一种多材料综合的装备多波段兼容隐身方法

现代战争中装备受到多波段、多手段综合探测威胁,隐身材料只能在特定频率下达到最优隐身效果,无法满足多波段兼容隐身需求。为提高装备多波段兼容隐身性能,在分析现有隐身材料性能的基础上,提出一种多材料综合应用的多波段兼容隐身方法,通过多种隐身材料的综合应用,提高装备多波段兼容隐身能力。建立了多种材料综合应用的兼容隐身模型,设计了基于遗传算法的兼容隐身模型求解流程,通过对模型的求解,获得了能够满足在不同频率探测下,装备多波段兼容隐身的隐身材料覆盖方案。通过装备多波段兼容隐身仿真实验,验证了所提出方法的有效性。该方法实现了装备对多探测波段的兼容隐身,为装备在多波段、多手段探测的战场环境下生存能力的提高提供了一种新方法。

基于红外隐身及多波段兼容隐身材料

随着探测系统的快速发展和探测精度的提高,隐身技术的需求日益迫切。由于传统的红外隐身材料面临着多途径目标探测的严峻挑战,因此开发既能满足红外隐身要求又能满足雷达隐身、可见光隐身、激光隐身要求的新型兼容隐身材料具有重要意义。红外隐身材料主要针对目标的红外辐射特征进行材料、结构设计,降低目标在背景中热红外辐射信号的突出性以及被热红外制导武器命中的概率。本综述概述了红外隐身及兼容材料的工作原理、制备方法及最新研究进展。首先介绍了最具有发展前景的红外隐身材料包括光子晶体、掺杂半导体、相变材料和纳米材料的结构特性、隐身机理和研究成果,重点关注了实现红外隐身的材料以及具体的隐身特性,讨论了红外兼容雷达、红外兼容可见光、红外兼容激光以及多波段兼容等材料的兼容隐身条件,并对其最新研究进展进行了系统的总结。最后,梳理了目前红外隐身材料以及各兼容材料所存在的不足及面临的困难,并对未来的研究方向进行了展望。

电致变色材料微纳结构设计及多波段调控应用研究进展

电致变色材料具有在外电场下光响应性质可逆变化的特性,由于其响应可控、能耗小、多波段可兼容等优势在光热管理应用方面极具发展潜力。然而,传统的电致变色材料存在调控慢、变色单一、调控波段窄的局限性,限制了电致变色技术的进一步发展。近年来,微纳结构化的电致变色材料实现了循环性能改善、灵活的响应光谱选择性等优势,成为一种行之有效的调控手段并引起了研究者重点关注。本文介绍了电致变色器件(ECD)的基本结构,并围绕扩散动力学、结构色设计、局域表面等离激元共振机理对近几年ECD结构设计的研究进展进行重点论述,分析了多波段兼容响应ECD潜在的应用前景。最后,总结了电致变色材料目前面临的挑战并展望其未来发展方向。

新型多波段复合植被伪装材料

为满足多波段兼容伪装的需求,采用多种材料合理匹配与多功能层组合结构的方法,制备了一种可实现可见光、红外和雷达多波段兼容的新型复合植被伪装材料。用雷达波屏蔽效能和反射率测试实验对伪装材料的吸波性能进行了测试,用成像法对伪装材料的可见光和热红外伪装性能进行了试验检测。结果表明,研制的伪装材料有良好的雷达波衰减性能,大于5 dB的吸收频宽高达3.9 GHz。植被伪装材料面层纹理、颜色、亮度、热图与背景较为接近,隔热效果明显,具有良好的可见光和红外伪装效果。

Ge/ZnSe一维光子晶体设计及其可见/红外反射光谱调控

光子晶体因其光学隐身方面的潜在应用引起了人们极大的研究兴趣,但是在实际研究上,较少涉及到可见光与红外波段兼容的隐身结构。设计了Ge/ZnSe光子晶体在可见光(0.4~0.8μm)、中红外(3~5μm)与远红外(8~14μm)三个波段兼容隐身的光子晶体结构。首先,通过调制光子晶体的膜层厚度与周期数,得到了在中红外(3~5μm)波段平均反射率可达到83.63%的Ge/ZnSe光子晶体,并且在远红外(8~14μm)波段该光子晶体平均反射率也达到83.2%,表明其具有优良的中远红外光谱高反射率特性。之后,通过在光子晶体结构最上层添加MgF_(2)薄膜,可以使可见光反射率降低到20%,从而实现可见光高透明度、低可视度的效果。另一方面,也可以在光子晶体最上层添加MgF_(2)/Ge光子晶体结构,使可见光反射率增加到70.1%,从而抑制光照条件下材料对太阳光能量的吸收,抑制温度升高,辅助降低红外辐射特性。

基于光子晶体技术的红外隐身材料研究进展

光子晶体是一种新型的人工结构功能材料,其光子禁带对入射电磁波具有高反射率,能够有效改变目标的辐射特性,降低目标在红外波段的可探测性,是未来红外隐身技术的重点发展方向。为理清光子晶体红外隐身材料进一步发展所面临的问题和机遇,对光子晶体在红外辐射特性调控、光子禁带的展宽、多波段兼容技术、变发射率自适应隐身技术等方面的应用进展进行梳理和总结,并对新一代光子晶体红外隐身材料技术发展进行了展望,以期为光子晶体红外隐身材料对宽频隐身、多波段兼容、可逆的动态调整等的需求提供一定的解决思路。

红外隐身超材料

论述红外辐射与红外隐身技术的基本原理和方法,阐明多波段光谱灵活调控是实现兼容雷达隐身、激光隐身和可见光隐身的红外隐身功能的关键.概括传统红外隐身材料的研究现状并阐明其发展瓶颈问题,进而提出具有光谱剪裁功能的红外隐身超材料的设计思想、研究基础和发展优势.综述红外隐身超材料实现与雷达隐身兼容、具有红外散热窗口以及与激光和可见光隐身兼容的红外隐身功能的研究现状与未来发展.

多功能红外隐身材料的设计及应用

红外探测设备的高速发展对军事设备造成了巨大的威胁,红外隐身技术是提升军事设备生存、打击和突围能力的重要途径,在国防工业的发展中起着至关重要的作用。然而,战场环境复杂多变,仅具有红外隐身性能的材料在面临雷达探测、雨林、山地、海洋、沙漠等环境时难以满足实际需求。因此,开发多功能红外隐身材料势在必行。本文从红外隐身材料的机理出发,综述了不同红外隐身材料的研究进展,如低发射率材料、温度控制材料、可变发射率材料以及协同工作模式材料,讨论了不同红外隐身材料的调控手段;其次,重点介绍了适用于不同场景的多功能红外隐身材料,例如,多波段隐身、电磁屏蔽、抗菌防水、耐高温、防腐蚀以及阻燃性能的红外隐身材料,并对其设计机理进行了探讨;最后,对多功能红外隐身材料在未来的发展趋势进行了总结与展望。