激光隱身的原理主要是基于激光測距機(jī)的測距方程,要實(shí)現(xiàn)激光隱身,消弱激光測距機(jī)的測距能力縮短其最大測程,必須降低目標(biāo)對激光的反射率。目前,常用激光探測器的探測頻率主要集中在1.06 μm和10.6 μm兩個頻段。在此頻段激光隱身涂料具有高的摩爾吸收率,其化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能等綜合性能優(yōu)良,所以其應(yīng)用范圍很廣。如可見光、激光、紅外隱身技術(shù)需要涂料具有不同的顏色,對特定波長的激光和特定波段的雷達(dá)波強(qiáng)吸收,并具有各種高 低不同的熱紅外發(fā)射率。激光隱身經(jīng)常涉及一些相互矛盾的問題,如1.06 μm激光隱身要求的高吸收與近紅外綠色涂層隱身要求的高反射之間的矛盾、10.6 μm激光隱身要求的高吸收與8~14 μm熱紅外隱身要求的低輻射之間的矛盾等,這可以通過隱身的綜合設(shè)計(jì)來解決。但在研制隱身涂料時盡量追求激光隱身功能是一個發(fā)展趨勢。
鐵氧體吸波涂料 包括鎳鋅鐵氧體、錳鋅鐵氧體、鋰鋅鐵氧體、鋰鈦鐵氧體和鋇系鐵氧體等,是發(fā)展最早、應(yīng)用最廣的涂料品種。由于強(qiáng)烈的鐵磁共振吸收和磁導(dǎo)率的頻散效率,鐵氧體吸收材料具有吸收強(qiáng)、頻帶寬的特點(diǎn),被廣泛用于隱身領(lǐng)域,如美國的SR-1高空偵察機(jī)上就使用了鐵氧體吸波涂層。近年來,研究的鐵氧體主要有六角晶系鐵氧體和尖晶石型鐵氧體。 羰基鐵吸波涂料 羰基鐵吸波涂料是一種典型的磁損耗型吸波涂料,具有吸收能力強(qiáng)、應(yīng)用方便等特點(diǎn)。但是由于羰基鐵吸收劑存在密度大,在涂料中體積占空比一般都大于40%,因此,導(dǎo)致這種吸波涂料仍存在面密度大的缺點(diǎn)。耐腐蝕多晶羰基鐵纖維吸波涂料已在F/A-18E/F和A/F-117X飛機(jī)上使用。 陶瓷吸波涂料 這類吸波劑具有比鐵氧體、復(fù)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(diǎn)。其中碳化硅是制作多波段吸波涂料的主要成分,有可能實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)、薄層、寬頻帶和多波段,很有應(yīng)用發(fā)展前景。 超細(xì)金屬粉末吸波涂料 細(xì)化金屬超細(xì)粉末能使其組成粒子的原子數(shù)目大大減少,磁、電、光等物理性能發(fā)生質(zhì)的變化,磁損耗較大。用這種吸收劑制成的吸波涂料可以通過調(diào)節(jié)粉末的粒徑、含量和混合比例等來調(diào)節(jié)吸波涂料的電磁參數(shù),以使其達(dá)到較為理想的吸波效果。 納米吸波涂料 目前納米材料作為隱身技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一,易于實(shí)現(xiàn)高吸收、涂層薄、重量輕、吸收頻帶寬、紅外微波吸收兼容等要求,是一種極具發(fā)展前景的高性能、多功能材料。據(jù)報道,美國研制的“超黑粉”納米吸波材料對雷達(dá)波的吸收率達(dá)99%;美國研制的寬頻微波吸波涂層材料是由膠黏劑和納米級微粉填料構(gòu)成。這類多層結(jié)構(gòu)具有很好的磁導(dǎo)率和紅外輻射率,對50 MHz ~ 50 GHz的電磁波具有良好的吸收性能。 納米材料是物理學(xué)上的理想黑體,納米氧化鋅粉、羰基鐵粉、鎳粉、鐵氧體粉以及鐵、鎳合金粉等都是優(yōu)良的電磁波吸收材料,不僅能吸收雷達(dá)波,而且能很好地吸收可見光和紅外線,用此配制的吸波涂料和結(jié)構(gòu)吸波材料,可以顯著改善飛機(jī)、坦克、艦艇、導(dǎo)彈、魚雷等武器裝備的隱身性能,將是今后隱身領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢。 等離子體吸波涂料 等離子體吸波涂料是將放射性物質(zhì)涂覆在目標(biāo)上,使目標(biāo)表面附近的局部空間電離,形成等離子體來吸收電磁波的能量。此技術(shù)最大的特點(diǎn)就是不用改變裝備的結(jié)構(gòu),只需利用等離子體發(fā)生器就可以實(shí)現(xiàn)隱身目的,且隱身效果非常好。目前,這種技術(shù)比較先進(jìn)的國家是俄羅斯和美國。 導(dǎo)電高聚物材料 這種材料是近幾年才發(fā)展起來的,由于其結(jié)構(gòu)多樣化、高度低和獨(dú)特的物理、化學(xué)特性,因而引起科學(xué)界的廣泛重視。將導(dǎo)電高聚物與無機(jī)磁損耗物質(zhì)或超微粒子復(fù)合,可望發(fā)展成為一種新型的輕質(zhì)寬頻帶微波吸收材料。 等離子隱身技術(shù) 等離子體是繼固體、液體、氣體之后的第四種物質(zhì)形態(tài),被稱為物質(zhì)第四態(tài)。等離子體之所以有隱身功能,是因?yàn)樗鼘走_(dá)波具有折射與吸收作用。 利用電磁波與等離子體互相作用的特性來實(shí)現(xiàn),其中等離子體頻率起著重要的作用。等離子體頻率指等離子體電子的集體振蕩頻率,頻率的大小代表等離子體對電中性破壞反應(yīng)的快慢,它是等離子體的重要特征。若等離子體頻率大于入射電磁波頻率,則電磁波不會進(jìn)入等離子體。此時,等離子體反射電磁波,外來電磁波僅進(jìn)入均勻等離子體約2mm,其能量的 86%就被反射掉了。但是當(dāng)?shù)入x子體頻率小于入射電磁波頻率時,電磁波不會被等離子體截止,能夠進(jìn)入等離子體并在其中傳播,在傳播過程中。部分能量傳給等離子體中的帶電粒子,被帶電粒子吸收,而自身能量逐漸衰減。 —— 隱身涂料試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn) —— 目前僅有的隱身涂料行業(yè)及以上試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)為國家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB 2038A-2011《雷達(dá)吸波材料反射率測試方法》、GJB 2502.3-2006《航天器熱控涂層試驗(yàn)方法第3部分:發(fā)射率測試》、GJB 5022-2001《室內(nèi)場縮比目標(biāo)雷達(dá)散射截面測試方法》、GJB 5023.2-2003《材料和涂層反射率和發(fā)射率測試方法第2部分:發(fā)射率》、GJB 5892-2006《紅外輻射率測量方法》、GJB 8820-2015《電磁屏蔽材料屏蔽效能測量方法》。這些主要是隱身涂料反射率和發(fā)射率試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn),其他如隱身涂料的耐腐蝕性、耐介質(zhì)性、附著力等性能的試驗(yàn)方法,基本上是借鑒國標(biāo)中涂料的相關(guān)試驗(yàn)方法,沒有形成隱身涂料獨(dú)立的試驗(yàn)方法。
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