光电隐身技术(6篇)
时间：2024-10-29
时间：2024-10-29
【关键词】雷达隐身材料；隐身涂料；吸波材料；发展和前景
0引言
随着军事高技术的迅猛发展，世界各国防御体系的探测、跟踪、攻击能力越来越强，在立体化、多维化的现代战场上，如果不能有效地隐蔽自己，就可能出现先遭难的结局。
在目前军事探测系统中，雷达是最主要的探测手段[1-2]，其发展迅速，分辩率越来越高，已成为间谍卫星的重要探测仪器。因此，在国防体系中雷达目标特征信号控制是各国隐身技术研究的重点实现且标隐身技术，方法主要是外形隐身技术和材料隐身技术。外形隐身技术容易使目标的结构性能劣化，而采用隐身材料技术相对简单易行。隐身材料按其应用形式可分为结构型隐身材料和涂覆型隐身材料。由于涂料具有使用方便，对武器装备的外形不需任何改动，对设计不提要求，可制成隐身网或隐身罩等优点。因而雷达隐身涂料在现代隐身技术中具有广阔的发展前景。
1雷达隐身涂料研究现状
雷达隐身涂料实质上是一种功能性高分子复合涂料，能够吸收、衰减入射的电磁波，具有将电磁能转换成热能而耗散掉或使电磁波因干涉而消失的功能，在装备表面涂覆雷达吸波涂料能够有效降低目标的雷达散射截面（RCS）。目前雷达吸波涂料技术正向薄涂层、宽频带和高效能方向发展，呈现出多类吸波涂料共同发展的良好局面。
1.1铁氧体吸波涂料
铁氧体系列吸波涂料主要应用的吸收剂是六角晶系铁氧体和尖晶石型铁氧体[3]。其吸波机理是自然共振，即在不外加恒磁场的情况下，由入射交变磁场的角频率和晶体磁性的各向异性等效场决定的本征频率相等产生进动共振，从而大量吸收电磁波能量。目前已研制并广泛应用的有Ni-Zn、Li-Zn、Ni-Cd、Mg-Cu-Zn铁氧体等[4]。
日本在研制铁氧体吸波涂料方面处于世界领先地位，所研制的一种双层结构吸波涂料，在1-2GHz，雷达波反射率衰减可达20dB。同时，国内铁氧体吸波涂料在8-18GHz频率范围内，全频段雷达波反射率衰减为10dB，面密度约5kg/m2，厚度约2mm[5]。
1.2纳米吸波涂料
纳米材料粒子由于粒径极小，比表面积大，处于表面的原子比例增大，增强了活性，在电磁场作用下，原子、电子运动加剧，促使磁化，使得电磁能转化为其它形式的能，增加对电磁波的吸收。同时纳米粒子具有较高的矫顽力，可引起大的磁滞损耗。将纳米材料作为吸收剂制成涂料，易于实现高吸收、涂层薄、重量轻、吸收频带宽、红外微波吸收兼容等要求，是一种非常有发展前景的高性能、多功能吸波涂料。
美国研制了一种“超墨粉”吸波涂料，对雷达波的吸收率可达99%。法国研制成功一种宽频谱微波吸收涂层，该涂层由粘结剂和纳米级微粉填充材料构成，具有良好的磁导率，在50MHz-50GHz频率范围内吸收性能较好。有人采用化学法成功制备了FeB超细非晶合金颗粒，这种纳米颗粒具有较大的磁损耗，是一种有应用潜力的吸波材料[6]。
1.3导电高分子吸波涂料
导电高分子吸波涂料主要是利用某些具有共轭主链的高分子聚合物，通过化学或电化学方法与掺杂剂进行电荷转移作用来设计其导电结构，实现阻抗匹配和电磁损耗，从而吸收雷达波[7]。为了扩展宽吸收频带，通常要加入对导磁率没有影响的磁损耗型添加剂，但对提高吸收率和展宽频带有明显效果。
目前，国外新研究方向有以碘经电化学或离子注入法掺杂的聚苯乙炔、聚乙炔以及聚苯胺、聚苯硫、聚噻吩等导电高聚物吸波涂料[8]。
1.4金属微粉吸波材料
金属微粉吸波材料主要以磁性金属微粉为主，包括羰基铁粉、羰基镍粉、钴镍合金粉等。金属微粉吸收剂对雷达波具有强损耗吸收，其损耗机制主要归于铁磁共振吸收和涡流损耗。金属微粉吸波材料具有微波磁导率较高、温度稳定性好（居里温度高达770K）、电磁参数可调等特点，它通过磁滞损耗、涡流损耗等吸收损耗电磁波。目前，金属微粉吸波材料已广泛应用于隐身技术，但金属微粉抗氧化、耐酸碱能力差；介电常数较大，低频段吸收性能较差。
1.5放射性同位素吸波涂料
在涂料中加入放射性同位素，如Po210等，利用其放出的高能射线使目标附近的局部空间产生等离子屏，形成含有大量自由电子并与自由空间相匹配的等离子体区。可以吸收相当宽频带的电磁波并且该涂料具有吸收频带宽、反射衰减大、使用周期可控制、施工简便、能承受高空高速飞行时的气动影响、使用寿命长等优点。但该涂料使用放射性同位素材料，其应用仍受到一定的限制。
1.6稀土吸波涂料
稀土元素吸波涂料是新开发研制的一类吸波涂料，其以稀土磁性材料为吸收剂。另外，稀土元素常作为添加剂加在其它吸波涂料中，用以调节吸波材料的电磁参数。
另外，各国还研制出视黄基席夫碱盐吸波涂料、耐高温陶瓷吸波涂料、手征性吸波涂料等新型隐身吸波涂料，为今后新型吸波材料的开发提供了新思路。
2雷达隐身涂料的应用
目前，由于雷达隐身涂料使用方便灵活、可调节、吸收性能好等优点而受到世界上许多国家的重视，部分隐身工事以及几乎所有的隐身武器系统上都使用了雷达隐身涂料。
