=隐身技术对涂料隐身性能的要求

知 识窗 隐身技雄辩豫瓣慷謦性能哟要攘 口王自荣孙晓泉(解放军电子工程学院，合肥230037) 摘要：阐述了各种隐身技术包括光学隐身技术、红外隐身技术、激光隐身技术、雷达隐身技 术和多波段隐身技术等对涂料隐身性能的基本要求。 关键词：隐身技术；性能；要求 1前言 隐身技术是指减小目标的各种可探测特征，使 敌方探测设备难以发现或使其探测能力降低的综合 性技术。隐身技术可分为光学隐身技术、红外隐身 技术、激光隐身技术、雷达隐身技术等。现代战争 已经到了“目标被发现就会被命中，被命中就会被 摧毁”的时代，因此，隐身技术在现代战争中的作 用越来越受到重视。实现目标隐身的方法主要有外 形隐身技术和材料隐身技术，其中在隐身材料中， 又有结构型隐身材料和涂覆型隐身材料之分。由于 将涂料用于隐身技术具有许多优点，如使用方便， 特别适宜现场及野战条件下对武器装备和重点目标 实施快速隐身；不需对武器装备的外形作出改动， 特别适宜在现场装备上推广使用；可制成隐身网或 隐身罩等，因而隐身涂料在现代隐身技术中具有广 阔的发展和应用前景。 2各种隐身技术对涂料隐身性能的要求 2．1光学隐身对涂料性能的要求 利用涂料实现光学隐身的基本要求是涂层的光 谱反射特性与背景一致，一般通过测试涂层的光谱 漫反射曲线进行研究，如果涂层的光谱漫反射曲线 与背景一致性好，那么涂层的光学隐身效果就好。 对于紫外波段(0．3～0．4)肚m，通常要求白色涂 层的反射率要高，因为雪地背景的反射率通常比较 高，如果白色涂层在紫外波段的反射率能够大于 70％，即可以实现紫外隐身；对于可见光与近红外 波段(0．4～1．5)肚m，通常要求涂层的光谱反射 曲线与背景一致，由于背景是复杂多样的，因此通 常采用各种颜色的涂料将目标涂覆成迷彩的形式来 ．中国涂料．44．2004年第9期． 实现隐身，这其中的一个关键技术是要做到同色同 谱，其中最重要的是绿色涂层与绿色植物的同色同 谱。光学隐身可用来对抗紫外照相、近红外照相、 微光夜视和电视制导等。 2．2红外隐身对涂料性能的要求 红外隐身指的是热红外隐身(3～5)m和 (8～14)／．tm，利用涂料实现热红外隐身的基本要 求是涂层的红外辐射特性与背景一致，一般通过测 试涂层的红外发射率进行研究。一般而言，红外隐 身可通过利用各种发射率的涂层对目标进行红外迷 彩来实现。中高发射率涂层一般容易制备，关 键是制备低发射率涂层，而且低发射率涂层也有专 门的隐身用途，它对一些武器的发热部件具有明显 的降低表观温度作用。 另外，涂层的热惯量也是研究涂层红外隐身性 能的一个重要参数。热惯量是材料对温度变化热响 应的量度。材料热惯量越小，在白天和晚上的表观 温度相差越大；材料热惯量越大，在白天和晚上的 表观温度相差越小。为了实现全天候红外隐身，涂 层的热惯量应尽可能与背景材料的热惯量一致。红 外隐身可用来对抗红外热像仪和红外制导武器等。 2．3激光隐身对涂料性能的要求 利用涂料实现激光隐身的基本要求是涂层具有 低的激光反射率。根据激光测距原理，在测距机的 类型及大气传输条件确定以后，测程和目标反射率 直接有关，对于大型目标来说，如能使目标表面反 射率比一般目标降低一个数量级，则其最大激光测 程将减少到原来的1／2～1／3，即可实现激光隐身， 这是利用涂层反射率大小作为激光隐身性能指标的 依据。目前激光隐身主要是指1．06脚、1．54肛m、 10．6ptm激光的隐身，其中1．06Fm激光隐身最重 万方数据 知 识 窗 要，因为目前的激光制导炸弹、导弹、炮弹等的激 光工作波长主要是1．06t-m，如果涂层在这些波长 的漫反射率能够降低到5％以下，将大大降低激光 测距机的最大测程，具有明显的激光隐身效果。激 光隐身可用来对抗激光半主动制导武器、激光测距 机、激光雷达等。 2．4雷达隐身对涂料性能的要求 利用涂料实现雷达隐身的基本要求通常是涂层 具有低的雷达反射率，根据雷达测距原理，雷达的 最大作用距离与目标雷达反射率的1／4次方成正 比，要实现雷达隐身，需要大力降低涂层的雷达反 射率，这是利用涂层雷达反射率作为雷达隐身性能 指标的依据。雷达波段范围很宽，从100MI-Iz到 300G拖。