隱(yǐn)身塗料並不是科幻作(zuò)品中的
點擊量:349 發布時間(jiān):2017-03-17 作者:快猫视频APP下载安装(mài)(上海)增材製造技術有限公司(sī)
隱身塗料並不是科幻作品(pǐn)中的“隱身”,而(ér)是軍事術語中指控製目標的可觀測性或控製目標特征信號的技巧和技術的結合。隨著科學技術的發展,隱身技術的應用日益廣泛。隱身技術是為了減少飛行器的雷(léi)達、紅外線、光電(diàn)、目視等觀測特征(zhēng)而在設計中采用的(de)專門技術,采用隱身技術是為了飛行器在突(tū)防時不(bú)易被敵(dí)方探測器發現,從而增強攻擊的突然性,提高飛機(jī)的生存力和作戰效能。
目前,最具挑戰(zhàn)性的隱身技術是隱身塗料的開發與應用。隱身塗料作為一種(zhǒng)最方便、最經(jīng)濟(jì)、極強適應性的隱身技術(shù)已經在航空(kōng)航天、軍事裝備上得到廣泛應用。近年來,美、英、俄、法等(děng)軍(jun1)事強國(guó)紛紛投入(rù)巨(jù)資加大(dà)隱(yǐn)身塗料的開發力度(dù)。顯而易見,隱身塗料的發展不(bú)僅標誌著一個國家科學領域(yù)的進步,而且關係到國防(fáng)力量的鞏(gǒng)固,現階段存在巨大的(de)生存和發展空間。
隱(yǐn)身塗料是(shì)固定塗覆在武器係統結構上的(de)隱身材(cái)料,按其功能可分為(wéi)雷達隱身塗料、紅外隱身塗(tú)料、可見光(guāng)隱身塗料、激光隱身塗料、聲納隱身塗料和多功能(néng)隱身塗料。隱身塗層要求具有:較寬溫(wēn)度的化學穩定性;較好的頻帶特性;麵密度(dù)小,重量輕;粘結(jié)強度高,耐(nài)一定的溫度和(hé)不同環境(jìng)變化。
雷達隱身塗料
雷達發射的電磁(cí)波碰到金(jīn)屬材料時易感應生成同頻電磁流並建立電磁場,向雷達二次輻射能量(liàng)。雷達隱身技術的研究主要集中(zhōng)在(zài)結構設計和吸波材料兩(liǎng)個方麵(miàn)。在材料隱身設計中,有兩個關鍵問題:一是如何(hé)讓入射波能夠最大限度(dù)地進入材料內部而不(bú)被表麵反射;二是(shì)如何讓進(jìn)入材料內部的電磁波能(néng)夠迅速地被(bèi)材料吸收衰減。雷達隱身塗料就要最大(dà)限度地消除被雷達勘測到(dào)的可能性。目前(qián),應用於各種武器裝備的吸波塗料比較多,下(xià)麵簡要介紹幾種。
鐵氧體吸波塗料
包括鎳鋅鐵氧(yǎng)體、錳鋅鐵(tiě)氧體、鋰鋅鐵氧體、鋰鈦(tài)鐵氧體和鋇係鐵氧體等,是(shì)發(fā)展最早、應用最廣的塗料品種。由於強烈的鐵磁共振吸收和磁導率的頻散效率(lǜ),鐵氧(yǎng)體吸(xī)收材料具有吸收強、頻帶寬的特點,被廣(guǎng)泛用於隱身領(lǐng)域,如(rú)美國的(de)SR-1高空偵察機上就(jiù)使用了鐵氧體吸波塗層。近(jìn)年來,研究的鐵氧體主要有六角晶係鐵(tiě)氧體和尖(jiān)晶石型鐵氧體。
羰基鐵吸(xī)波塗料