雷达隐身涂科的发展使得隐身武器系统得到了长足的发展，并在近十年的局部战争中充分发挥了武器设备的有效的突防能力和攻击作用，其最重要的应用是生产各类隐身的侦察机、战斗机、巡航导弹等。如美国的F-22隐身战斗机、AGM-129战略巡航导弹，俄罗斯的T-50隐身战斗机，中国研制的J-20隐身飞机等。另外，各国还成功地将涂覆型吸波材料应用于舰船，如美国的“阿利・忻克”级宙斯盾驱逐舰、英国的“海幽灵”战舰等。另外，隐身涂料还应用于坦克，如T-80主战坦克、MII3装甲输送车等以及隐身汽车、隐身导弹发射车等。各国还计划将雷达隐身涂料应用于隐身机库、隐身帐篷以及士兵隐身作战服上。
3结束语
随着电子技术的飞速发展，未来战场上的各种武器系统面临着严重的威胁，隐身技术作为提高武器系统生存能力和突防能力的有效手段，受到世界各军事强国的高度重视。多频段、宽频带、多功能、轻质、薄厚度是当前隐身吸波材料的研究目标。其中纳米隐身涂料以及智能型隐身涂料是今后雷达隐身材料的主要发展趋势。因此，具有前瞻性和创新性的新一代隐身吸波材料，是我国国防现代化的急需的关键材料，其经济和社会意义是显而易见的。我们必须密切注视国外该领域研究动态，为我们军事目标、武器装备等进行隐身提出重要课题，同时积极开展我国隐身材料的研究，对于提高我国的国防实力具有十分重要的意义。
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关键词：智能涂料；制备技术；分类
文章编号：1005－6629(2009)03－0054－03中图分类号：TQ630.1文献标识码：E
涂料发展历史渊源已久，3000多年前我国古代人民就能用桐油和松香等天然油脂、树脂制作油漆。随着近代自然科学的发展和有机化学的建立，涂料的研究开发有了坚实的理论基础。进入21世纪，智能材料异军突起，并向各行业渗透，智能涂料也受到广泛关注。研制涂料的出发点也不仅限于保护性、装饰性，而是逐步朝着生态和智能方向发展。
1智能涂料的概念
智能涂料是能以一种可控的方式和再现的方式来感受并回映环境中的一些变化，并以改变温度、电场、压力、声音、亮度以及颜色等形式显现出来。如电磁干扰屏蔽材料、导电涂料、光催化涂料、自清洁涂料等等[1]。
2智能涂料的制备技术
涂料是由成膜物、颜料、溶剂和助剂组成。其中，成膜物是决定涂膜性能的主要因素，因此涂料的智能化首先从制备刺激/响应膜入手。成膜物包括有机成膜物和无机成膜物，绝大多数成膜物属于聚合物树脂，因此智能高分子的合成技术可应用于制备刺激/响应聚合物膜。要创造具有“开关”性质的刺激/响应聚合物膜，必须根据刺激的形式和特点来选择适宜的原料及合成方法，当然该原料要含有对某种刺激敏感的功能团。
2.1可控自由基聚合技术
活性自由基聚合是一种新型高分子合成技术，解决了传统自由基聚合中聚合物分子大小、结构及分子量分布难以控制的问题，是一类典型的可控聚合。可控自由基聚合方法中典型的有：引发链转移终止剂法、稳定自由基聚合法、可逆加成―裂解链转移聚合及原子转移自由基聚合等方法。由于活性自由基聚合物链末端具有活性基团，在补加同种或异种单体时还能发生进一步的反应，因而能够进行嵌段、接技、星形或超支化聚合。这就为精确设计聚合物分子结构、控制分子量分布，为聚合物端基功能化，为具有响应的可逆胶束、交联网状胶束、微胶囊、稳定的纳米微粒、薄膜、聚合物刷和其他各种定向结构聚合物的合成提供了一个有效的途径[2]。
2.2表面接枝技术
运用接枝技术，在特定的基质表面或界面上精确、高密度地接入功能聚合物链，就可得到聚合物刷，从而使该聚合物智能化。接枝技术有两种形式，即“从表面接枝”和“接枝到表面”。“从表面接枝”方法是指先将引发剂结合到基体表面，再使其引发单体发生原位聚合反应。“接枝到表面”方法是指在合适的反应条件下，使具有功能端的聚合物链与改性后的具有反应性的基体表面活性端发生反应，从而以共价键合方式使聚合物分子结合到基体表面，形成聚合物刷。聚合物薄膜的行为紧紧依赖于链的接枝密度、分子量和化学性质。如几种典型球形刺激/响应聚合物刷，不同聚合物链在不同溶剂中舒展和收缩的情况就不同，根据上述卷缩―舒展行为，可制备具有“开关”能力的智能聚合物膜[3]。
当把具有生物活性的支链引入主链时，则聚合物可能具有生物活性。若一段是药性基团，另一段是刺激控制基团即“开关”，可制备长效环保可控的抗微生物涂料。若引入光敏性基团后，光照时聚合物膨胀，光暗时卷缩。
2.3层层自组装技术
层层自组装膜的制备是通过相反电荷的聚电解质在基片上的交替吸附，交替变化的离子电荷可被邻近层固定，并在每次吸附后要进行必要的水洗和干化，即可制得均匀层状的纳米级薄膜[4]。
利用层层自组装技术，通过静电力、氢键等分子间的相互作用，把具有功能性的小分子、含有功能基团的大分子、功能性的纳米粒子组装在一起，形成分子水平上可控的纳米级超薄膜。
2.4纳米技术
