智能隐身材料的研究现状及发展趋势[1]

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隐身技术现状及发展趋势

隐身技术现状及发展趋势

隐身技术现状及发展趋势摘要:介绍了隐身技术的重要性以及各种各样的隐身技术的原理及方法,对未来隐身技术的发展做了一些较为深入的探讨和详细大胆的预测,并就隐身技术做出一些总结。

一、隐身技术的概述自1989年美国入侵巴拿马时首次使用F2117隐身战斗机后,隐身技术日益引起世界各国军界的高度重视。

在海湾战争中,各种隐身兵器的精彩表演,尤其是F2117又一次的不凡战绩,令世界各强国对隐身技术刮目相看。

海湾战争后,美、俄等军事强国都加强了对隐身技术的研究,隐身技术因此也获得了长足的发展,被广泛应用于各种武器装备,如隐身战斗机、隐身轰炸机、隐身舰船、隐身导弹等。

随着现代科学技术的不断发展,针对飞行器、舰船等作战装备的探测技术日益完善。

现在,各个军事强国在本土都有强大的雷达网,空中有预警机,在太空还有战略预警系统。

这些系统通过链路构成一张强大的预警网络,对飞机,舰船甚至是导弹的生存都构成了严重的威胁。

所以,武器装备的隐身性能已经成为考量整体战斗力的重要指标。

具有隐身性的装备,既拥有了在战场上赖以生存的法宝,又使得自己在进攻中处于主动的一方,加大了攻击的突然性。

在讲究快速反应的现代战场,隐身技术已经成为决定战争胜负的关键因素。

隐身技术按照战斗平台分,可以分为飞行器隐身,舰船隐身,导弹隐身。

按照隐身的方式手段主要为雷达隐身,并辅之以红外、光学和声波隐身,其中雷达隐身是现代隐身技术的重中之重。

红外隐身在导弹突防中应用较为广泛。

而随着反潜技术的发展,潜艇的声波隐身则是至关重要的一环。

二、雷达隐身技术的关键若用一句话概括雷达隐身技术,就是采取各种手段减小装备的雷达散射截面(Radar Cross Section,一下简称RCS)。

所谓目标的雷达散射截面RCS,就是定量表征目标散射强弱的物理量。

目标的雷达散射截面RCS,越小,雷达接收能量越小,因而使敌方侦察雷达难于对己方目标作出正确的判断,从而达到隐形目的。

RCS不是目标的几何截面积,而是一个与目标产生同等回波的金属圆球的等效截面积,几何截面积、材质和形状对雷达的反射率和反射的方向性都对雷达截面积有影响,所以雷达反射面积可以比几何截面积大,也可以比几何截面积小,就好像在黑夜里手电照射下,一块小镜子可以远比一个蒙面黑衣大汉显眼。

隐身技术的发展趋势

隐身技术的发展趋势

隐身技术的发展趋势隐身技术是指可以使人或物体具备隐身能力的技术,早在20世纪60年代就有科学家开始研究隐身技术,如今随着科技的不断进步,隐身技术也取得了长足的发展。

未来隐身技术的发展趋势主要包括以下几个方面。

首先,隐身材料的发展将是隐身技术的一个重要方向。

隐身材料是隐身技术的基础,通过使用特殊的材料,可以使物体对电磁波的反射、吸收和散射减小,从而达到隐身的效果。

目前已经出现了一些隐身材料,如纳米结构材料、金属材料和碳纤维材料等。

未来隐身材料的发展将更加注重成本降低和实用性提高,同时也会深入研究材料的光学、电磁等特性,以实现更为完美的隐身效果。

其次,隐身技术的应用范围将进一步拓展。

目前隐身技术主要应用于军事领域,用于战机、导弹等军事装备的隐身。

未来随着技术的发展,隐身技术将逐渐应用于民用领域,如汽车、建筑物等。

隐身汽车可以降低车辆的反射信号,减小被雷达侦测的可能性;隐身建筑物可以减少外部环境对建筑物的影响,提升建筑物的抗风防火等能力。

隐身技术的应用范围拓展将使人们的生活更加便利和安全。

第三,隐身技术的研究将更加注重多领域的交叉融合。

隐身技术的研究需要涉及到光学、物理、材料等多个学科的知识。

未来隐身技术的研究将更加注重学科交叉融合,如将电子技术与光学技术相结合,实现更为高效的隐身效果;将材料学知识与光学特性相结合,研究出更为适应不同环境的隐身材料。

多学科的交叉融合将为隐身技术的发展提供更多的可能性和突破口。

最后,隐身技术的发展还需要制定相应的规范和法律。

随着隐身技术的不断发展和应用,可能会引发一系列的安全和伦理问题,如是否合法使用隐身技术、如何防止隐身技术被滥用等。

因此,未来隐身技术的发展还需要制定相应的规范和法律,确保隐身技术的应用符合社会的法律和伦理标准。

总之,隐身技术的发展趋势主要包括隐身材料的发展、应用范围的拓展、学科交叉融合和规范法律的制定。

未来隐身技术的发展将使我们的生活更加便利和安全。

新型隐身材料研究进展与应用前景

新型隐身材料研究进展与应用前景

新型隐身材料研究进展与应用前景隐身技术一直是人们梦寐以求的发明,自20世纪中叶以来,科学家们一直在研究隐身材料。

随着技术的发展和科学家们的不断探索,隐身技术的研发进程也日益加快。

此时此刻,在新型隐身材料的研究方面已经取得了许多重要的进展,应用前景也变得越来越广阔。

一、隐身技术需要新型材料隐形技术首先需要的是新型材料。

新型材料可以通过多种不同的方式制备,例如:聚合物、纳米材料和‘超材料’。

在制备材料的过程中,科学家们会使用先进的技术(例如3D 打印),这样可以制备出更复杂的结构,以满足人们对隐形技术的不断增长的需求。

二、新型材料的研究进展新型材料的研究一直是隐身技术发展的关键,这种追求在世界各地的实验室里展开,一些实验室正在进行有趣的研究。

在东京大学,科学家们正在使用一种名为金属金刚石的材料制备新型材料,具有良好的光学特性,可以用于隐身技术的制备。

实验室使用可锂离子刻蚀技术在金刚石上制备出具有微米级孔隙结构的复杂形状,这使得材料表面具有多种反射特性。

当这些表面捕获到光时,它们会根据方法不同的方向进行反射,使得表面看起来比实际表面亮或暗。

该研究说明了如何制备微型钻孔以在大范围内控制光的传播,有望在可见和红外波段上实现隐身效果。

同时,在美国芝加哥的一家实验室里,科学家们则开发出一种新型纳米材料,利用其制作的超透射屏蔽器可在特定频率范围内捕获和过滤特定波长的光,成因是人造材料具有超越自然材料的特性,如超常反射、透射和吸收效应,该研究成果有望应用于太阳能汇聚和集成光电器件等方面。

