ayx爱游戏由于热红外侦察是通过探测目标自身发出的红 外辐射能量来发现 、 识别目标的 。随着光 、 电技术的 飞速发展 ,未来战场的热红外威胁正在逐步升级 ,热 红外侦察与监视系统 、 热红外目标捕获与火控系统 以及热红外制导与寻的系统的广泛使用 , 使远红外

　　第 3 期 贺伟等・ 浅谈硬质聚氨酯泡沫塑料在军事伪装中的应用 ・2 7 ・

　　达吸波材料 。对雷达波吸收材料的基本要求是 : 入 射雷达波最大限度进入材料内部 , 即材料要求具有 雷达波匹配特性 ; 进入材料内部的电磁波能迅速地 被材料吸收衰减掉 , 即材料要具有很高的电磁损 耗 [5 ] 。 聚氨酯材料具有良好的受控发泡特性 。参照 G JB1598 附录 B 的规定 , 对 1. 5 m × 5 m , 厚度为 1. 10 、 、 、 和 50 mm 的硬质聚氨酯泡沫塑料平板 20 30 40 进行透波测试 。在垂直入射的情况下 , 测得电波频 率在 4～8 GHz 范围时硬质聚氨酯泡沫塑料的透波 率结果见表 1 。 表1 不同厚度的聚氨酯泡沫平板的透波率 ( %)

　　摘 : 论述了硬质聚氨酯泡沫塑料在军事伪装中的使用性能 ,指出该材料在防光学侦察 、 要 防热红 外侦察和防雷达侦察方面具有良好的伪装效果 。 关键词 : 伪装技术 ; 聚氨酯 ; 迷彩伪装 军事目标如地面油罐 、 飞机洞库及各种仓库等 表现出与周围环境明显不一致的目标外形特征 , 这 些特征是光学仪器 、 热红外侦察设备和雷达侦察设 备用以识别的依据 。随着现代科学技术特别是高新 技术的发展 ,军事侦察与监视的能力和水平有了突 飞猛进的进步 ,侦察监视技术和精确制导武器的广 泛应用 ,使得这些军事目标遭攻击的概率成倍增加 。 为了适应战争中实施伪装的需要 , 许多国家在 军队中编有专门的伪装部队或分队 , 大力开展反侦 察监视系统的伪装技术研究和伪装器材试验工作 。 十多年来 ,在迷彩等伪装技术方面不断取得新的进 展 ,逐步建立起能够对付现代侦察监视与目标捕获 系统的伪装材料与伪装器材装备系列 , 比如迷彩作 业车 ,能较好地实施伪装工程 。 目前已研制出的伪装材料 ,主要是伪装涂料 、 防 护网等 ,虽然能起到一定的伪装效果 ,但是在对防护 工程 、 阵地工程等固定大型目标进行伪装时 ,成本较 高 ,并且对涂敷工艺的要求较高 。由于聚氨酯泡沫 塑料具有优良的物理机械性能 、 电学性能和耐化学 品性能 ,使得以聚氨酯为基体 、 添加不同助剂和填料 而得到的防光学侦察 、 防热红外侦察和防雷达侦察 的材料 ,受到了极大的关注 。本文对聚氨酯泡沫塑 料在防光学侦察 、 防热红外侦察和防雷达侦察方面 的应用进行了探讨 。

　　系 。植物背景包括绿色植物 、 森林 、 农田作物等 , 伪 装的关键是模拟绿色植物叶绿素光谱反射特征 ( 图 1 曲线 为叶绿素标准光谱反射曲线 ) , 叶绿素光谱 反射特性曲线 nm 附近存在一 个小的峰值 ,所以呈现绿色 ; 在 650 nm 附近光谱反 射存在一个谷值 ,是由于叶绿素的吸收所造成的 ; 波 长在 700 nm 以上的光谱反射系数迅速增大 ,是因为 植物对红光及近红外光的反射都很强 。因为伪装目 标必须具有与背景同谱同色性 , 即在从可见光到近 红外波长范围内须使目标与背景具有近似的光谱曲 线 ] 。

　　雷达侦察是利用物体对无线电波的反射特性来 发现目标和测定目标状态的 ,具有探测距离远 、 测定 目标速度快 、 精度高 、 能全天候使用等特点 , 在战场 上的应用十分广泛 。 防雷达侦察是伪装技术的一个重要方面 , 在现 代战争中起着举足轻重的作用 。雷达伪装是隐匿 ayx爱游戏、 减小 、 改变或模拟目标和背景之间微波散射特性的 差别 ,以对付雷达探测所实施的伪装 。雷达隐身材 料主要分为雷达吸波材料和雷达透波材料 。将军事 目标或其蒙皮用隐身材料制造 , 照射其上的雷达波 就会被吸收或被透过 ,从而减小雷达回波强度 ,达到 目标的隐身目的 。不过在减小雷达散射截面积方 面 ,透波材料所起的隐身作用并不大 ,主要是使用雷

