新材料 | 军工装备中的隐身涂层新材料

雷达隐身材料是指能够吸收衰减入射的电磁波，并通过吸收剂的介电振荡、涡流以及磁致伸缩，将电磁能转化成热能而耗散掉或使电磁波因干扰而消失的一类材料。

雷达隐身涂料就要最大限度消除被雷达勘测到的可能性，雷达隐身技术的研究主要集中在结构设计和吸波材料两个方面。目前，应用于飞机吸波涂料比较多，如铁氧体吸波涂料价格低廉；羰基铁吸波涂料吸收能力强，但面密度大；陶瓷吸波涂料密度较低；放射性同位素吸波涂料涂层薄且轻、能承受高速空气动力等优点，是飞机用理想的吸波涂料；导电高分子吸波涂料涂层薄且易维护等。还有成为隐身涂料新亮点的纳米吸波涂料，以覆盖电磁波、微波和红外，并能增强腐蚀防护能力，耐候性好，涂装性能优异。

20 世纪 80 年代以来，隐身技术特别是雷达和红外隐身技术的发展已经达到了一个很高的水平。如美国研制开发的低可探测飞机（Low ObservableAircraft）F-117隐身攻击机，B-2隐身轰炸机在雷达隐身和红外隐身方面已经做得非常好了。

但是随着激光技术的飞速发展，激光技术在武器装备等方面的应用日益增多。激光隐身过程与雷达隐身过程相类似，主要是降低目标表面的反射系数，减小激光探测器的回波功率，降低激光探测器的性能，使敌方不能或难以进行激光探测，以达到激光隐身的目的。

从微观能量上看，物质对激光的吸收过程是物质与电磁波的作用过程，在此过程中，光子的能量转化为电子的动能、势能，或分子（原子）的振动能和转动能。实现激光隐身技术的途径主要有外形技术和材料技术，其中外形技术是通过目标的非常规外形设计降低其雷达散射截面（LRCS）；而材料技术是采用能吸收激光的材料或在表面上涂覆吸波涂层使其对激光的吸收率大，反射率小，以达到隐身的目的。因为外形设计只能散射30%左右的雷达波，且很难找到LRCS与气动力学俱佳的外形，因此要彻底解决隐身问题，还是要靠隐身材料来实现。

激光隐身材料主要包括激光吸收材料、导光材料、透射材料三大类型。其中透射材料是让激光透过目标表面而无反射。从原理上，透光材料后应有激光光束终止介质，否则仍有反射或散射激光存在。导光材料是使入射到目标表面的激光能够通过某些渠道传输到其它方向去，以减少直接反射回波。这两种隐身功能材料作为激光隐身材料，实现难度较大。

随着多波段探测和制导技术的不断发展，隐身技术对涂料的要求除了红外与雷达外，还应包括涂料的可见光性、激光波吸收性能等。因此，探索新技术、新方法、积极开展新的隐身机理和新型多功能隐身材料的研究，特别是新型涂敷行多功能、多频谱兼容的隐身材料是新的研究热点和难点。

可见光隐身涂料又称视频隐身技术，弥补了雷达隐身和红外隐身的不足，它针对人的目视、照相、摄像等观测手段而采取的隐身技术，其目的是降低飞机本身的目标特征，减少目标与背景之间的亮度、色度和运动的对比特征，达到对目标视觉信号的控制，以降低可见光探测系统发现目标的概率。

可见光隐身涂料通常采用迷彩的方法使飞机隐身，如保护迷彩、仿造迷彩、变形迷彩。一种可见光隐身是伪装遮障，遮障可模拟背景的电磁波辐射特性，使目标得以遮蔽并与背景相融合，是固定目标和运动目标停留时最主要手段，而迷彩涂料是这种技术应用的重要组成。总而言之，可见光隐身涂料应用广泛，使用方便、经济，是飞机隐身涂料发展中比较成熟的技术。