纳米材料应用于涂料有两种情况：一是纳米粒子在传统有机涂料中分散后形成纳米复合涂料；二是完全由纳米粒子组成的纳米涂层材料[5]。不同形状的纳米材料，如纳米胶囊、纳米管、纳米线等，均可用于制作不同响应的聚合物。
2.5以各种功能膜制作技术为基础
涂料的智能化，除涂料各组分的智能化外，还可将涂料技术与其他技术结合。在制作功能膜的过程中，使用生物技术、微电子技术、闪蒸技术、真空等离子喷涂、电化学沉积等技术，可制出各种具有特殊功能的智能涂膜。
3智能涂料的主要类型
从功能性和应用范围分类，智能涂料大致可分为：(1)生物活性类，包括生物催化、光催化净化、防污、自清洁、抗微生物、生物探测/降解敏感类涂料等；(2)光电活性类，包括导电、磁性、形状记忆、色位移、光敏、腐蚀敏感涂料等；(3)温敏类；(4)溶剂敏感类；(5)对外力敏感类。
3.1自清洁涂料
自清洁涂料的主要类型有：利用纳米粒子的活性制作的光催化净化涂料、超亲水性涂料、超疏水性涂料和两亲纳米界面涂料等。
TiO2、ZnO等纳米粒子具有很强的光催化氧化能力，在紫外光照射下，价电子被激发到导带形成电子一孔穴对，进而与吸附在其表面的水和氧气反应形成活性很高的自由基(・OH,・OOH)和超氧离子(O2-)。它们可破坏有机物中的C―C、C―O、C―H、C―N、N―H等化学键，从而使有机物彻底氧化，故也称之为光触媒涂料。利用这一性质，可将纳米TiO2添加于涂料中，制成光催化生态涂料。在紫外线或光的照射下，它能将甲醛、酚、氨、蒽、苯等有机物氧化为CO2和水，将氮氧化物、二氧化硫、三氯乙烯等转化为无毒无害物质；当其遇到细菌时破坏细胞膜并侵入细胞质，破坏细胞质中的原生质活性酶(如辅酶A)，使细菌死亡，同时还能分解细菌死亡后释放出的内毒素，从而赋予涂料杀菌抑菌的功能[6]。
3.2抗菌、防腐类涂料
3.2.1抗菌涂料
传统抗菌涂料是在涂料体系中添加各种杀菌剂或Ag+、Cu2+等，方法简便易行，但有效期短，对环境污染大。目前发展较快的是利用纳米微粒的超活性，如纳米TiO2，制成纳米抗菌涂料。
真正智能抗菌涂料是用化学方法或吸附作用，将药性基团固定在聚合体上，根据环境温度、湿度、pH值的变化，智能控制药物释放，达到长效杀菌的目的[7]。如聚合物―药物复合膜制成智能涂料对光电、冷热、酸碱很敏感，当遇到这些刺激时，就会智能地控制药物释放，针对性地杀死有害细菌或病毒。还有一种智能药物包覆膜，是由光固化聚丙烯酸涂膜，即聚甲基丙烯酸α-羟乙酯膜制成,对具有不同分子量的药物进行控制释放，对pH值具有响应。这些涂料可用于医院和农用设施等方面。
3.2.2防腐涂料
在金属防腐中，由于环保原因Cr(VI)化合物被严格限制，金属的保护方式逐步改为导电聚合物涂层保护。利用自组装纳米相离子工艺制成的环保防腐涂料能替代六价铬酸盐，用于金属表面防腐涂装[8]。
3.3光、电、磁响应涂料
3.3.1隐身涂料
在军事设施表面涂一层隐身涂料，在可见光、红外光、紫外光、雷达波侦视条件下，能起到伪装自己、迷惑敌人的作用。最初的隐身涂料是单一的保护色伪装，后来发展到变形迷彩伪装，进而发展到纳米隐身涂料伪装，直至智能“变色龙伪装”。
纳米超细金属粒子具有较大的比表面，且具有较好的吸收电磁波的特性，可使红外和雷达探测到的信号大大减弱，达到隐身的效果；并且纳米粒径越小，吸波效能超高[9]。利用此性质可制成性能优异的纳米隐身型涂料，用机、导弹和军舰等武器装备上。目前可选用的纳米材料有金属超细粉末如Al、Co、Ti、Cr、Nd、Mo等，纳米氧化物如TiO2、ZnO、CoO、Cr2O3、FeO、Fe2O3、Fe3O4、Al2O3、Y2O3、MgO、纳米氧化铟锡、氧化锡锑以及纳米石墨粉、炭黑、陶瓷粉等。
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3.3.2发光涂料
发光涂料属于特种功能涂料，包括荧光、反光、自发光和蓄光型发光涂料，其发光性能主要由发光材料的发光性能决定。目前发光涂料中所用的发光材料主要是光致蓄能长余辉发光材料，即硫化物或硫氧化物系列发光材料和稀土激活碱土金属铝酸盐、碱土硅酸盐和碱土硅铝酸盐系列发光材料。前者亮度低，余辉时间较短；后者亮度高，余辉时间长，无放射性危害，耐环境侵蚀，被称为绿色节能材料[10]。
3.3.3磁性涂料
磁性涂料大多是一种可流动的复合磁性材料，是由成膜物、磁性粉末、助剂及溶剂组成，经高速分散、砂磨而成，涂于基材就形成了磁性聚合物膜，可用于磁带、磁盘、录音录像、各种电子计算机的数据存储(功能性记忆涂层)、磁屏蔽(隐身涂料)及微波通讯等方面。
3.4温度、压力、湿度敏感涂料
3.4.1调温涂料
智能型热敏涂料除“示温”外还可以“调温”。智能调光玻璃涂膜就是用沉积法或其他方法将智能凝胶和导电聚合物等涂在玻璃上形成的。根据光线强度、环境温度或电压高低，自动调节涂膜透光性，从而保持室内光线温度相对稳定。
3.4.2耐高温涂料
