热红外降温-相变复合隐身涂层的研究

伪装技术和红外探测技术的迅速发展,双波段热像仪能够很容易地识别出传统热隐身涂层下的目标.为了更好地实现隐身,从红外融合思想出发,提出了热红外相变-降温复合隐身涂层,并对涂层的作用原理及可行性进行了论述.复合涂层的面层(降温涂层)强调对背景辐射的吸收越少越好;底层(相变涂层)则强调目标的表观温度与背景温度相对一致.实验结果表明,该复合隐身涂层同时具备调节发射率和温度的功能,不仅能对付双波段热像仪的侦察,而且适用于单调背景或复杂背景下的伪装.     

基于包膜铝粉的低明度低发射率涂层制备及其应用

针对车辆等装备的低温热源部位红外隐身受限于红外特性屏蔽与可见光隐身特性兼容的难点，提出了一种基于包膜铝粉技术的低明度低发射率涂层制备方法。首先，利用油酸刻蚀包膜铝粉，显著降低了铝粉的明度，同时不影响其发射率性能；然后，利用包膜铝粉与玻璃微珠、红外透明颜料、树脂等相结合，成功制备了明度低于38、8～12μm发射率低于0.48的红外隐身涂层，并将该涂层应用于车辆轮毂以及舰船模型的喷涂。结果表明：该方法所制备的涂层在显著降低目标亮度的同时，还能有效屏蔽目标的红外辐射特性，达到良好的光学与红外兼容隐身效果，可用于车辆等装备的低温热源部位红外隐身。     

三色红外伪装系统

在殆伪装系统的红外波段具有低、中、高热发射率的黑色,绿色、棕色伪装支组成。伪装目标 可见光区的颜色与自然背景相一致;红外区,通过不同发射率涂料、材料巧妙地组合或穿孔,使伪装目标表面平均发射率与周围背景相适应,使目标不易被红外探测仪所识别。该伪系统还可制作假目标。     

低发射率伪装涂料的现状和研制途径初探

本文简要介绍了低发射率伪装涂料研制的理论仿制,综述了低辐射伪装涂料的研究现状,结合本课题组工作实践,提出了一些可能的研制制作。     

热红外伪装涂料用于新型填料的合成和应用

提出了降低热红外伪装涂料发射率的新途径,并据此进行研究,合成了一系列的新填料－席夫碱。利用环化胶,颜料,席夫碱配制了绿色和土黄色涂料,测得其最低发射率分别是０．６９和０．６３;对席夫碱影响涂料发射率的机理进行了初步研究。     

热红外伪装效果的实验评价

目标在红外光谱区的可探测率是由目标和所在背景的辐射特征差异决定的。温差ΔＴ,发射率差Δε以及这些差异有目标区和背景上的分布都具重要性此,为了使辐射特征 最大限度地适应背景,伪装方法必须解决这两方面的问题     

日照条件下伪装网热红外迷彩研究

采用热像仪记录伪装网样品不同时段的热图,分析了日照对伪装网热迷彩的影响.伪装网的热迷彩效果受装饰布太阳能吸收率影响非常大,甚至可以抵消或超过发射率差值因素.实验采用的伪装网深绿装饰布太阳能吸收率较高,热红外发射率比土黄装饰布低0.11以内时,在日照下深绿斑块辐射温度与土黄斑块接近或超过土黄斑块;深绿装饰布热红外发射率比土黄低0.27时,可保证在夏季的强日照下深绿斑块辐射温度低于土黄斑块,且有较大差值.     

