反涂层隐身地面金属目标的毫米波辐射探测方法

针对涂层隐身地面金属目标难以探测的现实问题,从辐射探测角度研究了毫米波交流辐射计用于发动机工作状态下涂层隐身地面金属目标探测的新方法。在对毫米波交流辐射计系统组成及工作原理论述的基础上,结合不同条件下目标辐射特性的特点,对毫米波辐射探测技术反涂层隐身地面金属目标的机理和方法进行分析,并给出理论计算结果,然后利用研制的3 mm频段全功率交流辐射计,在草地背景上进行了一系列模拟探测实验。实验结果与理论分析相吻合,验证了毫米波辐射探测技术反涂层隐身地面金属目标的可行性和有效性,从而为反涂层隐身技术提供了一种新思路。

涂层隐身目标毫米波被动探测分析与计算

毫米波系统有着较微波、红外、光学系统不同特性的优点。目前反装甲导弹和末敏弹的制导通常都是毫米波主/被动双模体制。针对涂层隐身问题,我们研究探索毫米波被动辐射计探测涂层隐身的技术。文章首先分析了毫米波被动探测隐身目标的机理、模型与实验验证。其次,根据探测到的目标天线温度数据,给出了求涂层隐身目标辐射温度方差极小最佳解的方法,并给出3mm被动辐射计探测目标的实验数据,及涂层目标的毫米波被动探测辐射特性分析。最后给出实例仿真学习曲线。

毫米波辐射计在探测空中涂层隐身目标中的应用研究

介绍了毫米波辐射计探测空中涂层隐身目标的机理,对涂层隐身目标和光洁金属目标的天线温度对比度进行了对比计算,并利用毫米波辐射计对空中涂层隐身目标和光洁金属目标进行了探测实验。计算和实验表明,隐身目标引起的天线温度对比度比同等大小的光洁金属目标引起的天线温度对比度大;对毫米波辐射计探测空中目标而言,目标的隐身涂层起不到隐身功能。

激光隐身涂层隐身效果评估

提出了评价激光隐身涂层隐身效果的参数———隐蔽系数 ,并推导了隐蔽系数的表达式。

光学红外隐身涂层织物的制备与性能研究

以表面改性的镀银空心玻璃微珠(HGMs@Ag)和铝粉为低发射率填料,氧化铁黄和氧化铁红为着色颜料,涤纶织物为骨架基材,水性聚氨酯树脂为成膜物,制备了沙土色光学红外隐身涂层。采用红外发射率测试仪、光谱反射率测试仪、光泽度仪、扫描电子显微镜以及电阻测试仪等对样品进行了分析表征,讨论了硅烷偶联剂KH560用量对HGMs@Ag粉体电阻值和发射率值,以及涂料黏度、涂层色差、镜面光泽度、光谱反射率以及红外发射率的影响。研究结果显示,HGMs@Ag经硅烷偶联剂KH560改性处理后,粉体的发射率和电阻值均增大,但同时硅烷偶联剂对改善涂层界面有着重要作用,当KH560质量分数为1.2%时,制备涂层性能最佳,其光学性能满足GJB 1082—1991《伪装网用颜色》中的SE3453沙土色要求,涂层在8~14μm波段红外发射率为0.527,具有实际应用价值。

飞机复合材料表面隐身涂层的激光清洗工艺优化研究

针对第四代战斗机隐身涂层损伤修复的涂层清洗处理,研究激光清洗工艺对飞机复合材料表面隐身涂层剥离的影响。结果表明:功率对隐身涂层激光清洗效果的影响最高,过大的激光功率不能显著提升复合材料基材表面隐身涂层的清洗效果;4种工艺参数对激光清洗过程的影响从大到小依次为激光功率、扫描次数、扫描速度、脉宽;由优选组与求解组的对比试验,获得适用复合材料基材表面500μm厚度隐身涂层的最优激光清洗工艺参数。

填料近表层分布对红外隐身涂层发射率的影响

为研究红外隐身涂层中填料颗粒近表层非均匀分布对其发射率的影响,采用时域有限差分方法计算了单个圆片状填料颗粒在近表层分布时的吸收和散射特性参数,并代入由颗粒掺杂层和粘结剂层组成的双层辐射传输模型,采用Kubelka-Munk理论求解了涂层的表观光谱发射率,研究了填料颗粒近表层聚集程度、体积分数、几何尺寸对发射率的影响。结果表明:填料颗粒近表层聚集时涂层发射率低于均匀分布的情形,减小填料颗粒厚度和掺杂层厚度、提高填料掺杂体积分数和数密度可有效降低涂层的红外发射率。

红外隐身涂层发射率预测模型

针对红外隐身涂层发射率受颜料形状和涂层微结构等参数影响的问题,建立了基于有效介质理论和Kubelka-Munk理论的红外隐身涂层发射率预测模型。采用了Maxwell-Garnett有效介质近似模型,以Al作为颜料粒子,计算得到了含有空气和球形Al粒子的涂层等效折射率与波长的关系。从电磁波与颜料相互作用的机理出发,对涂层结构材料内部的后向散射效应进行了研究,结合几何光学理论计算了涂层的散射系数和吸收系数,以ZnS作为颜料粒子,定量分析了颜料形状和微结构参数对涂层发射率的影响,得出了涂层发射率与颜料粒子半径、体积百分比、等效折射率的关系。计算结果表明:该模型对红外隐身涂层的制备具有一定的指导作用。

