[发明专利]一种基于塞贝克效应的红外抑制装置及其抑制方法

说明书

本发明提供一种基于塞贝克效应的红外抑制装置及其抑制方法，包括将热电组件热端和热电组件冷端分别紧贴热源外壁和紧贴冷却组件；冷却组件有三种不同的结构，运行后热电组件热端温度和热电组件冷端的温度之间温差增大；热电组件热端功率增大，提升冷却组件冷端热功率，进一步降低热电组件冷端温度；热电组件发出电能，给冷却组件提供能量，使热电组件冷端热功率降低，冷端热功率导致冷端和热端的热功率差变大，导致热电组件发电功率变大，使热电组件冷端和热电组件热端温度同时降低，温度差最终达到一个稳态值。本发明基于塞贝克效应，最大限度降低热源的红外辐射，同时将热源产生的热能转化为电能驱动系统用电设备，提升了能源的利用率。

技术领域

本发明涉及一种基于塞贝克效应的红外抑制装置，属于红外抑制技术领域。

背景技术

红外抑制技术是随着红外侦查、捕获目标和末制导技术的发展而逐步发展起来的。任何物体高于绝对零度，都会向外辐射红外线，如果目标与环境背景存在温度差，辐射的红外线峰值波长就有差别，目标与环境背景红外特征存在差别，易被红外探测设备探测并识别。红外抑制的一个主要的方法就是降低目标的温度，以减小目标与环境背景的温度差，从而降低目标与环境背景红外特征差别。20世纪60年代是红外抑制技术的早期发展阶段，研究机构开始了红外抑制技术的研发，但是进展缓慢，没有具体的研究成果，而这期间红外前视系统开始装备部队，点源红外制导技术也已成熟。20世纪70年代是红外抑制技术的基础理论研究阶段和试验阶段，这一时期取得了一定的理论成果，同时获得了一定的试验数据，但抑制没有达到实际应用的程度。20世纪80年代以后，是红外抑制技术飞速发展的时期，取得了大量的成果，并且各种红外隐身技术开始进入实用程度。美国此时研制出了红外隐身飞机，美、英、瑞典等研制出红外烟幕，英、美联合研制成隐身机场，并将红外隐身技术成功地应用到导弹发射中。

红外抑制技术主要包括三个方面：降低目标红外辐射强度；模拟背景的红外特征；红外变形。

降低目标自身红外辐射强度：使目标的红外辐射强度与背景的红外辐射强度的差别尽量减小，使其被探测器识别的概率降低。其又包含以下几种主要方法：空气对流散热、红外伪装涂料与涂层、隔热层、热废气冷却系统、目标内在的红外对抗措施。

模拟背景的红外特征技术：常温目标的热辐射特征与背景相近，但是与背景的热辐射特征仍然有一定差异，同样可被识别和发现。模拟背景红外特征是指通过改变目标的红外辐射分部特征，使目标与背景的红外辐射状态相协调，最终使目标的红外图像成为背景红外图像的一部分，有效降低了目标被探测器发现的概率。

红外变形技术：不同的目标在不同的状态下具有特定的红外图像特征，红外成像侦查与制导系统就是通过目标的这些特定特征来识别目标。红外变形则是通过改变目标部分红外辐射的相对值和相对位置，来改变目标易被红外成像系统所识别的特定红外图像特征，使识别变得困难或产生错误识别。

各国红外抑制技术的发展趋势主要体现在红外伪装涂料和涂层、红外伪装网和遮障以及目标内在的红外对抗三个方面。未来红外涂料和涂层的频谱性能将和周围环境相适应，并兼顾防毫米波雷达和防化学污染的效果，同时还有“热迷彩”伪装效果。就是发展低红外发射率的涂料和涂层，以及发展发射率随温度变化的红外伪装涂料。

红外伪装网在中远红外波段的伪装性能接近或超过可见光和近红外波段上的伪装，同时具有良好的防雷达伪装特性。红外伪装网用于高温目标时应与红外抑制系统高度协调，具体方法是发展能模拟物体背景周围日温度变化的红外伪装网，以及寻找更合理的隔热层结构和相应的构造工艺。

目标的红外特征主要取决于目标的温度，目前，目标内在的红外对抗措施是在综合考虑目标的战术要求和物理性能的基础上，对目标进行热的重新设计，一是目标内热源的重新设计，另一是目标自身结构、材料、形状及使用方法的重新设计。但是并没有将热能，尤其是高温热源的热能加以利用，对能源造成了极大的浪费，甚至带来高温热防护问题，现阶段在红外抑制技术领域，对于热源能量的二次利用的研究处于空白阶段。

发明内容