ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Пассивная инфракрасная система самонаведения из "Самонаведение ракет " Головка самонаведения обеспечивает получение сведений о цели, необходимых для наведения ракеты на цель. Основным элементом тепловой головки самонаведения является координатор цели, который, как и радиолокационные координаторы, измеряет угол рассогласования, т. е. угол между оптической осью координатора и направлением на цель. Инфракрасная головка, представляющая собой, по существу, теплопеленгатор, получила наибольшее практическое применение среди различных пассивных головок самонаведения. [c.59] Принцип построения пассивной инфракрасной головки самонаведения показан на рис. 24 [14]. Поступающие от цели, а также отраженные и собственные излучения фона собираются оптической системой и фокусируются на поверхности чувствительного элемента. Информация о цели от чувствительного элемента в виде электрического сигнала поступает в электронную схему (усилитель и блок выделения команды). Конечным звеном схемы являются сервомеханизмы, связанные с рулями управления. Элементы схемы от входной оптики до электронной схемы называют тепловым координатором цели. [c.59] Инфракрасные лучи. Невидимые для глаза инфракрасные лучи представляют собой электромагнитные излучения, спектр которых лежит в области частот между видимыми лучами и ультракороткими радиоволнами. [c.59] Некоторые свойства инфракрасных лучей присущи как лучам видимого света, так и радиоволнам. Например, для фокусировки инфракрасных лучей используют такие же параболические зеркала и линзы, как и для фокусировки лучей видимого света. Вместе с тем инфракрасное излучение проникает через некоторые материалы, непрозрачные для видимого света (картон, черная бумага, кремний, германий и даже асфальт). [c.60] Инфракрасные лучи при прохождении в атмосфере, например, в условиях дымки, небольших осадков, слабого тумана, ослабляются значительно меньше, чем лучи видимого света. Однако при плотном тумане, снеге, дожде, а также при искусственной маскировке (дымовых завесах) это преимущество инфракрасных лучей по сравнению с видимыми почти полностью теряется. Инфракрасные лучи называют иногда тепловыми, так как они излучаются нагретыми телами. [c.60] Все тела излучают инфракрасные лучи. [c.60] Исключением являются абсолютно холодные тела с температурой —273° С. Интенсивность излучаемых колебаний зависит от температуры и физических характеристик излучающей поверхности объекта. Мощным источником инфракрасного (теплового) излучения являются двигатели самолетов, танков и кораблей. Большое количество тепла излучают двигатели ракет на активном участке полета. Мощное инфракрасное излучение характерно для промышленных объектов доменных печей, металлургических и коксохимических заводов, тепловых электростанций. Интенсивно излучают инфракрасные лучи трубы промышленных предприятий и кораблей. Головная часть баллистической ракеты на конечном участке траектории при полете в плотных слоях атмосферы с большой скоростью нагревается до, большой температуры, а следовательно, также является хорошим источником инфракрасных лучей. [c.60] Нагретые тела излучают инфракрасную энергию, охватывающую широкий диапазон длин волн. Длина волны, которой соответствует максимальная энергия инфракрасного излучения, определяется температурой цели. С увеличением температуры цели (рис. 25) характеристики инфракрасного излучения изменяются в двух направлениях длины волн, соответствующие максимальной энергии излучения, уменьшаются, а полная энергия излучения увеличивается в четвертой степени от температуры цели. [c.60] Т — абсолютная температура излучающей поверхности в К. [c.61] Микрон (сокращенно мк) — одна тысячная доля миллиметра. [c.61] В соответствии с формулой Стефана-Больцмана самолет при температуре 900° С излучил бы примерно 10 при коэффициенте излучения 8 = 0,95 (обшивка черного цвета) и всего 1,05 бт смР- при коэффициенте 8 = 0,1 (светлая полированная обшивка). [c.62] Приемники инфракрасного излучения. Инфракрасное излучение принимается устройствами со специальными Чувствительными элементами, преобразующими падающую на них лучистую энергию в энергию электрического тока. [c.62] В качестве чувствительных элементов для приема инфракрасного излучения могут применяться термопары, болометры и фотоэлементы. Термопары и болометры одинаково хорошо реагируют на излучение почти во всем диапазоне инфракрасных волн, обладают хорошей чувствительностью (10 ч-10 1 вт) и могут быть использованы для обнаружения целей, имеющих температуру, незначительно превышающую температуру окружающего фона. Но они имеют большую инерционность (0,01 ч-0,02 сек), так как принцип их работы основан на нагреве чувствительного элемента [13]. [c.62] В фотоэлементах используется три вида фотоэлектрического эффекта внешний, внутренний и в запирающем слое. В тепловых головках самонаведения чаще всего применяют фотоэлементы с внутренним фотоэффектом, называемые обычно фотосопротивлениями. [c.62] При внутреннем фотоэффекте энергия падающего лучистого потока расходуется на увеличение числа свободных электронов внутри вещества. Электрическая проводимость вещества в этом случае повышается. [c.62] Внутренний фотоэффект особенно сильно проявляется в полупроводниках. В зависимости от природы полупроводника (электронной или дырочной) носителями тока могут являться как электроны, так и дырки (недостаток электронов в атоме). [c.63] При облучении лучистой энергией полупроводника электроны, находящиеся внутри него, приобретают дополнительную Э1нерт ию и из связанных инфракрасных превращаются 1в свободные. В ре-зультате приводимость полупровод-ии ка возрастает. Чем интенсивпее облучается полупроводник, тем сильнее уменьшается его сопротивление. [c.63] В настоящее время созданы и разрабатываются фото-сопротивления различных видов. При создании новых типов приемников инфракрасных лучей за траницей стремятся к переходу в более длинноволновую область инфракрасного спектра. Стремление к освоению этой области спектра объясняется тем, что приемники, чувствительные к длинноволновым излучениям, позволяют обнаруживать низкотемпературные объекть/, что повышает эффективность действия инфракрасных приборов. [c.63] На рис. 27 приведены спектральные характеристики наиболее распространенных в настоящее время полупроводниковых сопротивлений [16]. [c.64] Вернуться к основной статье