三、隐身技术的应用前景新型隐身材料有着广阔的应用前景。

一个应用显然就是军事领域,隐身技术可以帮助战斗机、甚至是坦克、舰船和潜艇等,使其在作战地区不被敌人发现。

智能设备和结构应用也在不断提高,新的智能合金、纤维和橡胶等材料将使隐身技术更加优异。

除此之外,新型隐身材料还可以被用于汽车领域,以改善汽车的燃料效率。

新的隐身材料可以光滑车外表面,减少气动风阻,从而提高汽车的燃油效率。

智能隐身材料的研究现状及发展趋势[1]

智能隐身材料的研究现状及发展趋势[1]

智能隐身材料的研究现状及发展趋势
The Sta tus q uo a nd De ve lop me nt of Inte llig e nt Ste a lth Ma te ria ls
■黄亮 姜涛
摘 要:武器装备和人员的隐身对保存战斗力至关重要。智能隐身是隐 身的一个重要方面。而智能材料是实现智能隐身的决定因素。文章概述了 智能隐身材料的研究现状,并对可见光、红外、雷达智能隐身材料和智能蒙 皮做了简要的介绍,最后对智能隐身材料的发展趋势进行展望。
武器装备在不同环境下的伪装要求,采用导电 高分子电致变色涂层(聚苯胺 / 聚二苯胺涂层) 使武器装备表面涂层既呈现不同的可见光迷彩 伪装,同时也可利用其红外发射率不同而达到 夜间或白天红外伪装的目的。
对于有源热源而言,其产生的热量不易散 发,目标高温区极易被敌方的红外探测器探测 到。热电转换材料可以很好的解决这个问题。热 电转换材料利用热电晶体的 Peltier 效应,可以 对高温物体进行制冷,基本原理如图 2 所示。p 型和 n 型半导体的一端与导体相连,可以组成 一个热电偶。在电能驱动下,两种载流子流向热 端,于是,在两种半导体材料的两个接点处形成 温差,产生制冷效果。用热电材料制造的热电转 换装置具有无运动部件、无污染、无噪声、无磨 损、免维护、对形状大小和使用条件的限制小、 适用面广等突出优点,由此可见其作为热红外 隐身伪装材料具有极大的应用前景。
关健词:智能隐身材料 智能蒙皮 中图分类号:E919 文献标识码:A 文章编号:1671- 4547(2008)03- 0007- 05
隐身的根本目的是尽可能的降低目标和背景的可探测特征的差别,使两者一 致或接近。然而,相对于目标而言,背景是十分复杂并且不断变化的,所以使用一成 不变的隐身技术手段很难做到这一点。20 世纪 80 年代中期,人们提出了智能材料 的概念。智能材料是一种能从自身表层或内部获取关于环境条件及其变化信息,进 行判断、处理和做出反应,以改变自身结构与功能并使其很好地与外界协调,具有 自适应性的材料系统。智能材料的问世,标志并宣告了第五代新材料的诞生,在武 器装备隐身化和新军事变革的大背景下,智能隐身材料也因此得到了各国的高度 重视。

2024年隐身材料市场规模分析

2024年隐身材料市场规模分析

2024年隐身材料市场规模分析1. 引言隐身材料是一种能够减少或消除物体在电磁波频段上的反射和散射的材料。

随着军事技术的发展和国际形势的变化,隐身材料在军事和民用领域的需求逐渐增加。

本文将对隐身材料市场的规模进行分析,从多个角度探讨市场的发展趋势。

2. 隐身材料市场概述隐身材料市场是指以隐身材料为主要产品的市场。

隐身材料主要用于军事装备、航空航天器、汽车和建筑等领域。

随着技术的不断升级和应用的扩展,隐身材料市场呈现出稳步增长的趋势。

3. 2024年隐身材料市场规模分析3.1 市场规模的定义隐身材料市场规模是指在一定时间范围内隐身材料产品的销售额或市场价值。

市场规模的计算通常采用以下公式:市场规模 = 单位产品价格 × 销售数量3.2 市场规模的历史发展隐身材料市场的规模在过去几十年里不断增长。

这是由于军事技术的发展,对隐身能力要求的增加以及隐身材料技术的不断创新所推动的。

3.3 市场规模的预测根据市场研究公司的报告,隐身材料市场在未来几年有望继续保持增长。

这主要是由于全球军事支出的增加以及对新型隐身材料的需求不断增加所推动的。

预计到2025年,隐身材料市场的规模将达到XX亿美元。

4. 隐身材料市场的推动因素4.1 军事需求隐身材料在军事装备中的应用越来越广泛。

随着战争方式的变化,军事装备对隐身能力的要求不断增加,推动了隐身材料市场的发展。

4.2 民用需求隐身材料在民用领域也有广泛的应用。

例如,隐身材料可以用于汽车、建筑和通信设备等领域,改善产品的外观和性能,从而推动了隐身材料市场的增长。

5. 隐身材料市场的挑战与机遇5.1 技术挑战隐身材料的研发和生产需要高度专业化的技术和设备,存在技术难题和风险。

解决这些技术挑战将促进市场的发展。

5.2 国际竞争隐身材料市场存在着来自国内外竞争对手的激烈竞争。

加强技术创新和国际合作,寻找差异化竞争优势将是市场发展的机遇。

6. 总结隐身材料市场是一个具有广阔发展前景的市场。

自适应隐身材料的研究现状及发展趋势

自适应隐身材料的研究现状及发展趋势

应隐 身材料 可分为 可见 光、红 外和雷 达隐身 材料3大类 [ 5’引 。根 据材 料的 工作 原理 不同 ,每 大类 材料又 包含 多种 功能 材料 ,如 表 1所示。
Ta bl e 1
表1 自适应隐身材料的分类 Ass or t i ng of s el f - adapt i v e ca mouf l age mat er i a l s
AgCl 寺k.Ag·+c1. EJ
在光照条件下, AgCl 分解成有色的Ag( 原子) 和 CI ( 原子) 被吸 附在玻璃内;在暗处,两种原子又重新化合成无色的AgCl 。此 外,还有如CAW0 4 t Bi 无机光色材料等。相对而言,适合隐身 应用 的无 机光 色材料 种类 不多 。
( 2) 有机物 有机物的许多功能团对可见光都十分敏感,在光辐射的条 件 下会 发生 一系 列化 学变 化, 在没 有光 辐射 的条 件下 ,又 发生 逆 向反应。这些物质往往都是含有大Ⅱ共轭体系的化合物,在可 见 光区 具有 比较 强的 吸收 .色 彩丰 富。 这样 ,当 这些 化合 物在 有 光 辐射 和没 有光 辐射 条件 下就 显示 不同 颜色 ,例 如, 对一 二甲 胺 基偶氮 苯类的顺反 异构化反应 [7| :
一一一 一变致变则控变发娜甜醐 材粹材率那黜
黼 鬈 瞄 蓑 2.2.1光致变色材料
光致变色材料是指能产生一定光色现象的材料,当其受到 光辐射时会呈现一定的颜色,光辐射停止时会恢复到原来的颜 色。光致变色材料包括无机物和有机物材料,工作原理各不相 同。
( 1) 无机物 无机物的典型例子是光色玻璃,其原理是玻璃中掺杂的卤 化物 所产生 的可逆 光分解 :
Q
:/N一阿
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( CH3) 2N/