金属超徽细粉末，如Al、Co、Cr、Cd、Nd、Mo、In、Ni及其氧化物，通常可用于制耐高温涂料。纳米材料与表面技术相结合的纳米复合涂料结构均匀细致，有更好的力学性能和抗氧性、耐磨性和耐腐蚀性。如铱铝合金制成的新型耐高温抗氧涂料，通过形成自愈连续的阻氧层，即被氧化为IrO2、Al2O3连续氧化物薄膜，耐高温达1673K。
3.4.3溶剂敏感类涂料
用吸湿性很强的硅藻岩可制成对水敏感，即“会喝水”的智能涂料[11]，涂于墙壁后，当湿度大时吸水，反之将吸收的水分重新释放出来，具有“反哺”功能，可调节室内湿度。
3.4.4压敏涂料
压敏涂料可用来测量物体表面上任何一处的压力，这种涂料对评价飞机在着陆或起飞情况下的性能上特别有用。该涂料含有在紫外线照射时会发出可见光的颜料，这一过程称为荧光性过程。紫外线将能量传递给荧光分子中的电子并促使它们跃入激发态的较高能量状态，在该电子回到起始状态时就会发出它们所吸收的能量，其能量比原来来自紫外光的要低。空气中的氧为电子回复到其原来状态提供了第二条路径，但这条路径却不产生光，当涂料表面上的空气压力增加时，对荧光颜料的氧利用可能性就增加，所发出的光线也就减少。
智能型涂料是21世纪涂料工业重要发展目标之一，由于它的功能奇特，兼之具有优异的常规涂料性能，因此必将成为替代现有涂料的新品，并为涂料工业开辟新的应用领域做出贡献。鉴于目前智能型涂料正处于发展新潮阶段，未来的智能型涂料必将为涂料工业增辉生色，成为新世纪涂料工业的宠儿。
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武器装备的隐形技术是各军事大国争相投入重金研究的重点之一。在2l世纪的战场上隐形技术将发挥重要的作用，主要武器装备和军事设施都将隐形化，这必将极大地提高作战力量的生存能力．并对未来高技术战争的作战样式产生重大的影响。
所谓隐形技术，是指降低、抑制武器装备系统本身辐射、散射、反射的特征信号，使敌方电子设备难以发现、识别、跟踪和攻击的各种科学技术的总和。一种隐形兵器可能是几种隐形技术的综合。例如，美国的F―117A隐形战斗轰炸机就采用了三项隐形技术，即隐身外形技术、吸波隐身技术和电子对抗技术。除这些技术之外，其他可采用的隐形技术还有阻抗加载、反红外、反声波等技术。最近，国外科学家又提出了等离子体隐形技术、应用仿生学的隐形技术、应用“微波传播指示”的隐形技术等新概念。但是，由于目前对飞机、导弹构成严重威胁的主要探测系统是雷达，因此，一些国家研究的重点是反雷达隐形技术。
所谓反雷达隐形技术，就是通过减少反射截面积，达到降低(或减少)被雷达发现(或跟踪)的可能性。实现反雷达隐形的技术途径主要有四种：一是隐形外形设计例如，在研制隐形飞机时，要减少进气道、机翼、雷达罩、尾喷管、垂尾、翼身结合部、机身等雷达波强反射体的反射作用，从而达到减缩雷达反射截面积的目的。美国“海影”隐形实验船的整个机体采用的就是圆滑过渡的方式，以避免雷达波反射，整体呈不规则的椭圆型状态。二是隐形材料这里主要指雷达吸波材料，它可以大量吸收(或大幅度衰减)照射于目标表面的雷达波信号，减弱目标反射的信号，从而达到反雷达的隐形目的。吸波材料有结构性吸波材料和吸波涂料两大类。例如现正服役的美F―117A隐形战斗轰炸机的机身就采用了吸波涂料，使雷达截面积减少到小于O．01平方米(相当于同等大小非隐形飞机的1％)，可轻易地在雷达荧光屏上从人们的视线中溜掉。三是主动隐形设备即变被动侦察为主动欺骗，利用电子设备采取电子对抗设施，发射与敌方侦察雷达工作频率相同或相近的无线电脉冲，使其荧光屏上出现虚假信号，以假乱真，达到迷惑对方的目的。四是利用环境隐形比如，大气层的湿度、温度等的变化，地形表面凹凸不平等，都可能使雷达探测形成死角。若在设计隐形技术时考虑到这些因素，则可使兵器达到“隐形”的效果。如美国的AGM-129巡航导弹，就主要是通过低空飞行来达到隐身的目的。
英国科幻作家威尔斯在他所著的《隐身人》一书中描述了别人看不见自己、自己却能洞察周围事物的隐身人。如今，隐身技术已经将这种幻想变成了现实，并广泛应用于军事领域。除了人们已经比较熟悉的隐身飞机外，还有隐身舰艇、隐身舰炮、隐身雷达、隐身战车、隐身导弹。而对付这些隐身兵器的反隐身兵器技术，也层出不穷。正所谓魔高一尺，道高一丈。这里，我们将最新的隐身兵器和反隐身兵器及技术做了一个大比武，看看到底谁更强。
隐身导弹――外形独特
常规导弹都采用圆截面弹身，但容易被雷达侦测发现。美国新型隐身巡航导弹TSSAM，具有躲避雷达探测的能力。TSSAM的隐身外形做了精心的设计，尽量减少各连接部位的角反射效应。它从侧面看像平行四边形，从下面看像矩形，以降低雷达截面积，增强隐身能力。飞行试验表明，当TSSAM进入敌方防区寻找目标时，不易被敌方雷达所发现，能有效地突破防空系统并击中目标。
