人站在墻體前,穿上一件黑色披風,被遮擋的部位在紅外熱線儀中便無法檢測出來,實現“隱身”。11月1日,備受矚目的第十一屆中國國際航空航天博覽會在珠海開幕,航展上這令人驚奇的一幕,是光啟集團的紅外隱身衣演示。
首次參展的光啟集團攜超材料和未來技術兩大產品線的部分產品亮相,其中,超材料隱身系列產品、動力外骨骼和新型系留無人機H1都是首度向公眾展出。
超材料應用首次大規模展示
以紅外隱身衣為例,其直觀地展示了超材料技術的隱身功能。該技術可用于關鍵目標的紅外偽裝,在不影響超材料雷達吸波性能的前提下,實現紅外偽裝與寬頻雷達隱身的兼容,控制目標的紅外輻射特性與背景一致,從而使其在紅外熱像儀上無法辨識。簡而言之,人站在墻體前,用披風遮擋人體部位,在紅外熱線儀中觀察,被遮擋部位的顏色就能和墻體一致。
這是光啟首次大規模集中展示超材料技術的應用。超材料是一種特種復合材料或結構,通過設計可使其獲得超常物理性質,其在隱身裝備領域具有極大的應用價值。過去五年,光啟創建了軍用超材料裝備研制生產體系,軍用超材料隱身結構產品已在空軍、海軍、火箭軍多個重點型號上研制應用,大幅提升了軍事裝備的隱身性能并且從根本上解決了傳統隱身裝備無法維護的難題,增強了與F-35、DDG1000、薩德等先進武器裝備的對抗能力。
新型無人飛行器曝光
光啟“深度空間”領域的展品也很搶眼。其中,個人飛行器光啟馬丁飛行包樣機、懸浮站U1、系留無人機H1和飛行機器人SkyX等悉數登場,不少觀眾都現場體驗了一把飛行包樣機,假裝自己是鋼鐵俠飛在城市上空。
記者了解到,光啟新近研發的H1系留無人機是一款大載重系留多旋翼空中監控、中繼平臺系統,可實現在100米高度長達24小時的駐空。機載電源小,載荷量更大,帶載能力可達10公斤。其工作模式為定點系留,機動性能好,可靈活采取車載、船載等方式。
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隱形技術是什么?
據《科技日報》報道,隱形技術主要分為雷達隱形、紅外隱形、電子隱形、可見光隱形和聲波隱形。傳統隱形技術是通過對目標的可探測信息特征進行改變,以降低其可探測性,但它無法在可見光下達到隱形效果。
《科技日報》中介紹到,量子隱形材料通過量子光波折射材料技術,利用光波折射原理,使材料覆蓋區域折射出與周圍環境類似甚至相同的可見光,并以此來實現隱形,大大克服了傳統隱形技術的缺陷。因此,量子隱形不但能夠不依賴任何電子設備和電能獨立實現“隱形”效果,同時還能實現視距內的隱形效果。
量子隱形材料應用廣泛
量子隱形材料在軍事領域應用廣泛,將量子隱形材料應用于下一代隱形戰機、潛艇和坦克等上可以大大提升軍力,量子隱身衣還可以幫助士兵借助隱身技術來完成高難度的作戰任務。
此外,量子隱形材料在通信、醫學、檢測、汽車等方面也能發揮重要的作用。
可以預料的是,隨著隱形技術的發展和量子隱形技術的日益成熟,人們的生活必定會因此獲得更多的改變。(周璟瑜)
艦艇隱身材料技術
隱身材料是實現艦船隱身的物質基礎。艦艇使用隱身材料之后,可以大大降低自身的信號特征,從而提高生存能力。目前,隱身技術和隱身材料的研究正在朝著薄、輕、寬和強等四個方向發展。隱身材料按照形態可以劃分為隱身涂層材料和隱身結構材料,按照頻譜劃分可以分為聲隱身材料、雷達隱身材料、紅外隱身材料、可見光隱身材料、激光隱身材料和多波段兼容性隱身材料。本文將對艦艇隱身材料最近的技術發展進行闡述。
美國艦用隱身材料的進展
在艦用隱身材料領域,美國在多個領域都取得了進展。在聲隱身材料領域,2011年2月,美國伊利諾伊大學的科學家研制出一種水下聲學隱形外罩。水下物體在其遮擋下,甚至可以騙過聲吶和其他超聲波探測儀的探測。這種聲學隱形外罩是由特殊設計的材料制成,可以在特定空間控制聲波并將其彎曲或扭曲,能夠遮擋40KHZ-80KHZ的聲波范圍。
同樣,美國在紅外隱材料領域也取得了突破。2005年7月,美國威廉斯國際公司研制的碳-碳復合材料適用于裝備的高溫部位,能夠很好地抑制紅外輻射并吸收雷達波,在發動機部位采用的致密炭泡沫層可以吸收發動機排氣的熱輻射。在多波段隱身材料領域,美國正在積極進行研究,其水平已經達到可見光、近紅外、中遠紅外和雷達毫米波四段兼容。
除此之外,美國海軍還采用混雜紗PEEK結構隱身材料制造潛艇艇身,對吸收和屏蔽電磁波有著很好的效果。美國海軍軍械實驗室正在研究利用智能隱身材料制造發動機罩,從而減少噪聲信號,達到聲學隱身的目的。2009年3月,美國杜克大學制作的隱身材料可以引導聲波“轉向”,避開儀器探測,從而防止物體被發現。
其他國家的隱身材料發展
不僅僅美國在隱身材料領域的研究獲得了成果,其他國家的發展也非常值得注意。2001年5月,俄羅斯針對中小國家的需求推出了廉價小型艦艇,即“幻影”級導彈艇。在該型導彈艇上,涂有大面積的對雷達波具有吸波作用的涂料,達到了很好的隱身效果。采用這種隱身技術之后,“幻影”級導彈艇的雷達反射面積比傳統小艇少了60%。
日本在研制鐵氧體涂料方面處于世界領先地位,該國將導電玻璃纖維用于隱身材料的研究已經取得成功。法國在2007年研制成功一種寬頻納米隱身涂料,由粘合劑和納米級微填充材料構成。這種涂層具有超薄電磁吸收夾層結構,有很好的微波磁導率和紅外輻射率,吸波涂層在50MHZ-50GHZ頻率范圍內有良好的吸波性能。
德國在2009年2月取得專利的多波段隱身材料是將半導體材料摻入熱紅外、微波、毫米波透明漆、塑料、合成樹脂等粘合劑的一種涂料。它的可見光衍射和亮度取決于半導體材料和表面粗糙度。選擇恰當的半導體材料特性參數,可使該涂料具有可見光及近紅外波段的低反射率、熱紅外波段低發射率、微波和毫米波高吸收率等特性。
瑞典最近研發成功的多波段超輕型偽裝網具有防光學、防近紅外、防中遠紅外、防雷達偵察的特性。該偽裝網由高強度基網材料加多波段吸收材料制成,是目前世界上最具開拓性的先進偽裝網。
“維斯比”級巡邏艦采用了許多最先進的技術,最極端、徹底的手段,隱身性能得到極大提升。
近年來,世界各國在隱身材料領域取得了不小的進步,這些新的隱身材料將廣泛應用于各種艦艇。隨著技術的進步,各國對隱身材料又提出了更高的要求,包括:目標全方位隱身;全波段隱身,既要兼顧紅外隱身、可見光隱身和激光隱身,也要考慮到雷達隱身;多功能紅外技術隱身;低成本紅外隱身;智能化隱身。科技人員的不斷攻關,將使艦艇的隱身能力越來越全面,越來越強大。
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