智能材料的研究现状与未来发展趋势

智能材料的研究现状与未来发展趋势

智能材料的研究现状与未来发展趋势智能材料是一种具有自感知、自适应、自诊断、自修复和自动反应等功能的新型材料,是当今材料科学和工程领域的研究热点之一。

智能材料的应用领域广泛,涉及到军事、航空航天、汽车、医疗器械、建筑、环境保护和可穿戴设备等领域,对于提升产品性能、延长使用寿命、降低维护成本具有重要意义。

目前,智能材料的研究现状主要聚焦在以下几个方面:一、生物仿生智能材料研究生物仿生智能材料是基于生物体内部复杂的结构和功能,模拟生物体的某些结构和功能原理而设计的新型智能材料,如仿生智能材料的光敏、温敏、机械敏感性等。

目前,生物仿生智能材料的研究涉及到仿生结构、仿生材料和仿生功能的设计和制备,包括仿生纳米片、仿生多孔结构和仿生复合材料等。

这些材料在生物医学、机器人和传感器等领域具有巨大的应用前景。

二、智能材料的功能化改性研究智能材料的功能化改性是指在传统材料的基础上,通过加入合适的功能组分或控制其微观结构,使其具有感应、响应等特定功能的改性过程。

目前,智能材料的功能化改性研究主要集中在液晶材料、形状记忆合金、电致变色材料、光敏材料、压敏材料等方面,通过对材料的结构和性能进行调控,实现材料的智能化。

三、智能材料的制备技术研究智能材料的制备技术主要包括化学合成、物理制备、生物制备和仿生制备等多种手段,同时也涉及到纳米技术、生物技术、材料工程等多个学科的交叉。

目前,智能材料的制备技术正在不断地向纳米尺度、高性能和多功能化方向发展,如采用纳米材料、生物模板、自组装技术等方法,实现智能材料的精准设计和高效制备。

随着科学技术的不断进步,智能材料的研究未来将呈现出以下几个发展趋势:一、智能材料的多功能化随着人们对材料性能要求的不断提高,智能材料的未来发展趋势将朝着多功能化方向发展。

未来的智能材料不仅具有自感知、自诊断、自修复、自适应等基本功能,还将具有多种功能的集成和协同作用,如光、电、热、声等多种功能的融合,从而实现更加智能、多样化的应用。

新型隐身材料及其应用研究

新型隐身材料及其应用研究

新型隐身材料及其应用研究一、引言近年来,随着科技的发展和装备的更新,隐身技术逐渐成为了现代军用领域中不可或缺的一项利器。

而其中,隐身材料作为隐身技术的核心承载元素,其研究和发展也得到了广泛关注。

本文将对新型隐身材料及其应用进行探讨。

二、隐身材料简述隐身材料,顾名思义就是以其特殊的材质和结构,使得其能够减弱或消除电磁波的反射、吸收和散射,从而降低目标被探测的可能性。

目前,隐身材料主要可以分为金属型、复合型和光学型三种类型。

金属型隐身材料金属型隐身材料是一种基于电磁学原理的隐身材料,其原理在于通过金属的高导电性和折射率降低电磁波反射率。

目前的金属型隐身材料大多使用铝、铜或金属合金等金属作为隐身材料。

此外,还有一种金属型隐身材料是利用纳米金属颗粒制成的粉末,通过喷涂、浸涂、印刷等方式喷涂在目标表面,降低反射率。

不过金属型隐身材料也存在缺点,如难以抵抗雷达频率,密切的跟踪会在某些特定频率上被发现。

复合型隐身材料复合型隐身材料是利用可以产生吸波效应(能够消耗电磁波能量的材料)和反射效应同时共存的多种材料的复合形式。

其材料包括多种金属、陶瓷、有机物和聚合物等。

因为复合型材料内部具有微小尺寸的空气间隙,所以会使入射电磁波在其内部发生多次反射和干扰,最终耗散较多的电磁波能量。

光学型隐身材料光学型隐身材料主要针对光谱波段,通过材料本身的色散特性,使得入射光波与反射光波平行,使物体在视觉上消失或减弱。

三、新型隐身材料近年来,新型隐身材料逐渐登上舞台,成为研究热点。

这些材料比传统的隐身材料更具优势,具有更高的隐身性能和更广泛的应用范围。

1. 碳纤维复合材料碳纤维是一种由碳原子构成的纤维,其独特的结构决定了它有很高的强度、轻质化和导电性,是一种目前广泛应用于航空、汽车和医疗设备等领域的新材料。

同时,具有优异的吸波性能,逐渐成为了隐身材料的新选择。

2. 金刚石薄膜材料金刚石薄膜材料是由碳原子通过化学气相沉积或物理气相沉积技术制成的一种超硬薄膜材料。

隐身材料的发展现状及研究进展

隐身材料的发展现状及研究进展

隐身材料的研究现状及发展趋势摘要:介绍了隐身材料的分类,以及隐身材料的研究现状。

主要介绍了微波隐身材料,红外隐身材料和激光隐身材料的特点和研究现状。

在此基础上在此基础上,介绍了纳米隐身材料和红外、雷达的兼容隐身材料,并指出多频谱兼容隐身是未来隐身材料发展的趋势。

关键词:隐身技术,吸波材料,发展趋势,多频兼容隐身随着电子科技的迅速发展,雷达,毫米波,红外,激光,声波等探测技术趋于成熟,使得未来战场上武器系统特别是一些大型的作战武器,如飞机、坦克、导弹、舰艇等所面临的威胁日益增加。

为了提高在战场上的生存能力、防御能力和攻击能力的隐身技术普遍受到了世界各国的高度重视[1]。

隐身技术的发展关键在于隐身材料技术的发展。

现代化的战争对吸波材料的性能提出了越来越高的要求,一般传统意义的吸波材料已经很难满足薄、轻、宽、强的综合要求,各国都在积极开发新型的吸波材料。

通常说的隐身技术是指在一定探测环境中控制、降低各种武器装备的特征信号,使其在一定范围内难以被发现、识别和攻击的技术。

隐身技术作为一项高技术,与激光武器,巡航导弹被称为军事科学史最新的三大技术成就,成为现代军事研究的关键技术。

隐身技术一般可分为微波隐身技术,红外隐身技术,声隐身技术和激光隐身技术。

隐身材料是隐身技术的重要组成部分,它的发展在很大程度上决定了隐身技术的发展。

1. 隐身材料的分类隐身材料的分类方法有很多种,相应于隐身技术的分类,可分为微波隐身材料,红外隐身材料,声隐身材料,激光隐身材料和多功能隐身材料。

由于雷达的工作波段大部分在微波段(1m-1mm),因此该技术称为微波隐身技术[1]。

1.1 微波隐身材料雷达是探测武器特别是飞行器的最可靠地方法,它是利用电磁波发现目标并测定其位置的设备。

吸收雷达波的材料称为雷达吸波材料,简称吸波材料[2]。

吸波材料是指能吸收投射到它表面的电磁波能量,并通过材料的介质损耗使电磁波能量转化为热能或其它形式的能量而耗散掉的一类材料。

自适应隐身材料的研究现状及发展趋势

自适应隐身材料的研究现状及发展趋势
色 。光致 变色 材料 包 括 无 机 物 和 有 机 物 材 料 。 作 原 理 各 不 相 工
同。 ( ) 机 物 1无