法国的强盗导弹采用梯形截面，英国的巡航导弹奥蒂斯则采用矩形截面，它们与常规的圆截面弹身相比雷达截面积都显著减小，大大降低了其被探测能力。
最近，俄罗斯研制成功了隐身反舰导弹X-22。它的外形细长如鲨鱼，对各种障碍有自动识别能力，可以贴着水面飞行。由于它的雷达波反射的截面积还不到0.01平方米，隐身能力极强。目前，世界上几乎所有的舰载防空武器都奈何不了它。
隐身舰艇――海上幽灵
隐身舰艇，它就像一个海上的幽灵。它通过减少雷达波散射面积、反红外辐射、降噪、消磁、反可见光散射等手段，使敌方的雷达把它误判为一艘小小的渔船，而放弃对它的进攻。
瑞典是最早研究隐身舰艇的国家之一，其“维斯比”级轻型护卫舰具有高超的隐身性能。该舰形状奇特，选用碳纤维增强复合材料夹层板，采用真空注型加工工艺，甲板简滑，几乎所有武器、电子设备、通信天线都被置于舰体内，采用升降方式实施对外攻击，外观仅显示棱式锥形的上层建筑及一座已进行过隐身处理的40毫米舰炮。该舰采用先进喷水推进方式，将烟、气通道设在舰艉的水线处。该舰具有对雷达波、可见光、红外线、电磁辐射等的隐身能力，被誉为21世纪第一艘全身隐身舰艇。
法国的“拉斐特”级隐身护卫舰，上层建筑内倾10度，可以减少雷达散射截面。同时，它的许多设备都置于甲板之下。上层建筑的敏感区用10毫米厚的特殊钢材加以保护。由于舰体涂有特殊涂料并对热源和玻璃纤维烟囱采取隔热措施，所以舰艇的红外辐射大幅度降低，对隐身极为有利。该舰在外形、红外、水声等方面都具有先进的隐身性能，有“海上隐身游侠”之称。
德国目前正在研制的FDZ2022隐身护卫舰，外表轮廓相当平滑，取消了烟囱桅杆、天线以及上层建筑，上甲板不设置导弹发射架和火炮，改用垂直发射系统。它的舰体等均采用无磁性材料建造，以降低磁性特征。同时它还采用全电推进技术，大大降低了声幅射和热幅射。
海上巨无霸航空母舰的隐身问题近期也成了热点。它们首先采用吸波材料和反雷达材料，减少雷达的反射截面，使雷达看到的航母就像普通的几千吨级的船，造成敌方识别错误。目前，为克服甲板上停放飞机给隐身带来的难题，美国在航母舷侧上设置折倒式的屏蔽、在跑道上建筑围墙以达到隐身目的。
隐身坦克――身披五技
目前，隐身坦克普遍采用五种隐身技术。一是减少红外辐射。目前，红外热成像技术是对坦克的最大威胁，因此，隐身坦克首先红外辐射要低。二是降低噪声，主要是降低发动机的噪声。比如，美国研制的M1A1坦克不仅噪声低而且能在零下18摄氏度到50摄氏度间正常工作。三是降低电磁辐射。用复合材料制造坦克不仅车身强度高，防弱性好，最主要的是能吸收电磁波，再加上隔热性好，既可减少坦克的热辐射还可起到一定的消声作用。四是选用深度吸收材料，加大吸收雷达电磁波的力度。英国的“改进者”坦克就是深度吸收材料的产物。五是设置烟幕，迫使敌方的制导武器“英雄无用武之地”。
隐身飞机――来去无踪
隐身飞机隐身，它采取的措施通常有三种。一是采取外形结构的改变，使得电波反射量变得很小。第二是采用非金属材料，这是因为非金属材料对电波的反射量很小，那么在隐身飞机上，有60%左右的材料使用了非金属材料，这样它的反射量就达到了很小。第三，采取一种涂敷吸收材料，电波照上去以后，它就变成热能吸收掉，这样使得反射回来的电波能量变得很小。
一架战斗机的有效反射面积也就是雷达反射的面积，通常在3平方米左右。而隐身飞机F-117却是0.01平方米左右。B-2隐形轰炸机，重达170吨，但它的反射面积却只有0.1平方米。这样，雷达不能正确判断它是什么，它就可以在雷达的眼皮底下安全地飞来飞去。
隐身雷达――分身有术
在探测别的兵器的同时，雷达也容易被别敌方的雷达发现并成为打击的目标，于是隐身雷达应运而生。比如，反幅射雷达就是专门给雷达找麻烦的高效杀伤性武器，它利用雷达自身发出的电磁波作为“向导”击中隐藏在深山老林或峡谷幽洞中的雷达装置，成为雷达的克星。
隐身雷达中最著名的是战术双基地隐身雷达，它的发射机和接收机分别放置在相隔较远的地方，如将发射机放在远处的飞机上，而接收机则置于靠近战术前沿的防空洞内。或者将发射机放在卫星上，将接收机安装在战术飞机上。由于接收机只接收信号，自身不发射脉冲波，因此可以毫无顾忌地将它放在最前沿的阵地上，反幅射导弹对无信号发射的接收机无法对付，也就是说接收机具备了隐身能力。
隐身舰炮――无影杀手
最早将隐身技术用于舰炮设计的是瑞典，其代表作是“博福斯”MK2单管57毫米全自动舰炮，其炮塔的侧面由3个平面折角过渡的形状组成，并选用复合材料制造，用以吸收雷达电磁波。炮管采用特殊的钢材，俯仰部分尽可能选用铝合金以减少磁反射，实现磁隐身。后期的MK3单管57毫米自动舰炮，其炮塔呈全封闭式，采有复合材料经层压后外面又加置网状玻璃纤维，最大限度地减少雷达波反射截面，其炮管在非战斗状态时，还可以缩进炮塔内。
