能源的不同,一般可分为常规化学推进、电推进、太阳能推进和核推进等。其中,常规化学推进仍是目前航天器的主要推进方式。单组元肼推进技术已经非常成熟,但由于其比冲较低,于是后来开发出双组元推进技术。这两种化学推进方式均需要复杂的增压装置,简化增压气路成为该领域一个研究热点。北京中惠普据报道,荷兰应用科学研究所普林斯实验室研究了固体推进剂冷气发生器,它能产生常温的增压气体,由于气体发生器固有的技术特点,可在非加压状态储存气体,从而在很大程度上简化了增压气路。直接采用气体发生器作为动力源,也是微小航天器推进或姿控可以采用的一种有效方式。美国NASA已经将微小航天器技术列为未来十大计划之一,因此,微纳卫星或其它微小航天器可能成为未来的主流,这将成为气体发生器的又一个重要应用领域,低成本和高可靠性的优点将促进其对这一市场的占领。
2 结束语
随着各类应用技术的快速发展,气体发生器的应用场合也逐渐增多,但总体上仍可分为两类: 一种是作为气源充满气囊或其它腔体,如汽车安全气囊、跌倒防护气囊、无人机回收、救生手环、救生衣、救生筏、导弹增压以及红外诱饵等; 另一种是利用产生气体的推力做功,作为动力源,如无人机弹射、导弹弹射、航天器推进或姿控等。虽然气体发生器本身的体积和质量已经相对较轻,但它的发展趋势依然是轻量化、小型化。在很多场合,它都可以取代体积和质量较大、制造成本高且维护费用昂贵的高压气瓶或小型液体发动机进行使用,特别是在寸土寸金的导弹和航天器上,意义更为深远。其快速响应及免维护的特点,也将大幅度提高导弹武器的即战力。
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