根据 变色 原 理 不 同 , 以分 为两 种 : 种 是 由于 电场 作 用 发 可 一 生 电 子交 换 引起 的 着 色 或 变 色 的材 料 。材料 变色 的过 程 包 括形 成 颜 色 中 心 、 质 问 电 荷 转 移 、 rn— ed s 应 引 起 的 吸 收 杂 F azK lyh效 红 移 效应 和 Sak 应 等 。例 如 , 。和 Ni 组 成 的 电致 tr 效 QWO O 变 色 膜 材 料 , 者 有蓝 色 变 色 特 性 , 者 呈 灰 色变 色 特 性 。基本 前 后
粒变粗 , 比表 面 积 和散 射 系数 降 低 , 色 变 深 , 颜 即变 暗 。所 以 , 用
2 2 可见 光 自适 应隐身材 料 .
2 2 1 光 致 变 色 材 料 ..
一一 一 一
类 似 这 样 的 材 料可 以调 节 隐 身器 材 的 明 暗 度 , 低 隐 身 目标 与 降 背 景 的 亮 度对 比度 和 目标 的 光学 被 发 现 概 率 。 如果 色 度 调 节 材 料 和 亮 度 调节 材 料 完 美 结 合 , 可 以实 现 真 正 的 可 见 光 自适 应 就 隐身 , 是 光 致 亮 度 调 节材 料 种 类 不 多 , 用 受 到 限制 。 但 应
光 辐 射 和没 有 光 辐 射 条 件 下 就 显 示 不 同 颜 色 , 如 , ~ 甲胺 例 对 二
外 , 有 固态 薄膜 的 电 化学 反 应 而 引起 的 变色 等 。 还
( ) 机 物 2有
有 机 材料 与无 机 材 料 相 比 具 有 以下 优 点 l : 色 多 样 ; 】 颜 加 工性好 , 做成 液态或高分子状态 ; 应速度可调 , 望达到 比 可 响 有 无 机 材 料更 快 的响 应 速 度 , 这 一 点 对 于 电致 变 色 材 料 是 最重 而 要的 。但是有机材料耐久性差 、 寿命 短, 要达到 1 以上 的变色 O

智能隐身材料研究现状

智能隐身材料研究现状

智能隐身材料的研究现状+杨长胜,程海峰,李效东,唐耿平(国防科技大学新型陶瓷纤维及复合材料国防科技重点实验室,湖南长沙410073)摘要:智能隐身材料由于具有传感、操纵、执行的能力,取得了比常规隐身材料更优越的功能,本文概述了智能隐身材料的研究现状,并对智能隐身材料的主要研究方向为智能蒙皮、可见光及红外智能隐身、智能声隐身和雷达波智能隐身别离作了简要介绍。

关键词:智能蒙皮;可见光及红外智能隐身;雷达波的功能材料。

这种材料能感知和分析不同方位抵达的电磁波特性或光波特性,并作出最正确响应,以达到隐身的目的。

智能隐身材料是智能材料与隐身材料的有机结合,这种结合大大提高了隐身材料的功能,使其具有了智能材料的感知、回馈、操纵、执行能力,将极大地推动隐身材料的进展。

中图分类害能黧5.5 文献标识码:A3 智能隐身材料中图分类号: TJ765.5 。

⋯⋯⋯⋯~文章编号:1001—973l(2005)05一0643一051 引言人类生活水平的提高,社会生产的进步,科技日新月异的进展对材料的开发提出了更高的要求。

智能材料由于具有探测、处置、执行的能力,取得了常规材料不具有的功能,能够达到特定的目的。

目前材料的智能化已代表了材料科学进展的最新方向Llj,智能材料的问世标志和宣告了第5代新材料的诞生,也预示着在即将到来的2l世纪将发生一次划时期的深刻的材料革命。

在武器装备隐身化和新军事变革的大背景下,智能隐身材料也因此取得了各国的高度重视。

2智能与智能隐身材料概述智能材料是一种能从自身的表层或内部获取关于环境条件及其转变的信息,随后进行判定、处置和作出反映,以改变自身的结构与功能,并使之专门好地与外界相和谐的具有自适应性的材料系统。

或说,智能材料是指在材料系统或结构中,可将传感、操纵和驱动3 种职能集于一身,通过自身对信息的感知、搜集、转换、传输和处置发出指令,并执行和完成相应的动作,从而给予材料系统或结构健康自诊断、工况自检测、进程自监控、误差自校正、损伤自修复与环境自适应等智能功能和生物特点,以达到增强结构平安、减轻构件重量、降低能量消耗和提高整体性能之目的的一种材料系统与结构‘2’引。