隐身舰炮具有几个共同的特点：炮塔的外型采用全封闭式，由不规则的倾斜多面体板块构成，各平面相交角实现平顺、圆滑的过渡，取消炮塔外的突出结构，或用陶瓷、橡胶覆盖；炮塔的下部做成向里收缩的倾斜式结构；炮塔采用吸收材料制成，再喷涂吸波材料；由于炮管是一个强红外幅射源，所以上面常涂覆吸热吸波的隐身涂料。
反隐身技术
事物总是相生相克，有隐身技术就有反隐身技术。目前，隐身技术的研究主要是针对雷达探测系统的，因此反隐身技术的发展重点也是针对雷达的。
实际上，我们所说的隐身并不是绝对的。形象地说，隐身技术只是使号称“千里眼”的雷达变成了近视眼，而不是变成了瞎子。隐身兵器也有软肋，其隐身效果与雷达频率及雷达对目标的观察角度等密切相关。比如隐身飞机对分米波和厘米波雷达隐身效果较好，而在其它频段则较差。又如，雷达从飞机前方或前下方观察时，隐身效果较好，而侧方或上方则效果较差。针对这些弱点，反隐身技术就有了用武之地。
反隐身雷达――隐形飞机克星
由于隐身兵器的设计通常是针对厘米波段雷达的，因此，将雷达的工作波段向米波段和毫米波段甚至红外波段和激光波段扩展，都将具有一定的反隐身能力。比如隐身飞行器的克星之一――超视距雷达。这种雷达的工作波长较长，飞行器采用的一些隐身措施对它无效。这种采用了相控阵技术的超视距雷达，能在1500公里处探测到像B-2隐身轰炸机这样的目标。
预警飞机――飞得高看得清
隐身飞机器的隐身重点一般放在鼻锥方向±45°角范围内。因此，将探测系统安装在空中或卫星上进行俯视，可提高探测雷达截面较小目标的概率。预警飞机是重要的空中反隐身平台，它装有下视雷达，可以增加探测范围。一架美国的E-3A“望楼”预警机的探测范围，相当于30多部地面雷达的探测范围，因此对隐身目标威胁很大。
美海军正在研制的“钻石眼”预警机（载有源相控阵雷达）以及高空预警气球（载大型孔径雷达），都能有效地探测隐身目标。目前，美国还在研制预警飞艇、预警直升机、预警卫星等。
微波武器――让敌引火烧身
隐身兵器主要是通过采用吸波材料达到隐身的。但是，当它遇到高功率微波波束，吸收这些高功率微波就会受到损害甚至失去战斗能力。目前美国正在加紧研制高功率微波武器，一种高功率微波弹头处于演示阶段。
无声哨兵――追踪电视信号
关键词：装甲车；红外隐身技术；研究现状；发展趋势
0引言
在高科迅速应用在军事上的今天，侦查与反侦察技术和目标定位技术都达到了很高的水平。0.1m的可见光和红外图像可以通过光电卫星成像获得，而且可以在并可在全暗的条件下获得地面目标的影像，尤其是对装甲车和弹道导弹动向的检测非常准确。现在的军事作战，不被发现和察觉成为生存的前提条件，军队战斗力的提升和作战能力的挖掘都需要我们做出很大的努力。装甲车是未来军队的作战的主要装备。在高科技发展迅速的今天，装甲车是未来作战的主要军事工具。随着红外技术和隐身技术的发展，抑制被发现的技术成为研究的重点。
1装甲车辆红外隐身技术的发展
（1）超低红外线辐射面的薄膜材料
超低红外线辐射技术在薄膜材料中的隐身技术是通过变化本身的红外线发射的比率来完成的。薄膜材料研究的重点是金属颗粒与高分子材料的复合膜、半导体掺杂其他物质的薄膜、金属薄膜、塑料结合光学得到的薄膜、碳膜等。所叙述的这些薄膜的共同特点是：都达到极低发射率的可能，同时材料载流子密度都可控，载流子密度变化时就可以得到和原来不一样的发射率的薄膜材料。应用如此超低的发射比率的薄膜就能够开发出新的迷彩薄膜材料，还可以用来制作隐蔽透气的材料、具有散热功能的红外隐身薄膜等。
（2）红外隐身的涂料技术
填料和粘合剂是涂料型的红外隐身材料的两个基本组成部分，它们是影响红外隐身性能指标的重要因素。红外隐身的涂料具有吸收型涂料和转换型涂料两类，吸收型涂料是通过其自身（如使用能发生可逆光化反应的涂料或具有进行相变的镍、钒等氧化物）或工艺路线、特殊结构，使其吸附的功能在涂层的内部不停地转换或耗损，从而引发微弱的温度提升，减小了物体的辐射热量；而通过转化经过转变的涂料是吸收红外线的能量后，功能快速释放出来以至于红外辐射范围向长波方向移动的趋势。宋兴华等人把SnCl4・5H2O和SbCl3作为原材料，采用共沉淀的方法法成功研制成了颜色可调的蓝灰色、低发射率的红外半导体ATO粉末，其表面涂层厚度在0.008～0.014mm时，波段发射率的平均值只有0.73。
2新型红外隐身的材料
（1）纳米材料的隐身特性
科学技术的不断更新与日新月异的发展，纳米技术的研究也进入了一个新的发展阶段，经研究证明纳米材料具有超低的红外线发射率的性能和特别优秀的吸收波能的特性，因而如此引起了科学研究人员极限大的兴趣。而在英国、德国、俄罗斯、法国等国家，纳米材料首当其冲的被作为新时代研发和探索新的隐身材料的目标。把硫化钠、醋酸镉、醋酸锌作为原始使用的纳米技术材料，用化学方式和方法匀速沉淀的方法研究和制造了纳米级的粉体染料，在0.008～0.014mm波段，红外发射率的数值随时间不规则的变化，通过对数据的点采集得出红外发射率的平均值为0.70～0.81mm。
（2）红外隐身柔性的材料