羰基(jī)鐵吸波塗料是一種典型的磁(cí)損耗型吸波塗料,具有吸收能力強、應用方便等特點。但是由(yóu)於羰(tāng)基鐵(tiě)吸收(shōu)劑存在密度大,在塗(tú)料中體積占空(kōng)比一般都大於40%,因此,導致這種吸(xī)波塗(tú)料仍存在麵密度大的缺(quē)點。耐腐蝕多晶羰(tāng)基鐵纖維吸波塗料已(yǐ)在F/A-18E/F和A/F-117X飛機上使用。
陶(táo)瓷吸(xī)波塗料(liào)
這類吸波劑具有比鐵氧體、複合金屬粉末等吸收劑密度低、吸波性能較好、可有效地減輕紅外輻射信號的特點。其中碳化矽是製作多波(bō)段吸波塗料的主要成分,有(yǒu)可(kě)能實現輕質、薄層(céng)、寬頻帶和多波段,很有應用發展前景。
超細金屬粉末吸波塗料
細化金屬超細粉末能使其組成粒子的原子數目大大減少,磁、電、光等物理性(xìng)能發(fā)生(shēng)質的變化,磁損耗較大。用這種吸收劑製成的吸波塗料可以通過(guò)調節粉末的粒徑、含量和混合比例(lì)等來調節吸波塗料的電磁參數,以使其達到較為理(lǐ)想的吸波效果(guǒ)。
納米吸波塗料
目前納(nà)米材(cái)料(liào)作為隱身(shēn)技術的關鍵技術之一,易於實現高(gāo)吸(xī)收、塗層薄、重量輕、吸收頻帶寬、紅外微波吸收兼容等要求,是(shì)一種極具(jù)發展前景的高性能、多(duō)功能材料。據(jù)報道,美國研製的“超黑粉”納米(mǐ)吸波材料對雷達波的吸收率達99%;美國研製的寬頻微波吸波塗層材料(liào)是(shì)由膠(jiāo)黏劑(jì)和納米級微粉填料構成% 這類多層結構(gòu)具有很好的磁導(dǎo)率和紅外輻(fú)射率,對50MHz~50GHz的(de)電磁波具有良好的吸收性能。
納米材料(liào)是物理學上的(de)理想黑體,納米(mǐ)氧化鋅粉、羰(tāng)基鐵粉、鎳粉、鐵氧體粉以及鐵、鎳合金粉等都是(shì)優良的電磁波吸收材料,不(bú)僅能吸收雷達波,而且能很好地吸收可(kě)見光和紅外線,用此配製的(de)吸波塗料和結構吸波材料,可以顯著改善飛機、坦(tǎn)克、艦艇、導彈、魚雷等武器(qì)裝備的隱身性能,將是(shì)今後隱身領域發展的(de)必然趨勢。
等離(lí)子體吸波塗料
等離子體吸波塗料是將放射性物質塗覆在目標上,使目標表麵附近的局部空間電離,形成等離子體來吸收電磁(cí)波的能(néng)量。此技術最大的特點就是不用改變裝備的(de)結構,隻需利用等離子體發生器就可以實現隱身目的(de),且隱(yǐn)身效果非常好。目前,這種技術比較先進(jìn)的(de)國家是俄(é)羅斯和美國。
紅外隱身塗(tú)料
紅外隱身塗料工藝簡單,施工(gōng)方便(biàn),堅固耐用,成本低廉,是目前隱身塗料中(zhōng)最(zuì)重(chóng)要的品(pǐn)種(zhǒng)。它主要針對紅外熱像儀(yí)的偵查,旨在降低飛(fēi)機在紅外波段的亮度,掩飾或變形裝(zhuāng)備在紅外熱像儀中(zhōng)的形狀,降低其被發現和識別的概率(lǜ)。紅外隱身的關鍵就在於目標能在不(bú)同(tóng)區域利用輻射亮度的差別形(xíng)成熱迷彩,其研製的(de)關鍵是尋找低(dī)發射(shè)率的樹脂膠黏劑。具有環狀結構的橡膠丁基橡膠、聚乙烯和醋(cù)酸乙烯共聚物等紅外透(tòu)明性能較佳,可以作為紅外塗料的膠黏劑。
