激光隱身的原理主要是基于激光測距機的測距方程,要實現激光隱身,消弱激光測距機的測距能力縮短其最大測程,必須降低目標對激光的反射率。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,其化學穩定性、熱穩定性和力學性能等綜合性能優良,所以其應用范圍很廣。如可見光、激光、紅外隱身技術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波強吸收,并具有各種高 低不同的熱紅外發射率。激光隱身經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計來解決。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,是發展最早、應用最廣的涂料品種。由于強烈的鐵磁共振吸收和磁導率的頻散效率,鐵氧體吸收材料具有吸收強、頻帶寬的特點,被廣泛用于隱身領域,如美國的SR-1高空偵察機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、應用方便等特點。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,導致這種吸波涂料仍存在面密度大的缺點。耐腐蝕多晶羰基鐵纖維吸波涂料已在F/A-18E/F和A/F-117X飛機上使用。 陶瓷吸波涂料 這類吸波劑具有比鐵氧體、復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。其中碳化硅是制作多波段吸波涂料的主要成分,有可能實現輕質、薄層、寬頻帶和多波段,很有應用發展前景。 超細金屬粉末吸波涂料 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、光等物理性能發生質的變化,磁損耗較大。用這種吸收劑制成的吸波涂料可以通過調節粉末的粒徑、含量和混合比例等來調節吸波涂料的電磁參數,以使其達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的關鍵技術之一,易于實現高吸收、涂層薄、重量輕、吸收頻帶寬、紅外微波吸收兼容等要求,是一種極具發展前景的高性能、多功能材料。據報道,美國研制的“超黑粉”納米吸波材料對雷達波的吸收率達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成。這類多層結構具有很好的磁導率和紅外輻射率,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、鎳合金粉等都是優良的電磁波吸收材料,不僅能吸收雷達波,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構吸波材料,可以顯著改善飛機、坦克、艦艇、導彈、魚雷等武器裝備的隱身性能,將是今后隱身領域發展的必然趨勢。 等離子體吸波涂料 等離子體吸波涂料是將放射性物質涂覆在目標上,使目標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。此技術最大的特點就是不用改變裝備的結構,只需利用等離子體發生器就可以實現隱身目的,且隱身效果非常好。目前,這種技術比較先進的國家是俄羅斯和美國。 導電高聚物材料 這種材料是近幾年才發展起來的,由于其結構多樣化、高度低和獨特的物理、化學特性,因而引起科學界的廣泛重視。將導電高聚物與無機磁損耗物質或超微粒子復合,可望發展成為一種新型的輕質寬頻帶微波吸收材料。 等離子隱身技術 等離子體是繼固體、液體、氣體之后的第四種物質形態,被稱為物質第四態。等離子體之所以有隱身功能,是因為它對雷達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現,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,則電磁波不會進入等離子體。此時,等離子體反射電磁波,外來電磁波僅進入均勻等離子體約2mm,其能量的 86%就被反射掉了。但是當等離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。 —— 隱身涂料試驗方法標準 —— 目前僅有的隱身涂料行業及以上試驗方法標準為國家軍用標準GJB 2038A-2011《雷達吸波材料反射率測試方法》、GJB 2502.3-2006《航天器熱控涂層試驗方法第3部分:發射率測試》、GJB 5022-2001《室內場縮比目標雷達散射截面測試方法》、GJB 5023.2-2003《材料和涂層反射率和發射率測試方法第2部分:發射率》、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射率試驗方法標準,其他如隱身涂料的耐腐蝕性、耐介質性、附著力等性能的試驗方法,基本上是借鑒國標中涂料的相關試驗方法,沒有形成隱身涂料獨立的試驗方法。
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