一种基于光子晶体结构的军用车辆红外隐身涂层的设计

根据军用车辆的体表温度,针对红外大气窗口,选用常见的Si和Li F为介质,并在考虑各自色散关系的基础上,设计了一具有光子晶体结构的复合涂层。利用传输矩阵法计算表明,当Si和Li F均取4层,且每层的几何厚度分别取0.800μm和1.900μm时,在8~14μm之间存在一个严格的带隙,此带隙有以下特征：介质层数大于4时,带隙不再发生实质性的变化。增加两介质的几何厚度,带隙红移,宽度变宽,反之亦然。入射角增加,8~14μm之间的带隙总是存在。以上结论可为该复合涂层的进一步研究提供有益的参考。

隐身涂层海洋环境适应性问题剖析

通过对红外隐身涂层、雷达吸波隐身涂层在海洋环境下出现的外观腐蚀、附着力下降、隐身性能变化等环境适应性问题的剖析,为设计、研制部门降低环境作用影响提供依据,并进一步强调环境适应性是武器装备的一个重要质量特性。

不同发射率红外隐身涂层在典型背景中的伪装效率研究

通过对发射率F为0．42～0．95的迷彩隐身涂层在典型背景中的红外温度和红外热像图的测试分析，总结出不同红外发射率隐身涂层在周日里与典型背景的融合程度，计算了各发射率隐身涂层的伪装效率。对红外隐身涂层的发射率梯度设计和不同发射率红外斑块在目标表面的分布提出了合理化建议。

毫米波隐身涂层环境适应性考核与评价

为促进隐身涂层在武器装备中的应用和推广,对毫米波隐身涂层在我国海洋、酸性污染、寒冷及沙漠环境中进行了环境适应性考核与评价.通过24个月的考核,得到了该涂层外观、力学性能及隐身性能变化不大,仍保持在技术指标范围内的试验结果.同时取得了环境对毫米波隐身涂层作用影响的强弱顺序为:漠河→海南→江津→敦煌.

热红外复合隐身涂层的性能研究

基于红外隐身技术实现的基本原理，提出了热红外复合隐身涂层的设计方案，即控制涂层表面温度和8—14μm波段红外发射率。从这两点出发，重点研究了低发射涂层铝粉、ITO粉和降温涂料相变微胶囊的制备。实验证明，进口Al粉和新型ITO粉在8—14μ波段平均红外发射率分别为0．236和0．478，相变微胶囊在相变区间内有一定的降温效果。实验结果对今后热红外复合隐身涂层的研究有很重要的指导意义。

海洋环境对厘米波隐身涂层的影响规律

就我国海洋环境对厘米波隐身涂层的影响规律进行了总结。得到了该涂层除外观颜色变化较明显外,力学性能和隐身性能均变化不显著的结果。为设计、研制部门掌握海洋环境对厘米波隐身涂层的影响规律,提高装备的环境适应性提供参考。

国内外隐身涂层环境适应性研究发展现状

隐身涂层在现代化武器装备中的应用越来越广泛,其环境适应性研究也越来越重要。文章探讨了隐身涂层的失效行为及机理,并据此总结了国内外常用的环境适应性试验方法和评价方法。

多目标规划方法在隐身涂层设计中的应用

根据多层吸波涂层材料电磁波反射系数的传输线理论 ,通过建立涂层材料的介电及磁性参数数据库 ,采用多目标规划法 ,进行各层材料的选择及层厚的优化设计 ,为多层隐身涂层材料的研制提供强有力的设计工具。该研究开发的软件具有吸波材料参数数据库、全面搜索优化、部分选定优化、特定结构反射系数计算等功能。最大可分 5个波段设定不同的设计指标 ,最大设计层数为 6层。

新型热红外复合隐身涂层的研究

本文介绍了红外隐身技术实现的基本原理,探讨了新型热红外复合隐身涂层的制备工艺和初步性能测试,即发射率、降温性能、隔热性能的测试。作为降温材料,相交微胶囊的大规模制备,使得新型热红外隐身涂层的实现有了可能。实验结果为红外复合隐身涂料的实用化研究提供了重要参考.

毫米波迷彩隐身涂层发射率分布数值计算

推导得出了毫米波隐身涂层发射率随着目标表面真实温度以及几种典型环境发射率之间的关系;在此基础上,以地面为典型环境,将其发射率作为主色发射率,推导了三色毫米波迷彩发射率取值范围表达式,分三种情况讨论了三色毫米波迷彩发射率的取值范围,及其随着目标表面真实温度变化之间的关系。结果表明,在300~400 K温度范围内,迷彩主色发射率应与环境发射率相近(对于地面来说为εg=0.935),配色发射率取值随着目标表面真实温度的变化单调变化;且它们的取值范围相同,并随着目标表面真实温度的升高而减少。所得到的结论对毫米波隐身迷彩涂层色斑发射率分布设计具有指导意义。

红外隐身涂层在导弹上的应用

红外隐身涂层是实现导弹红外突防的一种有效方法,可提高武器的生存率和战斗力。文章简述了红外隐身涂料的种类、基本特性和涂料实现隐身的两种途径,详细分析了涂层厚度、涂层衬底、涂层颗粒度和温度等主要因素对导弹隐身性能的影响。红外隐身涂料与雷达吸波材料的复合体以及纳米薄膜隐身材料将成为隐身涂层的发展趋势。

反热成像探测复合隐身涂层的设计

传统的迷彩红外隐身涂层靠控制发射率和变形伪装实现隐身,当目标温度与环境温度存在较大差异时隐身效果不佳.为了提高涂层的红外隐身效果,提出相变降温复合隐身涂层的设计理念.本文论述了以低发射率或采用红外变形手段的传统热隐身涂层的弊端,提出了既能适用于单调背景或复杂背景,又能对抗不同波段热成像探测系统的热红外复合隐身涂层.从涂层结构、涂层作用和涂层设计应用的可行性方面进行分析,说明该复合隐身涂层具有好的降温和控温作用,有利于实现红外融合.