藍(lán)寶石紅外整流罩原理及設(shè)計(jì).pdf

1、現(xiàn)代武器的高速化發(fā)展要求整流罩用材料在具有優(yōu)秀光學(xué)性能的同時，還須具備良好的機(jī)械及熱性能。藍(lán)寶石單晶由于具有高硬度、高機(jī)械強(qiáng)度以及高溫穩(wěn)定性，能夠承受新一代高速導(dǎo)彈產(chǎn)生的熱沖擊力，且其透過波段覆蓋紫外、可見及紅外等較寬的范圍，使其成為高馬赫導(dǎo)彈整流罩材料的理想選擇。
　　本文從藍(lán)寶石材料和整流罩設(shè)計(jì)技術(shù)兩方面綜述了當(dāng)前藍(lán)寶石整流罩在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，并通過與其他材料的對比，論證了藍(lán)寶石作為高速導(dǎo)彈用整流罩材料的可行性；接著從藍(lán)寶石

2、單晶的晶體結(jié)構(gòu)入手，分析了藍(lán)寶石晶體的各項(xiàng)特性，包括機(jī)械性能、熱性能及光性能等，并綜合闡述了藍(lán)寶石在作為紅外窗口/整流罩材料、微電子領(lǐng)域襯底基片及激光基質(zhì)等領(lǐng)域的應(yīng)用；在介紹晶體的生長方法的基礎(chǔ)上，對當(dāng)前可以應(yīng)用于藍(lán)寶石單晶生長的幾種方法進(jìn)行比較和分析，包括提拉法、導(dǎo)模法、熱交換法、溫度梯度法、泡生法和冷心放肩微量提拉法等，并重點(diǎn)分析了冷心放肩微量提拉法在藍(lán)寶石整流罩應(yīng)用領(lǐng)域的優(yōu)勢；在分析整流罩各設(shè)計(jì)要素的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了紅外整流罩的

3、氣動外形設(shè)計(jì)原理，并通過對球形淺穹整流罩、八棱錐拼接整流罩、激波針型紅外整流罩及共形整流罩的特點(diǎn)進(jìn)行對比分析，論證共形整流罩可以作為未來紅外整流罩的發(fā)展方向；共形罩的非球面結(jié)構(gòu)給導(dǎo)引頭中光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來諸多困難，文中在分析共形結(jié)構(gòu)一階特性的基礎(chǔ)上，利用矢量像差理論詳細(xì)分析了該結(jié)構(gòu)中初級像差產(chǎn)生的原因及特點(diǎn)，并提出通過控制元件的傾斜和偏心來平衡所有觀察視場中像差的方法。軟件分析結(jié)果表明：加入傾斜偏心元件后可適當(dāng)放大小觀察視場中的像差，共