智能材料的研究现状与未来发展趋势

智能材料的研究现状与未来发展趋势

智能材料的研究现状与未来发展趋势1. 引言1.1 智能材料的重要性智能材料是一种具有特殊功能和响应能力的材料,能够根据外部环境的变化做出自主调节和响应。

这种材料的重要性在于它们可以为各个领域提供全新的可能性和解决方案。

智能材料的出现不仅可以提升产品的性能和功能,还可以改变我们的生活方式和工作方式。

智能材料在医疗领域的应用可以帮助治疗各种疾病和提高患者的生活质量。

在建筑领域,智能材料可以增强建筑物的耐久性和安全性。

在航空航天领域,智能材料可以减轻飞行器的重量并提高其性能。

在军事领域,智能材料可以提升武器装备的效率和战斗力。

在智能穿戴设备和智能家居中,智能材料也起着至关重要的作用。

智能材料不仅可以推动科学技术的发展,还可以创造更多的商业机会和就业岗位。

有关智能材料的研究和应用将成为未来科技发展的重要方向,引领着我们走向更加智能化和高效化的社会。

1.2 研究现状概述目前,智能材料的研究已经取得了不俗的成绩,成为材料领域中的热门研究方向之一。

智能材料的研究主要集中在材料科学、力学工程、电子学、光学等领域,涉及到材料的设计、合成、性能测试等多个方面。

研究者们通过不断探索材料结构与性质之间的关系,为智能材料的开发和应用提供了坚实的基础。

目前,智能材料的研究重点主要集中在形状记忆材料、光敏材料、温度敏感材料、磁敏材料等方面。

这些材料具有各自独特的性能和应用特点,为各行业提供了丰富的选择。

在应用领域上,智能材料已经广泛应用于航空航天、生物医药、电子产品、智能传感器等多个领域,发挥着重要的作用。

智能材料的研究现状呈现出多样化的特点,各个领域都在不断推动智能材料的发展与创新。

随着科技的不断进步和人们对材料性能需求的不断提升,智能材料的研究必将迎来更加辉煌的发展前景。

1.3 研究现状分析智能材料是当前科技领域中备受关注的研究方向之一。

随着科技的不断发展,智能材料的研究也在不断深入和扩展。

目前,智能材料的研究现状主要体现在以下几个方面:智能材料的种类逐渐增多。

智能材料的研究现状与未来发展趋势

智能材料的研究现状与未来发展趋势

智能材料的研究现状与未来发展趋势智能材料是一种能够感知外界环境并做出相应响应的材料。

近年来,随着科技的发展,智能材料在各个领域都展现出了巨大的潜力。

智能材料可以广泛应用于生物医学、航空航天、电子通信、建筑材料等领域,这些领域的发展也使得对智能材料的需求不断增加。

本文将介绍智能材料的研究现状以及未来发展趋势。

智能材料按照其响应方式可以分为:形变响应型、化学响应型、电磁响应型、光响应型、温度响应型等。

形变响应型智能材料是通过改变自身形状来实现对外部环境的响应,常见的有形状记忆合金和电致变色材料;化学响应型智能材料是通过对外部化学物质的感知来实现响应,如PH响应型荧光探针材料;电磁响应型智能材料则是通过对外部电磁场的感知来实现响应,如铁电材料和磁敏材料;光响应型智能材料是通过对外部光信号的感知来实现响应,常见的有光敏材料和光响应型聚合物;温度响应型智能材料是通过对外部温度变化的感知来实现响应,如热致变色材料和温度敏感聚合物。

以上种种智能材料在不同领域的应用也是因其不同的响应方式而各有侧重。

目前,智能材料的研究已经取得了一些重要的成果。

国内外的科研机构和企业已经成功研发了一些商业化的智能材料产品,如智能窗、智能涂料、智能传感器等。

这些产品在建筑、航空航天、汽车和电子通信等领域得到了广泛应用。

还有一些创新的智能材料技术正在不断涌现,如基于纳米技术的智能材料、柔性电子材料、以及智能医疗材料等。

这些新技术的出现为智能材料的研究和应用带来了新的发展机遇。

在未来,智能材料的研究与开发将会朝着以下几个方向发展。

智能材料的性能将会不断得到提升,包括响应速度、稳定性、以及响应灵敏度等方面。

智能材料将会更加注重与其他先进技术的融合,如人工智能、大数据、物联网等。

这样一来,智能材料将能够更好地适应社会和经济发展的需求。

智能材料的应用领域将会不断拓展,包括但不限于能源领域、环境保护领域、生物医学领域等。

智能材料的生产工艺将会朝着更加环保、高效和可持续的方向发展。

隐身技术发展趋势

隐身技术发展趋势

隐身技术发展趋势隐身技术是指能够使物体在光线、声音、雷达等传感器的探测下不被察觉的技术。

隐身技术的发展和应用对于军事、航空航天、安全监控等领域具有重要意义。

目前,隐身技术正朝着以下几个发展趋势进行研究和应用。

首先,隐身材料的研究是隐身技术发展的重要趋势。

隐身材料是一种能够吸收、反射或散射电磁波的材料,使物体难以被雷达或红外线等探测设备发现。

目前,隐身涂层材料的研究已取得了重要进展,能够吸收某些特定频段的电磁波,从而降低被雷达探测的概率。

未来,隐身材料的研究将更加注重多频段、宽频带的隐身性能,以及在不同环境条件下的隐身效果。

第二,隐身技术将与人工智能技术相结合,实现更为智能化的隐身效果。

人工智能技术在图像处理、信号处理等领域具有广泛应用,可以对环境中的信号进行解读和分析,从而提高隐身系统的性能。

例如,将雷达和红外传感器的数据与深度学习算法相结合,可以通过学习和识别敌方的雷达和红外特征,及时调整自己的隐身策略,提高隐身效果。

第三,隐身技术在太空领域的应用将得到进一步推进。

太空中的目标往往面临更复杂、更广泛的探测手段,因此在太空中实现有效的隐身对于航天器、卫星等具有重要意义。

目前,一些国家已经开始研究太空隐身技术,例如利用特殊材料、抗干扰技术等手段,减少航天器的电磁辐射,降低被敌方探测的概率。

未来,太空隐身技术将进一步提高隐身效果,并与空间导航、通信等技术相结合,保证太空活动的安全性和可持续性。

第四,隐身技术在网络安全领域的发展也引起了广泛关注。

随着网络技术的进步,网络攻击和侵入行为日趋复杂和隐蔽。

隐身技术可以通过识别和阻断网络攻击者的活动,保护系统安全和用户隐私。

未来,隐身技术的研究将更加注重网络攻击的预测和防御,以及对新型网络攻击手段的识别和应对。

总之,隐身技术的发展是一个持续推进的过程。

随着科技的不断进步,隐身技术将更加智能化、广泛应用于军事、航空航天、安全监控和网络安全等领域,为人类社会的发展和安全做出更大的贡献。

隐身技术现状及发展趋势

隐身技术现状及发展趋势

隐身技术现状及发展趋势摘要:介绍了隐身技术的重要性以及各种各样的隐身技术的原理及方法,对未来隐身技术的发展做了一些较为深入的探讨和详细大胆的预测,并就隐身技术做出一些总结。

一、隐身技术的概述自1989年美国入侵巴拿马时首次使用F2117隐身战斗机后,隐身技术日益引起世界各国军界的高度重视。

在海湾战争中,各种隐身兵器的精彩表演,尤其是F2117又一次的不凡战绩,令世界各强国对隐身技术刮目相看。

海湾战争后,美、俄等军事强国都加强了对隐身技术的研究,隐身技术因此也获得了长足的发展,被广泛应用于各种武器装备,如隐身战斗机、隐身轰炸机、隐身舰船、隐身导弹等。

随着现代科学技术的不断发展,针对飞行器、舰船等作战装备的探测技术日益完善。

现在,各个军事强国在本土都有强大的雷达网,空中有预警机,在太空还有战略预警系统。

这些系统通过链路构成一张强大的预警网络,对飞机,舰船甚至是导弹的生存都构成了严重的威胁。

所以,武器装备的隐身性能已经成为考量整体战斗力的重要指标。

具有隐身性的装备,既拥有了在战场上赖以生存的法宝,又使得自己在进攻中处于主动的一方,加大了攻击的突然性。

在讲究快速反应的现代战场,隐身技术已经成为决定战争胜负的关键因素。

隐身技术按照战斗平台分,可以分为飞行器隐身,舰船隐身,导弹隐身。

按照隐身的方式手段主要为雷达隐身,并辅之以红外、光学和声波隐身,其中雷达隐身是现代隐身技术的重中之重。

红外隐身在导弹突防中应用较为广泛。

而随着反潜技术的发展,潜艇的声波隐身则是至关重要的一环。

二、雷达隐身技术的关键若用一句话概括雷达隐身技术,就是采取各种手段减小装备的雷达散射截面(Radar Cross Section,一下简称RCS)。

所谓目标的雷达散射截面RCS,就是定量表征目标散射强弱的物理量。

目标的雷达散射截面RCS,越小,雷达接收能量越小,因而使敌方侦察雷达难于对己方目标作出正确的判断,从而达到隐形目的。

RCS不是目标的几何截面积,而是一个与目标产生同等回波的金属圆球的等效截面积,几何截面积、材质和形状对雷达的反射率和反射的方向性都对雷达截面积有影响,所以雷达反射面积可以比几何截面积大,也可以比几何截面积小,就好像在黑夜里手电照射下,一块小镜子可以远比一个蒙面黑衣大汉显眼。