其中(2～18)GHz的雷达应用比较广泛， (30--300)GHz的毫米波雷达由于在大气中传播存在 几个损耗较小的“窗口”(35G拖、94C壬七、140G屹、 220G地)，因而在军事上的应用正越来越受到重视。 雷达隐身涂料就是对这些波段的雷达波具有低反射 的涂料。有两种方式可以降低涂料对雷达波的反 射：一是涂料吸收雷达波，转换为热能；二是当涂 层厚度等于雷达波长的1／4时通过谐振作用减少雷 达波的反射，该法缺点是适用波段较窄。目前通常 要求雷达隐身涂层在(3～94)GHz具有好的吸收 性能。 2．5 多波段隐身对涂料性能的要求 由于在战场上探测、制导手段多种多样，一方 面，多模制导和复合制导技术迅速发展；另一方 面，即使对单一制导，由于事先并不知道敌方采用 何种探测、制导手段，对某种探测、制导手段具有 单一隐身作用的技术，也可能对另一种探、狈4、制导 手段具有“显形”作用。因此，对多波段隐身技术 的研究显得越来越重要。多波段隐身技术对涂料性 能的基本要求是涂层能够在两个或两个以上波段具 有隐身性能。如可见光、激光、红外隐身技术需要 涂料具有不同的颜色，对特定波长的激光和特定波 段的雷达波强吸收，并具有各种高低不同的热红外 发射率。多波段隐身经常涉及一些相互矛盾的问 题，如1．06肚m激光隐身要求的高吸收与近红外绿 色涂层隐身要求的高反射之间的矛盾、10．6／zm激 光隐身要求的高吸收与(8～14)肚m热红外隐身 要求的低辐射之间的矛盾等，这可以通过隐身的综 合设计来解决。但在研制隐身涂料时尽量追求多波 段隐身功能是一个发展趋势。 3结论 综上所述，当前各种隐身技术对涂料隐身性能 的基本要求可归纳为：光学隐身，主要是要求涂层 的光谱反射特性与背景一致；红外隐身，主要是要 求涂层的热红外辐射特性与背景一致；而激光隐身 和雷达隐身分别要求涂层对激光与雷达波具有低的 反射特性。 联系电话0551—5766594 收稿日期2005—05—27 (上接第31页) 适中，不能引起缩孔和火山口现象，通常水性木器 涂料的乳液是比较温和的，但有些乳液应用了特殊 的合成工艺，会有强醇醚类的化学物质加入引起轻 微的咬底现象，可通过具有一定缓冲作用的乙二醇或 丙二醇来杜绝。考虑以上助剂的影响，再配合大量实 验，就能配制出适应各种面涂的水l生木器涂料。 5施工工艺的探讨 水性木器涂料的工艺和油漆有很大不同，油漆 通常是双组分，有固化剂和基料，油漆工有很丰富 的经验。而水性木器涂料基本上是单组分，对施工 的要求更高，要求对油漆工进行专门的培训。 通常，水性木器涂料的喷涂工艺相对简单，对 配方的要求可以低一些，因为这种工艺对底面的润 湿反应小，细小的喷点在涂层上能迅速粘附，固化 成膜，这种工艺适合在家庭装修时用。而刷涂时的 走刷，是大面积的施工行为，底材局部的表面能和 表面活性影响到面涂和底涂的润湿性能，面涂的配 方是一个关键要素。所以在设计面涂配方时，要考 虑到施工工艺以及对底层的作用，要选择合适的喷 枪和喷嘴，控制一定的喷量和距离跨度。这种工艺 适合在家装涂料市场和工厂大量加工。用以上的方 法和理论作指导来配制面涂，方能达到各方面的性 能要求，如涂膜的、易施工性、润湿性、重涂性、 丰满度和光亮度。 收稿日期2004—06—20 ．中国涂料．45．2004年第9期． 万方数据 隐身技术对涂料隐身性能的要求 作者： 王自荣， 孙晓泉 作者单位： 解放军电子工程学院,合肥,230037 刊名： 中国涂料 英文刊名： CHINA PAINT 年，卷(期)： 2004,19(9) 被引用次数： 4次 引证文献(4条) 1.李永梅.沈晓冬.崔升.伊希斌 氧化锌铝包覆硼酸钐粉体的制备及性能表征[期刊论文]-无机盐工业 2010(4) 2.张永进.赵石林.许仲梓 激光隐身涂料的应用研究进展[期刊论文]-涂料工业 2008(9) 3.林文学 激光与红外隐身兼容技术发展现状[期刊论文]-科技信息(科学·教研) 2007(25) 4.林文学.刘劲松 激光与红外复合隐身材料——掺杂半导体[期刊论文]-科技信息（科学·教研） 2007(11) 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zhonggtl200409018.aspx