解读红外隐身技术在装甲车中的应用及研究现状

(整期优先)网络出版时间:2020-05-14
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解读红外隐身技术在装甲车中的应用及研究现状

黄旭兴 石斌斌

武警工程大学乌鲁木齐校区 新疆 乌鲁木齐 830001

摘要:本文从多个角度分析了红外隐身技术在装甲车中的应用,其中包括对红外隐身技术的原理研究及材料研究,并阐述了红外隐身技术在装甲车中的应用现状。红外隐身技术是当今军事方面的一种高级科学技术,我国的红外隐身技术已达到了尖端的水平,该技术促使我国军事方面的侦查与反侦察技术得到质的提升。

关键词:红外隐身技术;装甲车;应用研究

引言:我国的军事力量在世界范围内处于尖端水平,在侦查与反侦察方面的军事技术研究也取得了巨大成果。尤其是红外隐身技术与红外探测技术,军方可通过光电卫星获取精确至0.1m的可见光红外图像,即使在全暗的状态下,也能获得地面目标的相关信息。当今国际范围内,装甲车及弹道导弹是主要的作战装备,在军事作战中,隐藏这两种军事装备对保持军事力量来说是非常重要的,红外隐身技术为这两者创造了提升战斗力的空间。故在当代的军事科技研究中,红外隐身技术领域的研究成为科学家关注的重点,国家有关部门对该项技术的资金、人才投入力度越来越大,红外隐身技术在装甲车中的应用程度也会越来越高,为我国军事力量的提升做出贡献。

一、红外隐身技术在装甲车中的应用与发展

(一)超低红外线辐射面的薄膜材料

超低红外线辐射面的薄膜材料在红外隐身技术中被广泛使用,这是由于红外线隐身技术主要是通过改变自身的红外线发射频率所完成隐身的,也就是通过改善物体的红外线发射比率,让地方的探测器察觉不到该物体的红外线情况。超低红外线辐射面的薄面材料主要是将金属颗粒与高分子材料的复合膜及其他半导体掺杂物质的薄膜等结合在一起,经过光学的反应等得出的碳膜或薄膜,这些薄膜有金属薄膜、塑料薄膜及上述的半导体掺杂其他物质的薄膜等,但都具有同一特点,即都能达到降低发射率的效果,并且这些材料中的载流子密度可受人工控制,研究者可通过改变薄膜中的载流子密度得到与原先材料发射频率不同的薄膜材料。将这类薄膜材料应用于超低红外线辐射面中,能够进一步开发出新型的迷彩薄膜,同时还能够在制作隐蔽物上起到重要的作用,具有透气性较好、散热性较强的特性。

(二)红外隐身的涂料技术

在红外隐身材料中,涂料型材料是必不可少的,而填料与粘合剂则是最为基础的两个部门,能够对红外隐身性能的指标造成影响。红外隐身涂料中分为吸收型涂料及转换型涂料两种,其中吸收型涂料是涂料自身可通过特殊的结构及工艺,将其红外线吸附在内,并通过涂料的特性使其在涂料的内部被不断的转换和损耗,以达到隐身的目的,这类涂料所包含的成分较为复杂,一类是具有可逆光反应的涂料,一类是能够进行性质变化的氧化物材料。吸收型涂料主要是依靠涂料内部的能量转换实现微弱的温度变化,从而减少物体的辐射热量。而转换型涂料则是在吸收红外线能量后,快速释放红外线检测范围以外的波长以实现隐身。如SnCl4·5H2O和SbCl3为原材料的红外半导体ATO粉末,具有颜色可调的优势,经试验证明,当涂料覆盖表面0.008-0.014mm时,该涂料吸收红外线的能量后发射的波段平均值仅达到0.73mm。

二、红外隐身技术的新型材料应用研究

(一)纳米材料的隐身特性

现代科学技术的发展为军事技术的进步提供前提条件,纳米技术作为现代技术中的一个标志性产物,在诸多领域中都得到了广泛的应用。经过实践研究的证明,纳米材料在超低频率的红外线应用中具有较好的吸收性能,可吸收一定波能的红外线,因此引起了科学研究人员的研发兴趣。在西方国家如英国、德国、法国等军事研究领域中,纳米材料作为一种新型的隐身材料被深入研究,将硫化钠、醋酸镉、醋酸锌等作为原始的纳米材料更是技术上的突破。科学家们通过化学的匀速沉淀方法研究出了纳米级别的粉体染料,这种染料的红外线波段大约在0.008-0.014mm左右,且材料中发射红外线的频率可随着时间的变化而变化,就目标点所采集的实验数据来看,转换型材料的红外发射率平均值处于0.70-0.81mm之间,能够符合红外隐身技术的实际需求。

(二)红外隐身柔性的材料

红外隐身技术中使用的材料对柔性方面也是具有一定的要求的,目前常见的柔性制造材料多数以植物为主,使通过对植物的研究,科学家们可制作出适用于红外隐身技术的柔性材料。在植物学中,高强度的纤维植物具有一种特殊的核心体,而这一核心体正是研究柔性隐身材料的必备条件,其具有目的性减少能量损失的优势,在红外线隐身技术中可显现出优异的隐身性能。这一材料能够随着定位目标的变化而进行完全或变形或磨损,在陆军作战方面可与武器装备联用。除此以外,这种由高强度纤维植物制作而成的柔性隐身材料能够承担外负载,在外负载的作用下可伸长变形或是承受政府作用力。这一隐身材料最早在德国出现,1998年德国利用这一材料研制出来隐身网,对可见光能达到隐身的效果,红外波段可接近环境所需的辐射目标,约为0.0004-0.0025mm或是0.008-0.014mm。

(三)智能型隐身的材料

智能型隐身材料是近几年最受关注的一种材料,具有强大的感知功能与信息处理功能,可依据自我指令对红外线信号作出最佳响应。如电路模拟中所应用的隐身材料,能够将具有导电性能的十字形或薄窄条网或其他图形的材料涂抹在电路之上,并将具有导电功能的高分子材料埋在复合材料中,据此形成具有电阻效用的网络,实现阻抗的匹配与损耗目标,进而达到理想状态下对周围环境红外特征的模拟效果。如我国科学家将TEC材料附着在目标材料的表面,研制出对热电制冷植树的目标物体表面辐射温度实时控制,可将目标物体的表面温度由34℃降为26℃,起到良好的控制作用。智能型隐身材料在当代的红外隐身技术研究中开辟出了新的研究领域,得到了许多科学家及学者的广泛关注。

结束语:现代军事技术的发展方向是高端科技的研究,宽频段、全方位、多功能则是红外隐身技术的主要研究目标。在现代军事作战手段中,各国普遍运用多种军事设备,如雷达等,对目标物体红外线的检测可帮助军方确定地方武器的数量及位置,而实现红外隐身目标则可以帮助自身起到良好的隐秘作用,通过改变目标物体的红外线发射频率,能够成功躲避他国的雷达检测,故红外隐身技术在军事建设中是非常重要的。随着当代科学技术的发展与进步,红外隐身技术也趋于智能化发展,各种特殊材料的研制成功,也标志着我国军事力量的成熟,在不久的将来,我国军事技术将会取得更重大的突破。

参考文献:

[1]李春旭,牛占军,赵健峰.红外隐身技术在装甲车中的应用及研究现状[J].科技经济市场,2015(07):7.

[2]蒋耀庭,潘丽娜.红外物理与红外隐身技术[J].激光与红外,2000(04):232-233.