柔性制造的红外隐身材料是以植物为核心而具体研制和开发的红外线的隐身的多种多样的材料，高强度的纤维植物核心体是这种材料的基础条件和必备的需求。它具有很多优点，高强度的纤维植物核心体它可以有目的性的减少定位目标红外辐射的能量损失，又拥有良好的红外隐身的特效性能；他能随着定位目标的变化而产生弯曲变形和磨损变形，适用于陆军作战和武器装备作战；还能够承担外负载，外负载可以为伸长变形和正负作用力。德国的普世卡特自1998年就开始研制隐身网，对可见光隐身、红外波段（0.004～0.0025mm，0.003～0.005mm，0.008～0.014mm）可以生产出接近与我们所要的环境辐射目标。
（3）智能型隐身的材料
智能型的隐身材料具有感知的功能、信息处理的功能、自我的指令并能对信号做出最佳响应等功能。譬如电路模拟的隐身材料，该技术是把能导电的十字形、薄窄条网络或复杂的几何图形，涂敷在恰当的基底材料上面，或者把能导电的高分子材料埋在复合材料里面使其形成电阻网络，从而实现阻抗的匹配和损耗，进而完成模拟周围环境的红外特征工作。吕相银等人把TEC附着在目标材料的表面，利用热电制冷的技术完成目标表面的辐射温度的实时控制，把目标的温度从34℃减小至26℃。
3结论
宽频段、全方位、多功能是红外隐身技术的发展目标。现代战场是多种作战手段的符合：如雷达、红外、可见光、毫米波、声波、激光等多种探测系统，因此，雷达、可见光、毫米波、激光等必须与红外隐身技术相互兼容，才可能完成现代化的作战手段。总之，在现代化高新技术不断发展的今天，军事装备技术也不断的发展和完善，军事装备必将是多种高科技手段的融合，红外技术随着时代的进步和科技的高速发展必将快速稳定的发展，在不久的将来还会有更多更新更先进的隐身技术问世。
历时近两年，光启集团（简称“光启”）旗下专注超材料研发和产业化的公司光启技术（002625），正式登陆A股资本市场，伴随着光启超材料团队的进驻，光启技术完成转型升级，成为以超材料智能结构及装备为核心业务的尖端科技创新型公司。光启超材料的旗舰，开始加速前进。
2017年上半年，光启技术迎来多个关键性节点：非公开发行股票募集资金68.94亿元全部到位；光启超材料智能结构及装备的研发和经营团队全部进入光启技术，光启总裁刘若鹏被选举为董事会董事长；公司完成更名，6月16日起由“龙生股份”变更为“光启技术”，公司英文简称由“LONGSHENG”变更为“KCT”，公司证券代码“002625”不变。
作为被美国《科学》杂志评为21世纪第一个十年中人类最重大的10项科技突破之一，超材料在航空航天、军工、无线互联、生物医疗和智能结构件等领域有着广泛的应用场景，有巨大的发展空间和良好的市场前景。
超材料：材料产业革命“皇冠上的明珠”
正如新能源汽车爆发式发展离不开动力电池材料的性能突破、超级计算机令人目眩的高速运算速度离不开超纯硅、砷化镓的研制成功……现代科技的发展路径表明，每一项重大新技术的推动，都离不开材料的突破发展。
新材料是中国七大战略新兴产业之一，也是各领域孕育新技术、新产品、新装备的“摇篮”。国务院颁布的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》提出，2022年初步实现中国从材料大国向材料强国的战略性转变，高端装备和新材料产业产值规模有望超过12万亿元。可以预见，未来5-10年，是中国由工业大国向工业强国、军事强国转型的关键时期，也是全球新一轮科技革命和产业变革从蓄势待发到群体迸发的关键时期，作为源头的新材料产业大有可为。
在新材料产业中，超材料的前景尤为引人关注。
超材料可以对无线信号、光信号、雷达信号等一系列电磁波进行任意的调制，将推动无线互联、航天航空、临近空间探索等领域的革命性应用。
超材料是当前国际上应用于现代高端装备领域最热门的新兴技术之一。美国国防部把超材料列为“六大颠覆性基础研究领域”之一，“隐身”等超材料性能在军事上的应用，早已成为世界军事力量之间心照不宣的秘密，也是各国武器暗中较劲的角力场。打造以超材料技术为核心的、完整的尖端装备产品体系，加速超材料在国防装备上的应用，对于推动中国国防高端装备跨代转型、护国家安全具有重要意义，亦是满足中国国家安全战略及现代化建设的需要。
超材料技术在复杂环境下的电磁防护领域中也具有重要的应用价值，推动超材料技术在该等领域的应用也具有重要的社会和经济效益。美国是目前全球最大的超材料市场。但报告也指出，随着新兴经济体中国、巴西的发展以及对科研的极大投入，超材料在这些地区有着巨大的市场潜力。
中国高度重视超材料技术的发展，曾在“863”计划、“973”计划、国家自然科学基金、新材料重大O畹认钅恐校对超材料研究予以立项支持。超材料的发展已经正式上升为国家战略，列入2016年3月公布的“十三五”规划纲要大力发展的范畴。
光启占领超材料研发应用制高点
