Abstrait

Spectres infrarouges des compositions de polymères fluorocarbonés d'aluminium à la signature thermique du moteur à réaction

 Amir Elsaidy, Mohamed Kassem, Hesham Tantawy, Sherif Elbasuney et Gaber Zaky M

 Les fusées éclairantes sont des matériaux énergétiques, qui peuvent produire une signature thermique susceptible d'interférer avec les missiles guidés par infrarouge. La signature thermique des fusées éclairantes devrait être similaire à celle des avions, mais avec une intensité plus élevée ; cette signature dépend de la réaction exothermique ainsi que de la nature chimique des produits de combustion. L'aluminium est le combustible métallique réactif le plus couramment utilisé dans les systèmes énergétiques, car il peut offrir un rendement thermique élevé (32 000 J/g) ainsi qu'une stabilité chimique supérieure. Dans cette étude, différentes formulations de fusées éclairantes à base d'aluminium comme combustible, de polymère fluorocarboné (Téflon) comme oxydant et de Viton comme liant (avec un pourcentage de combustible de 40:70 % en poids) ont été développées par granulation puis pressage. Les performances spectrales des formulations développées ont été évaluées par rapport à la signature thermique du moteur à réaction d'avion à l'aide d'un spectrophotomètre (FT-MIR 2-6 μm). La signature thermique du moteur à réaction a été caractérisée par deux pics caractéristiques sur les bandes α (2-3 μm) et β (3-5 μm) ; Cette signature a été corrélée à l'émission de corps noir par la buse chaude à 690°C. Les torches développées ont offert une signature thermique similaire mais avec une intensité plus élevée. La torche en aluminium/téflon/viton (ATV), avec 50 % en poids d'Al, a offert une augmentation de l'intensité de la bande α et β de 6 et 1,5 fois respectivement. La torche ATV développée a offert un rapport d'intensité caractéristique Ɵ (Iα/Iβ) (le principal paramètre spectral) de 0,73 ; cette valeur s'est avérée être en bon accord avec la littérature. La quantification des espèces émettrices d'infrarouges ainsi que de la température de combustion a été réalisée à l'aide du code thermodynamique ICT. La torche ATV (50 % en poids d'Al) a offert le pourcentage le plus élevé (78,1 % en poids) d'AlF, la principale espèce émettrice d'IR, ainsi que 12,1 % en poids de suie C qui est un émetteur de corps noir idéal. Ce manuscrit ouvrirait la voie au développement de torches avec des performances spectrales sur mesure.