Таблица 3.27

Таблица 3.28-

Коэффициенты отражения некоторых земных покровов (в диапазоне длин волн 0,4...0,7 мкм)

Коэффициенты отражения некоторых земных покровов (в диапазоне длин волн 0,7...1 мкм)

Средние значения коэффициентов излучения некоторых земных покровов

Таблица 3.30

Средние значения коэффициентов излучения некоторых земных покровов в различных спектральных интервалах

Род покрова

Коэффициенты излучения в спектральных интервалах, мкм

1,8...2,7

3...5

8 ..13

Между 3 и 4 мкм наблюдается как рассеянное, так и собственное излучение, причем в зависимости от условий наблюдения преобладает гот или иной вид излучения. При Я < 3 мкм яркости неба и Земли вблизи горизонта-близки друг другу; при Я > 4 мкм в диапазонах спектра, где поглощение не очень сильно, яркость Земли при визировании на несколько градусов ниже горизонта обычно больше яркости неба при визировании на несколько градусов выше горизонта.

Рис. 3.29

Рис. S.29. Экспериментальные кривые спектральной энергетической яркости снежного покрова: / - ясный день, 6,2° С; 2 - пасмурно, 0,5° С; 3 - ясный день, 4,2° С; 4 - снег, -5,6° С; S - облачно, 7,5° С; 6 - ясная ночь, 7,0° С. Поле зрения измерительного прибора (3,14X0,785) 10 рад, дальность 100 м.

Рис. 3.30. Экспериментальные кривые спек-1ральной энергетической яркости наземных фонов: 1 - трава, ясная летняя ночь: 2 - бетон, ясная летняя иочь; 3 - снег трава, бетон, ясная зимняя иочь.

Рис. а.31. График спектральной энергетической яркости водной поверхности: / - бу-рун; 2 -сильное волнение моря; 3-спо. койная поверхность моря; 4 - водная поверхность после захода солицг.; 5 - абсолютно Черное тело.

500 100

0 12 3

5 10 \Ш

Излучение водной поверхности зависит от ее температуры и состояния. В арктических условиях температура иорской поверхности блияка к О С, вблизи экватора она поднимается до 30 С. Температура слоя морской воды на 1 мм и 50 мм ниже поверхности примерно иа 0,6 и 1,2° С соответственно меньше, чем температура воды на поверхности.

Поверхность воды, когда нет воли, является хорошим отражателем и плохим излучателем. Морская поверхность становится хорошим излучате-лемтолько тогда, когда появляются волны и буруны (рис. 3.31). Пена бурунов излучает подобно черному телу.

Заканчивая рассмотрение характеристик излучения естественных источников, следует отметить трудности, возникающие в описании фоновых ситуаций, так как они меняются случайным образом во времени. В последние годы предприняты усилия для разработки статистических методов описания фонов, аналогично тому, как это делают при описании случайных электрических шумов. Однако, в отличие от одномерных спектров электрических шvмoв, при статистическом описании фонов приходится иметь дело с двумерными спектрами, а в тех случаях, когда фоном является атмосфера, необходимо учитывать изменение энергетической яркости фона даже в трех измерениях. Некоторые вопросы статистического описания фоновых ситуаций кратко рассмотрены в § 8.3.

3.6. ИЗЛУЧЕНИЕ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

Самолеты с поршневыми двигателями. Основными источниками излучения самолетов с поршневыми двигателями являются выхлопные патрубки, отработанные газы двигателя, выходящие из патрубков, и капоты двигателей. Мощность их излучения определяется температурой, размерами, коэффициентом излучения и полнотой сгорания топлива. Индикатриса излучения определяется также степенью экранировки теплоизлучающих поверхностей и объемов другими деталями самолета.

Капоты двигателей имеют сравнительно низкую температуру (90 ... 100° С) и малый коэффициент излучения (0,2 ... 0,4), так что энергия, излучаемая этим источником, относительно невелика.

Выхлопные газы поршневых двигателей содержат большое количество мелких твердых частиц углерода, нагретых до температуры 1000 ... 1100° С. Наличие их обусловлено неполным сгоранием углеводородных топлив в двигателях внутреннего сгорания, работающих, как правило, с недостаточно обогащенной воздухом смесью. Выхлопные газы излучают энергию в виде ряда спектральных линий или узких полос, включая полосы излучения паров воды с длинами воли 1,3; 1,8 и 2,7 мкм и полосу излучения двуокиси углерода в районе длины волны 4,3 мкм.

В общем балансе энергии излучения самолета с поршневым двигателем доля излучения капотов и выхлопных газов колеблется от 35 до 45%. Остальная часть приходится на излучение выхлопных патрубков, температура которых достигает 650... 800° С вблизи коллектора, снижаясь к срезу, до 250 ... 350° С. Выхлопные патрубки двигателей располагаются под центропланом самолета или над ним, поэтому излучение нагретых патрубков может происходить как в верхнюю, так и в нижнюю полусферы. 3 качестве материала для изготовления выхлопных патрубков применяется жароупорная сталь, которая в окисленном состоянии имеет коэффициент излучения около 0,85.

На рис. 3.32 изображены индикатрисы излучения самолета с двумя поршневыми двигателями. Наличие максимумов в приведенных кривых (до 1700 Вт в горизонтальной плоскости и до 120 Вт в вертикальной плоскости) объясняется характером расположения выхлопных патрубков и формой струи отработанных газов двигателя.

Самолеты с турбореактивными двигателями. Главными источниками излучения самолетов с турбореактивными двигателями при дозвуковых скоростях полета являются детали двигателя, нагретые до высокой температуры.