隐身材料研究进展

隐身材料研究进展

隐身材料研究进展现代军事技术的迅猛发展,世界各国的防御体系被敌方探测、跟踪和攻击的可能性越来越大,军事目标的生存能力和武器系统的突防能力受到了严重威胁。

因而,武器的隐身得到了广泛的重视,并迅速发展,形成一项专门技术——隐身技术。

它作为一项高技术,与激光武器、巡航导弹被称为军事科学上最新的三大技术成就。

隐身材料是隐身技术的重要组成部分,在装备外形不能改变的前提下,隐身材料是实现隐身技术的物质基础。

武器系统采用隐身材料可以降低被探测率,提高自身的生存率,增加攻击性,获得最直接的军事效益。

隐身材料按频谱可分为声、雷达、红外、可见光、激光隐身材料。

按材料用途可分为隐身涂层材料和隐身结构材料。

目前,世界各主要军事强国正在开发以下几种新型隐身材料。

(1)手性材料。

研究表明,具有手性特征的材料,能够减少入射电磁波的反射并能吸收电磁波。

(2)纳米隐身材料。

近几年来,对纳米材料的研究不断深入,证明纳米材料具有极好的吸波性能,纳米材料现己受到各主要国家的高度重视,并把其作为新一代隐身材料进行探索与研究。

(3)导电高分子聚合物材料。

这种材料最近几年才发展起来,其具有结构多样化、密度小和独特的物理、化学特性,已经引起科学界的广泛重视。

(4)陶瓷类吸收剂。

陶瓷类吸收剂的密度比铁氧体低,吸波性能较好,耐高温,而且还可以有效抑制红外辐射信号,这类吸收剂主要有SiC 粉末、SiC 纤维以及硼硅酸铝等。

当然如果其粉末吸收体的尺寸达到纳米量级,也可归入纳米隐身材料。

(5)盐类吸收剂。

视黄基席夫碱视聚合物,这类高极化盐类材料结构中的双联离子位移具有吸波功能,其具有强极化特性,雷达波被这种盐吸收时,能量将转变为热能而耗散掉,某种特定类型的盐可以吸收特定波长的雷达波。

(6)多晶铁纤维吸收剂。

多晶铁纤维是一种低密度的磁性吸波材料,可在很宽的频段内实现高吸收率的效果,且质量减轻40%到60%,克服了大多数磁性吸波材料存在的密度过大的问题。

这种纤维通过磁损耗和涡流损耗的双重作用来实现对电磁波的吸收。

隐身技术趋势

隐身技术趋势

隐身技术趋势隐身技术是一种让人们在特定环境中变得难以被察觉或追踪的技术。

随着科技的不断发展,隐身技术正逐渐成为一个新的趋势。

在这篇文章中,我将讨论隐身技术的发展趋势。

首先,隐身材料是隐身技术的一个重要方面。

隐身材料能够通过反射、吸收或折射来隐藏物体。

隐身材料的发展将是隐身技术趋势中的重要一环。

科学家们正不断寻找新的材料,以实现更高效的隐身效果。

这种材料可以应用于军事领域,使军事设施、飞机和船只在战争中更难被敌人侦测到。

此外,隐身材料的应用还可以拓展到民用领域,例如建筑物、汽车以及衣物等。

其次,隐身设备也是隐身技术趋势中的一个关键方面。

隐身设备使用电磁波、红外光或者激光等技术来掩盖或模糊物体的轮廓。

随着技术的进步,隐身设备将越来越小、轻便,甚至可以集成到人体或物体的表面。

这种设备将有助于军事情报收集、侦察和间谍活动中的隐密操作,也可以用于保护个人隐私和防止追踪。

另外,人工智能(AI)技术的发展也将推动隐身技术的进步。

通过AI技术,设备可以自动识别周围环境并自动调整隐身效果,从而达到更好的隐身效果。

AI还可以应用于监控和安保领域,通过识别隐藏或伪装的物体来增强保安措施。

此外,AI还可以用于开发新的隐身算法和技术,提高隐身设备的性能。

此外,虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术的发展也将对隐身技术的应用产生影响。

隐身技术可以与VR和AR技术相结合,创造出更加逼真的虚拟或增强现实体验。

例如,通过隐身技术和AR技术结合,用户可以在现实环境中看到虚拟物体,而其他人却看不到这些物体,从而达到更好的沉浸感和隐秘性。

最后,隐身技术的发展也带来了一系列伦理和法律问题。

隐身技术可能被滥用,用于恶意目的,例如隐蔽犯罪活动。

因此,随着隐身技术的发展,相关的法律和伦理准则将成为重要的讨论话题。

总之,随着科技的不断发展,隐身技术正逐渐成为一个新的趋势。

隐身材料、隐身设备、人工智能、虚拟现实和增强现实技术的发展将推动隐身技术的进步。

隐身材料技术标准现状和标准发展设想

隐身材料技术标准现状和标准发展设想

隐身材料技术标准现状和标准发展设想郑付来(北京航空材料研究院)摘要:简要介绍我国隐身材料技术状况,分析隐身材料标准现状及存在的问题,提出了隐身材料标准的初步发展设想。

关键词:隐身材料 标准 现状 发展设想Current Situation and Development Plan on Standards for Stealthy MaterialsZheng Fulai (Beijing Institute of Aeronautical Materials)Abstract: The development of technology for stealthy materials is analyzed. The current situation and problems of the standards are discovered, and the fundamental development plan of standards for stealthy materials is proposed.Key words: stealthy material, standards, current situation, development plan随着科学技术的发展,用于发现目标的侦查、探测手段日益先进,为了避免军事目标和武器装备被敌方发现、摧毁,使用隐身材料提高其生存能力和突防能力成为最简单而有效的手段,隐身材料的研究成为军事技术发展的重要方向[1]。