可見光隱身塗料
可(kě)見光隱身塗料又(yòu)稱視頻隱身技術,它是針對人的目視、照相、攝像(xiàng)等觀測手段而采取(qǔ)的隱身技術,其目的是(shì)降低飛機本身的目標特征,較少目標與背景之間的亮度、色度和運動的(de)對比特(tè)征,達到對目標視覺(jiào)信號的(de)控製,以降低可見光探測係統發現目標的概率。可見光隱(yǐn)身塗料通常采用(yòng)迷彩的方法使飛機隱身,如保護迷彩、仿造迷彩、變形迷彩(cǎi)。一種可見光隱身是偽裝遮障(zhàng),遮障(zhàng)可模擬背(bèi)景的電磁波輻射特性,使目標(biāo)得以遮蔽(bì)並與背景相融合,是固定目標和(hé)運動(dòng)目標停留時(shí)最(zuì)主要手段(duàn),而(ér)迷彩塗(tú)料是(shì)這種技術應用(yòng)的(de)重要組成。總而言之,可見光隱(yǐn)身塗料應用廣泛,使用方便、經濟,是(shì)飛機隱身塗料發展中比較成熟的技術。
多頻譜隱身塗料
這(zhè)類(lèi)塗料一般是指可見(jiàn)光(guāng)、紅(hóng)外(wài)及雷達兼容型隱身塗料,隨著先進(jìn)紅外探(tàn)測器、米波雷達、毫米波雷達、激光雷達等先進探測設備的相(xiàng)繼問世,隱身材料正朝著能(néng)夠兼容米波、厘米波、紅外(wài)、激光等多波段電磁波隱身的多頻譜方向發展。近幾年,國外先進的多功能隱(yǐn)身材料在可見光(guāng)、遠紅外、8mm和3mm五波段一體化方麵已取得一些進展。
激光隱(yǐn)身塗料
激光製導導彈或炸彈的(de)投擲精度、應戰能力達到了驚人的地(dì)步(bù),以致可做(zuò)到(dào)被發現就會被擊中,被擊中就會被(bèi)摧毀,嚴(yán)重地威脅地麵武器的(de)生(shēng)存,因此,現代戰(zhàn)場上地麵武器的激(jī)光隱身是必不可少的。
激光隱身的原理主要是基於激光測(cè)距機的測距方程,要實(shí)現激(jī)光隱身,消弱激光(guāng)測距機的測距能力縮短其最(zuì)大測程,必須降低(dī)目標對激光的反射率(lǜ)。目前,常(cháng)用激光探(tàn)測器的探測頻率主要集中在1.06μm和(hé)10.6μm兩個頻段。在此頻段激光隱身(shēn)塗料(liào)具有高的摩爾吸收率,其化學穩定性、熱穩定性和力學性能等(děng)綜合性能優良,所以其應用範圍很(hěn)廣。
從國(guó)內外(wài)隱身(shēn)技術發展的(de)現狀看,“薄、寬、輕、強”是隱身技術(shù)的發展方向。因此,研製和發展寬頻帶兼容性好、成(chéng)本低廉、多功能的(de)納米隱身塗料是必(bì)然趨勢。首先(xiān),軍事偵察(chá)的鬥(dòu)爭越來越需要性能更好的隱身材料,其次,納米科技的發展為納米隱身塗料提供了(le)技術基礎與物質儲備,這兩種因素將促使納米隱身塗(tú)料(liào)向更高的水平發展(zhǎn)。隨著各國對隱身技術的(de)日益重視,對納米隱身塗料的研究將更加深入,各種軍事裝備大量應用納(nà)米隱身塗料必將成為可能。