基于红外辐射计的物体光谱发射率测量方法

发射率是测量红外辐射特性中的重要参数,直接影响测量的精度。在传统的能量法测发射率的基础上进行改进,利用红外辐射计MR170测量目标的光谱辐射亮度并在同一温度相同波段下建立一标准黑体模型,对目标光谱发射率进行求解。实验验证该方法可以获得满意的测量结果。对实验求取的光谱发射率进行误差分析,结果显示误差小于3%。     

自然背景中伪装网的散射偏振度与成像研究

偏振遥感以目标散射光或辐射光的偏振特性作为识别信息,具有常规强度遥感所不具备的优点.为了研究伪装网的偏振伪装效果,在不同条件下对伪装网的散射偏振度和成像特征进行了测试.结果表明,伪装网的表面偏振散射特征受光照条件、探测条件和材料本身特性的影响,其散射光的偏振度与入射角度成正比,与表面反射率成反比.相对于草地背景,伪装网的偏振度较大,可以在偏振度图像中被清晰地识别出来,能够有效对抗多光谱遥感等传统侦察手段的伪装网在偏振遥感侦察下失去了伪装效果.偏振遥感对伪装技术提出了新的挑战.     

动态红外迷彩伪装的机理与实现

动态红外迷彩伪装,是一种可控的新型红外伪装手段,它是通过迅速降低目标与背景红外图像帧与帧之间相关度,从而使红外跟踪系统对地面目标的跟踪丢失.在分析红外跟踪系统的相关算法及动态伪装原理的基础上,提出基于帕尔帖效应的温度调节型和基于电致变色的发射率调节型动态红外迷彩伪装技术,并对2种类型的实验样机进行了测试和分析.结果表明,采用动态红外迷彩伪装对反红外系统的相关跟踪具有一定效果,是对抗红外系统相关跟踪的一个发展方向.     

红外发射率可变材料在航天器热控技术中的应用

基于热致变色和电致变色的可变发射率涂层或器件由于其重量轻、体积小、能耗少、调控灵活等优点在航天器热控技术中具有极大的应用前景.红外发射率可变材料是可变发射率涂层或器件的核心,主要有电致变发射率材料和热致变发射率材料两类.分析了红外发射率可变材料在航天器热控中应用的原理,重点介绍了钙钛矿型复合氧化物(A1-xBxMO3)、二氧化钒(VO2)、三氧化钨(WO3)、导电高分子(CPs)等四类典型红外发射率可变材料应用于航天器热控的研究进展.根据航天器总体和热控技术的发展需求,指出了未来航天器热控用红外发射率可变材料的发展趋势.     

一种基于离心雾化的新型热喷涂技术

研究开发了一种新型的热喷涂技术——离心雾化转移弧等离子喷涂技术(CAPTAS),阐述了该技术工作原理、设备以及熔融粒子的离心雾化机理。观察了采用该技术所制备的涂层微观组织结构,通过能谱仪对该涂层的成分进行了分析, 并与传统的电弧喷涂涂层进行了比较。结果表明,采用CAPTAS技术制备的涂层具有和传统电弧喷涂涂层类似的扁平化层状结构,但粒子大、变形小、氧化物含量低。     

基于改进的Mie散射理论计算SiC红外遮光剂对气凝胶辐射传热的影响

采用改进的Mie散射理论计算了SiC红外遮光剂对气凝胶辐射传热的影响,计算时考虑了气凝胶基质的吸收特性,并与经典的Mie散射理论结果进行了对比分析,发现遮光剂粒子粒径的大小对计算结果有较大影响。同时,运用改进的Mie散射理论计算了红外遮光剂粒子粒径和添加量对复合绝热材料辐射特性的影响,对粒径为0.877μm、1.9μm、3μm以及4μm,质量分数为15%、25%、35%的SiC红外遮光剂消光系数进行了对比分析,结果与已有实验结果结论一致,而且粒径大小1.9μm质量分数25%时遮光系数比其余选择下的性能优秀。     

低发射率红外隐身涂料的研究

随着红外探测技术的飞速发展，未来战场的各种武器系统面临着严峻的考验。从抗红外探测的角度出发，分析实现红外隐身的技术途径；选择酚醛树脂作为基体，以铝粉、还原铁粉和铜粉为填料，研究制备了涂料，并测量涂层的红外发射率，结果表明：以铝粉和还原铁粉为填料的涂层红外发射率较低。     