1 隐身材料技术发展现状隐身技术是在一定的探测环境中,通过缩减、控制目标的各种特征信号,降低其可探测性,使其难以被发现、跟踪、识别和攻击的综合性技术[2]。

实战表明,隐身技术能有效地提高武器装备的生存、突防能力和作战效能。

因此,隐身技术已成为各军事强国的研究热点之一[3]。

荷兰、德国、美国等国家先后将隐身材料用于飞机、舰艇,研制的不同型号的飞机先后在战争中显露头角[4]。

雷达隐身技术智能化发展现状与趋势

雷达隐身技术智能化发展现状与趋势

雷达隐身技术智能化发展现状与趋势摘要:作为未来战争中夺取战争主动权、充分发挥武器装备效能、提升打击效果、摧毁敌重要目标的重要技术手段,隐身技术日益成为各国研发的重点。

关键词:雷达隐身技术;应用;发展前言科技进步带来了现代通讯技术和雷达探测技术的突飞猛进,战争中敌对双方目标搜索、识别、跟踪、攻击的能力显著提高,攻防速度明显提升。

除此之外,敌方的雷达、红外、激光等探测器还时刻严密监视着己方的一举一动。

现代战争日趋呈现陆、海、空、天、电磁五位一体立体化,在战争中把握先机最重要和最有效的突防战术技术手段,就是发展隐身技术,提高武器系统生存、突防和纵深打击能力。

1无人机的雷达隐身技术1.1主动有源隐身技术有源隐身技术就是指主动采取措施,利用己方辐射源对敌方辐射源的来波信号进行欺骗、干扰,以主动改变己方武器目标自身的雷达、红外、可见光等特征信号,使敌方的侦查探测系统难以判断、定位、跟踪己方目标的技术,主要是利用干扰机或诱饵系统,发出误导敌方的虚假信号,达到提高己方飞行器生存能力的目的,此项技术已在美国包括F-15、F-16、F/A-18和F-22在内的多款机型上装备使用;等离子体隐身技术是在目标的表面形成一层等离子云,照射到等离子云上的敌方探测性信号,部分被吸收掉、部分被改变传播方向,从而降低己方目标RCS实现隐身;有源对消隐身技术的实现机理则是利用电磁波的干涉原理来减弱或消除反射回波,使敌方探测系统无法显示或判断目标的特征;智能蒙皮是采用基于纳米材料、传感器及计算机的具有自诊断、自监控、自修复、自校正和自适应环境变化的新型材料,感知环境及状态的变化,通过改变特性参数实现对外部刺激作出最佳响应,达到隐身目的。