光启创始人刘若鹏和联合创始人季春霖，2009年就在《科学》杂志上，首次实现宽频带超材料隐身衣的设计与制备，并在2010年回国创立光启，深化超材料的研究和应用。
作为超材料的领军企业，光启在超材料领域具有压倒性的优势，专利申请量占该领域专利申请总量的86%。公开资料显示，以超材料技术为基础，光启集团尖端装备业务现已形成了超材料功能结构件、超材料电磁罩、超材料天线及优化组件三大产品体系，相关产品已在中国多型军用飞机、海军装备、导弹、反隐身雷达系统等核心高端装备上逐步得以应用。此外，光启集团尖端装备业务也积极向电磁防护应用领域延伸。
公开资料显示，光启尖端自2011年成立以来，已承接国防军工项目超过40个，参与评估攻关难题100余项，其中涉及多项国防重点型号装备。目前，尖端装备产品已在中国多型军用飞机、海军装备、导弹、反隐身雷达系统等核心高端装备上逐步得以应用，涉及多项国防重点型号装备。光启成功研制的超材料功能结构件具有高电磁隐身、高电磁防护、高力学强度和复杂电磁环境兼容等特点，可提高高端装备在复杂电磁环境下的生存概率；超材料电磁罩是天线系统的重要组成部分，是可将气动、结构、透波、隐身和电磁防护等功能集于一体的重要部件；超材料天线及优化组件可大幅增强现代高端装备的探测能力，也可明显减小自身雷达可探测性，有效提高装备的安全性和生存能力。其中大部分相关产品均已经交付客户或部队列装。
在光启技术完成定增历时近两年的时间里，光启在超材料领域的基础研发和产业化方面的步伐更加稳健。2015年3月，扩建后的光启超材料中试线二期投入使用。从2012年7月13日正式投产以来，该中试线实现平稳运行，目前具备每年生产超过10万平米超材料的产能。2015年12月，国家科技部依托深圳光启高等理工研究院建设的超材料电磁调制技术国家重点实验室成功通过验收。这是中国唯一一个超材料技术的国家重点实验室。2016年11月15日，光启未来科技城作为深圳市首个未来产业园内军民融合项目正式开工，未来将建成一个超材料智能结构及装备研发中心和产业化基地。
在军民融合的大背景下，经过多年发展的超材料技术，在科学试验及在各种残酷环境中进行测试、技术化、产品化到工程化的逐项过程后，除了应用在高尖端的装备，也已具备了可以在所有可称之为装备的硬件上进行普及。2016年珠海航展期间，光启首次对公众展示神秘“超材料”的多项应用，展示超材料红外隐身衣等多项产品，超材料在隐身装备领域应用价值和前景，吸引了公众和业界的高度关注。
在2016年10月中旬的第二届军民融合发展高技术成果展上，光启亦凭借超材料技术成果的创新应用，以超材料智能结构等产品占据了创新活力区的中心展位。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席19日视察了第二届军民融合发展高技术成果展，光启在超材料领域的进展，是此次视察的重点之一。
研究机构Reportbuyer的报告将光启列为全球超材料产业的重要公司之一，与AppliedEm、KymetaCorporation、MetamaterialTechnologiesInc.等其他全球知名的超材料公司并列。
“隐身衣”业务注入上市公司：超材料旗舰加速前进
2017年4月25日，光启集团的超材料智能结构及装备的研发和经营团队全部进入光启技术，光启总裁刘若鹏被选举为董事会董事长，伴随着光启管理层的进驻，光启技术迎来了“超材料新纪元”的发展机遇点。光启在超材料领域丰富的研发经验和雄厚的技术积累，为光启技术挖掘市场潜在需求，以及超材料智能结构及装备的产业化应用奠定了良好的基础。
光启旗下超材料军工业务也将注入上市公司平台。根据光启技术6月10日的公告，公司将购买光启尖端100%的股权。此前，光启尖端所属行业为军工行业，已取得了由国防武器装备科研生产单位保密资格审查认证委员会颁发的国家二级保密资格单位证书、国军标GJB9001B-2009质量管理体系认证证明、中国人民总装备部授予的《装备承制单位注册证书》及国家国防科技工业局授予的《武器装备科研生产许可C》等军工科研生产资质，具备向军方或其他涉军单位供应定制化军用超材料产品的资格。
光启在超材料智能结构及装备领域雄厚的技术积累和研发基础，通过技术独家授权和人员注入等方式对光启技术提品研发和市场开拓能力等方面的支持，成为光启技术进军超材料智能结构及装备这一尖端科技新兴产业的高起点。
光启尖端自成立以来，主营业务发展情况良好，年度签订的合同金额、营业收入和净利润稳步增长，2013-2015年复合增长率分别为75.30%、252.50%和534.10%。光启尖端装备业务优异的市场表现也表明，超材料技术在高端装备的产业化应用得到了终端用户的认可。同时，光启尖端具备了强大的技术转化能力，不但能够完成尖端技术的研发，亦可以将技术转化成为契合市场需求的实际产品，形成良好的经济效益。
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