大气辐射对热辐射对比度的影响

本文在分析大气中红外辐射传输规律的基础上,导出了大气自身辐射所形成的干扰辐射亮度对热工外辐射对比度的影响及其数字表达式,理论分析,推导表明此表达式是正确的,所述论点是建立热红外伪装定量评价模型的理论基础,同时也为模拟热红外图象提供了一条新的研究思路。     

电弧功率对超音速等离子喷涂氧化铝粒子状态及涂层性能的影响

采用超音速等离子喷涂工艺制备了氧化铝涂层,借助热喷涂粒子状态在线监测系统Spraywatch-2i、扫描电镜(SEM)和显微硬度仪(HVS-100)研究了电弧功率及其匹配对氧化铝粒子温度、速度及涂层组织性能的影响.试验结果表明粒子的温度、速度随功率的增大分别呈持续上升与先上升后下降的趋势;在相同功率下,电流对粒子速度、温度的影响要大于电压对其的影响,温度、速度的变化趋势与电流变化趋势一致,随着电流的增大、电压的减小,这种变化逐渐趋于平缓,60 kW为超音速等离子喷涂制备Al2O3涂层的最佳功率参数.     

一种新型内孔热喷涂技术及涂层性能研究

介绍了一种新型的内孔热喷涂技术———离心雾化等离子喷涂技术,并阐述了该技术的工作原理和工作过程。通过试验制取了3Cr13涂层和铝涂层,使用扫描电镜、能谱仪和光学显微镜等仪器设备对2种涂层的表面和截面进行观察分析,结果表明,通过该技术制取的涂层具有和传统电弧喷涂层类似的组织结构,并具有氧化物含量低,喷涂粒子大等特点。     

太空飞行器烟幕干扰遮蔽消光特性研究

基于MIE散射理论,建立太空环境下求解吸收、发射、散射性粒子系辐射传输模型,研究了烟幕扩散过程总辐射的变化,分析了粒子光学性质、粒径尺度、粒子数密度、烟幕厚度对整个烟幕遮蔽的红外隐身效果。结果表明:中波能起到较好的隐身效果,最多能遮蔽90%的飞行器辐射;粒子的折射指数对烟幕隐身效果影响较小,吸收指数对烟幕隐身效果影响较大;粒子尺度对隐身效果影响较大,在特定的光学性质下存在最佳粒径选择;烟幕的密度存在饱和值,超出饱和值后隐身效果不会增加;烟幕厚度对隐身效果没有明显改善。     

宽带宽缝隙共形天线的设计及其特性研究

针对宽带共形天线需要满足剖面低、体积小、易与载体共形并且具有宽频带性能的要求,文章首先设计了一种宽带宽缝隙平面天线,采用共面波导方式(CPW)馈电,低介电常数介质板厚度仅有0.2 mm,分析了各个参数对天线特性的影响,将平面天线与柱体共形,研究了天线共形之后的阻抗特性和辐射特性的变化。仿真结果表明,平面天线的阻抗带宽(S11≤10 dB)覆盖5.35 GHz~6.7 GHz,中心频率为5.85 GHz,最大增益4.5 dB,辐射特性稳定,共形后天线的谐振频率减小,低频带宽增大,波束宽度展宽,辐射增强,阻抗带宽覆盖5.24 GHz~6.43GHz,最大增益4.6 dB,辐射特性稳定。测试结果与仿真吻合较好,天线的结构简单,易于和载体共形。     

红外薄膜的伪装设计

红外薄膜可以在一定程度上抑制目标的红外辐射强度,针对这一特点,在综合考虑外部环境以及太阳辐射的基础上,建立了涂覆红外薄膜的目标红外特征模型,分析研究了薄膜长波、中波以及短波反射率对目标红外特征的影响。以目标与背景的辐射对比度小于0.04作为红外伪装的评判标准,设计出短波、中波以及长波反射率分别为0.95、0.1和0.08的理想薄膜,仿真结果表明:该薄膜基本上能够实现全天候的实时红外伪装。