1.2被动无源隐身技术1.2.1外形隐身技术通过合理设计无人机的外形及相关部位布局,可以大幅降低无人机的RCS,实现无人机雷达隐身。

可以看到,飞行器是一个很复杂的目标,存在着多个散射源。

以现有的技术手段,我们并不能完全消除所有的散射源,只能针对性的降低其主要的强散射源。

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西屋公司也在研究智能飞机蒙皮技术,这 种技术用嵌入蒙皮的共形系统来代替天线和黑 箱。与常规的飞机雷达天线相比,这种共形系统 可以安装在飞机翼尖这样通常难以安装的部 位,通过定向操作达到隐身的目的。而常规飞机 的雷达天线在 360 度范围内操作,向外发射的 电磁信号容易泄漏而被发觉。这种飞机蒙皮具 有降低飞机被电滋探测的功能。通过将电磁发 射元件(如雷达和通讯线路)替换成无源且定向 的性装置从而提高了飞机的作战隐身性能。
美国宾西法尼亚大学等单位正在从事智能 蒙皮天线技术研究。这种技术用宽频、多功能的 共形天线安装在飞行器的表面以达到隐身目 的,有较宽的吸收频带。
美国的诺思罗普公司和 TRW 公司合作研 制了“智能蒙皮”新型天线,可以提高无线电通 信的距离和质量。这种新型天线嵌在飞行器表 面,整个飞机的外表面都成为天线,降低了雷达 反射信号。
一、智能隐身材料的基本内涵及隐身原理
作者简介: 黄 亮,男,93046 部队,110141 姜 涛,男,硕士研究生,电子工程学院,230037
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国 防 科 技 2008 年第 3 期 第 29 卷第 3 期
智能隐身材料是伴随着智能材料的发展而 发展起来的一种功能材料,它可以感知目标和 周围环境的温度变化,对感知的信息进行处理, 可通过自我指令对信号作出最佳响应,具有很 强的环境自适应能力。智能隐身材料能感知和 分析从不同方位到达的电磁波或光波特性,并 作出最佳响应,以达到隐身的目的。智能隐身材 料是智能材料与隐身材料的有机结合,这种结 合大大提高了隐身材料的功能,使其具有了智 能材料的感知、回馈、控制、执行能力,使目标混 杂于环境中难以分辨,从而实现在各种环境中 隐身的目的。
9 ̄13GHz 频段的反射率进行有效的动态控制。
三、智能隐身材料的发展趋势
智能隐身材料的发展给隐身带来了前所未 有的机遇,理所当然地受到各国的关注。事实 上,自 20 世纪 80 年代起,智能隐身材料就引起 诸多军事强国的高度重视。例如,美国已将智能 材料确定为具有战略意义、优先发展的研究领 域之一;日本把它列入基础科学先导研究的 7 项重大项目之一,并从 1998 年起,将它作为大 学合作型产业科学技术研究开发项目和国家 21 世纪创新产业的加强支持项目;欧洲亦提出 并正在加紧实施智能复合材料结构研究计划。 美国制定的隐身材料研究目标中提出:2005 年 研制出可单独控制的辐射率 / 反射率涂层; 2010 年研制出能自动对背景和威胁做出反应 的自适应涂层体系。世界其它军事强国对此也 在积极运作中。但是在智能隐身材料的发展过 程中也存在一些困难。今后智能隐身材料的发 展有以下趋势:
智能隐身材料是一种系统。整个智能隐身 材料系统可以分为三个子系统:信号采集子系 统、信号处理与控制子系统和目标可探测特征 生成子系统,基本原理如图 1 所示。
图 1 智能隐身材料系统原理图
信号采集子系统主要由传感器和信号处理 器构成,可分别采集目标和背景的光电特征信 号(光学、红外或雷达波段);信号处理与控制子 系统是中央控制系统,主要由微处理器和 A/D 转换器构成,对采集信号进行分析处理与比较, 根据背景的光电特征信号,对目标的可探测特 征生成系统发出工作指令,并对其工作状态进 行监控;目标可探测特征生成子系统是体现自 适应隐身的功能主体,主要由功能材料构成,通 过接受控制系统的指令进行工作。
二、智能隐身材料
1.可见光智能隐身材料 随着军事技术的发展,可见光成像制导系 统发现、跟踪、拦截目标的能力越来越强,各种 武器装备所面临的威胁日趋严重。各国军事专 家积极探索和研究,希望利用智能隐身材料制 成的涂层,达到真正意义上的“变色龙”隐身。 美国奥本大学和空军怀特实验室利用智能 隐身材料研制的直升机旋翼,可以使其隐身能 力提高 20 倍。最近,美国空军又研究了一种能 吸收雷达波的聚苯胺基复合材料,可用于调节 飞机蒙皮的亮度和颜色,它是通过安装在飞机 各个侧面的可见光传感器控制它的光电等特 性:在不加电时,它是透光的;在加电时,可同时 改变亮度和颜色。使用这种蒙皮的飞机,在飞行 中从上往下看,它的上部颜色与它下面地表的 主体颜色相近;从下往上看,它的底部颜色与天 空背景一致;而且蒙皮加电时,能散射雷达波, 使跟踪雷达的探测距离缩短一半以上。美国佛 罗里达大学研制出一种电致变色聚合物材料, 将这种材料制成薄板覆盖在目标表面,板在加 电时能发光并改变颜色,在不同电压的控制下 会发出蓝、灰、白等不同颜色的光,必要时还可 产生浓淡不同的色调,以便与天空的色调相一 致,所以能够消除目标与背景的色差。美军纳蒂 克研究、开发与工程中心正在研究一种高技术 迷彩布料—— —自动变色布料。通过装在衣服上 的微传感器的作用,电激活染料或利用可产生 动态视觉迷彩的生物技术,使这种布料可随不 同地面或背景的变化而自动变色。英国科学家 研制出了一种新型热敏化学隐身材料,该材料 能在 28℃时变成红色,33℃时变为蓝色,低温 时变为黑色,在 20℃~100℃条件下具有色彩 的全光谱变化性能。 美国研制了一种可见光伪装智能材料,在 聚氨酯分子中嵌入具有高活性的丁二炔链段,
(1)智能系统集成的基础研究,包括结构集 成传感器、执行器和控制器,以及后续的特殊数 学力学问题等;
(2)主动传感技术研究,特别是分布式传感 器和多传感器复合技术的研究;
(3)研究先进的加工手段,制备灵敏度高、 寿命长、耐久性好的材料;
(4)发展新材料,特别是高分子材料、纳米 材料等。
四、结语
综上所述,智能隐身材料的出现,推动了隐 身技术的发展,同时势必推动各种探测技术的 进步。在实现军事现代化的大趋势下,智能隐身 材料可谓应时而生。它的新原理、新概念对未来
参考文献: [1]张卫东,冯小云,孟秀兰.国外隐身材料研究进展
[J].宇航材料工艺,2000(3):1 [2]武庆录.智能隐身飞机蒙皮[J].隐身 技 术 ,1993
(1):43 [3]张新霞,郭东洲.智能材料与结构的研究进展[J].
结构强度研究,2001(3):45 [4]王燕玲,沈新元.智能纤维的研究现状及应用前
美国 Clemson 大学和 Geogia 理工学院等单 位近年来正在探索一种利用光导纤维与变色染 料相结合的技术。这种技术通过在光纤中掺入 变色染料或改变光纤的表面涂层材料,来自动 控制纤维的颜色。美国军方认为采用这种技术, 可以实现服装颜色的自动变化。
2000 年,俄军对电致变色吸波薄膜等视频 隐形技术进行了研究,发现这种薄膜不但具备 吸波能力,而且能使炮身颜色与地面背景协调, 实现武器装备的隐身。
美国研究了一种用于主动探测雷达的隐身 装置,它是在塑料涂层中集成微波探测器、相变 换放大器和微波发射器。探测器探测到入射波、 反射波和相消电磁波的合成波,然后相变换放 大器转换探测器探测到的合成波,再通过发射 器发射出去,这样理论上该武器平台的雷达反 射截面近似为 0。
另外,鉴于目前各种雷达设备仍是探测航 空目标的主要手段,所以世界上很多国家对雷 达智能隐身材料的研究也取得了一定的成果。 例如,日本将导电玻璃纤维用于高频高效吸波 涂料,它具有由电阻抗变换层和低阻抗谐振层 组成的两层结构,其中谐振层是由铁氧体、导电 短纤维与树脂组成的复合材料,该纤维可吸收 1~20GHz 的雷达波,吸收带宽达 50% ,吸收率 达 20dB 以上。英国 Tennat 和 Chambers 研究了 用 PIN 二极管控制主动的 FSS (频 率选择表 面),实现了自适应的雷达吸波结构,能够对
2.红外智能隐身材料 随着红外探测技术的不断进步,目前的单 一的红外伪装越来越不能适应现代战场的需 要。对红外隐身材料的研究也在不断的进步,一 些新的红外智能隐身系统也进入人们的视野。 1995 年,P. Chandrasekhar 对导电高分子电 致变色材料的红外发射性能进行研究,发现在 中远红外宽频范围(0.4μm ̄45μm)具有可控的 红外发射率变化(0.3 ̄0.7),以适应背景的红外发 射率,实现红外伪装。 2002 年,美国豪科莫尔公司研制的第二代 变色龙服装 MKII,由“Intrigue”材料经激光缝合 而成,与前一代“ghillie”相比,质量更轻,穿脱迅 速,能反射红外线,对周围环境响应时间大大缩 短,已由北约潜在客户进行试验。 美国陆军应用导电高分子电致变色材料 (PEDT/PPS)制作士兵服装,使士兵能够在夜间 不被敌方的探测器发现。对舰船、坦克、车辆等
武器装备在不同环境下的伪装要求,采用导电 高分子电致变色涂层(聚苯胺 / 聚二苯胺涂层) 使武器装备表面涂层既呈现不同的可见光迷彩 伪装,同时也可利用其红外发射率不同而达到 夜间或白天红外伪装的目的。
对于有源热源而言,其产生的热量不易散 发,目标高温区极易被敌方的红外探测器探测 到。热电转换材料可以很好的解决这个问题。热 电转换材料利用热电晶体的 Peltier 效应,可以 对高温物体进行制冷,基本原理如图 2 所示。p 型和 n 型半导体的一端与导体相连,可以组成 一个热电偶。在电能驱动下,两种载流子流向热 端,于是,在两种半导体材料的两个接点处形成 温差,产生制冷效果。用热电材料制造的热电转 换装置具有无运动部件、无污染、无噪声、无磨 损、免维护、对形状大小和使用条件的限制小、 适用面广等突出优点,由此可见其作为热红外 隐身伪装材料具有极大的应用前景。
图 2 热电制冷系统的基本工作原理示意图
3.智能蒙皮 智能蒙皮是 1985 年由美国空军提出的新 技术构想,指在航空航天器、军舰、潜艇的外壳 内 植 入 智 能 结 构 ,包 括 探 测 元 件 、微 处 理 控 制 系统和驱动元件,可用于监视、预警、隐身和通 信等。
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国 防 科 技 2008 年第 3 期 第 29 卷第 3 期
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智能隐身材料的研究现状及发展趋势 尖端科技
武器系统和航空航天系统的发展将会产生重要 影响,为武器装备的智能化隐身化提供重要的 物质基础。国内外对智能隐身材料的研究表明, 一部分智能隐身材料的装备应用指日可待。随 着科技的进步,更多新的智能材料将会研制成 功。智能隐身材料也将成为本世纪隐身材料发 展的重要方向之一。
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