　　波段被侦察目标 ( 包括温度接近于背景温度的目标) 的热图像更加清晰 。目前最先进的热成像仪的热分 辨力 可 以 达 到 0. 1 ℃, 空 间 分 辨 力 可 以 达 到 0. 1 mrad 。此外由于红外辐射的时刻存在 , 热红外侦察 器材受天气影响小 ,既可以在白天工作 ,又可在晚上 使用 ,在小雨 、 小雪和烟雾的条件下能够正常地发挥 功效 ,并且不受火炮 、 烟尘与闪光的干扰 , 实现了真 正意义上的全天候侦察监视 , 军事目标同普通地面 背景具有明显不同的辐射特性 , 使得战场上的目标 时刻处于热红外侦察监视之中 。 热红外伪装是消除 、 、 减少 改变或模拟目标和背 景之间中远红外波段两个大气窗口 ( 地球大气对电 磁波传输不产生强烈吸收和散射衰减作用 , 透过率 较高的一些特定的电磁波段 ,即 3～5μ 、～14μ ) m 8 m 辐射特性的差别 ,以对付热红外探测所实施的伪装 。 影响物体红外辐射能量的主要因素是物体的表面温 度和发射率 。因此 , 实现热红外伪装的技术途径有 两种 : 一是控制表面发射率 ,二是控制表面温度 。涉 及到的材料主要有两类 : 具有不同发射率的材料和 大热惯量材料 。发射率是指辐射体的辐射功率与同 温度的黑体的辐射功率之比 。发射率的高低决定了 物体的红外辐射特性 。发射率材料的解决有两种方 案 : 一是采用可变发射率材料 。这类材料随背景温 度变化 ,其发射率发生相应的改变 ,以保持目标表面 的辐射特性与背景的辐射特性相似 ,起到伪装作用 。 二是采用不同发射率的材料 , 模拟不同背景的辐射 特性 。低发射率材料的研究是解决热红外伪装的有 效途径之一 ,但存在的问题是其发射率受外界环境 的干扰很大 。例如在风沙较大的地区 , 低发射率材 料的伪装效应很难发挥 。大热惯量材料的研制弥补 了这一缺陷 。 物体在获得能量后其温度的变化与自身的热特 性有关 , 即与比热 、 密度 、 导热系数的大小有关 。考 虑比热 、 密度和导热系数 3 者的综合作用效果 ,将它 们乘积的平方根定义为热惯量 。因此 , 在同样受热 条件下 ,热惯量大的物体在一天中温度变化的幅度 就小 [3 ] 。 大热惯量材料主要有两类 : 相变材料与隔热材 料 。相变材料利用当温度达到材料的相变温度时 , 材料发生相变 ,从而伴随着大量的热消耗 ,使得体系 的温度变化不明显 , 从而达到伪装效果 。隔热材料 是利用材料的热容量较大 ,热导率较低 ,使得目标的

　　硬质聚氨酯泡沫塑料是将有机异氰酸酯、 多元 醇化合物和各种助剂按一定比例混合反应而制得的 高分子材料 。其特征是相对密度小 , 密度大小及软 硬程度均可随原料及配方的不同而改变 ; 耐温 ,耐老

　　光学伪装是为对付工作频段在 0. 38 μ 以下的 m m m 紫外线. 的近红外侦察所实施的伪装 。伪装的目的不仅应使 目标在可见光范围内与背景尽可能一致 , 而且应具 有在近红外波长范围与背景相似的特性 。目标所处 的背景分为植物背景和非植物背景 。非植物背景如 土壤 、 、 岩石 混凝土等的光谱发射特性模拟不存在较 大的技术难度 。由于聚氨酯的染色性较好 , 根据实 验 ,选用的防光学侦察无机颜料主要有红色颜料 、 黄 色颜料 、 绿色颜料和黑色颜料 。考虑到颜料对硬质 聚氨酯泡沫塑料性能的影响 , 红色颜料一般选用氧 化铁红和硫化镉 ( 红) ,黄色颜料选用铁黄和钛黄 ,绿 色颜料选用氧化铬绿 、 叶绿素和酞青绿 ,黑色颜料选 [1 ] 用钛黑或炭黑 。在聚醚组合料中加入 5 %的无机 颜料粉末 ,就可达到伪装要求 , 而对粘度影响不大 , 并且在满足机械性能的前提下 , 还可添加适量的发 泡剂来调节粘度 , 因此加颜料对聚氨酯的喷涂发泡 施工的影响不大 。选用市售的普通颜料如二氧化 钛、 、 炭黑 氧化铁红等颜料可构成的合适的颜料体

　　温度特性不易暴露 , 利用这种材料较容易模拟背景 的光谱辐射特性 , 达到伪装效果[2 ] 。硬质聚氨酯泡 沫塑料就是这类隔热材料 。 硬质 聚 氨 酯 泡 沫 塑 料 的 导 热 系 数 范 围 在 0. 015～0. 035 W/ ( m・ ) ,是极为理想的隔热材料 。 K 某些高温目标 ,例如坦克 、 火炮等 , 由于自身温度比 周围背景温度高 , 从而引起目标与背景之间产生明 显的对比度 ,同时在目标本身的热图中形成很大反 差 ,成为判别目标性质的依据 。在这些高温目标表 面喷涂一层硬质聚氨酯泡沫塑料 ,由于隔热作用 ,降 低了目标与背景之间的温度差 ,减小了对比度 ,产生 了伪装效果 。 美国研制出一种能对付热红外侦察的泡沫塑 料 ,它是将 1～4 mm 厚的聚氨酯泡沫喷涂或胶粘到 目标的表面 ,避免热目标直接与空气接触 ,控制红外 辐射能量 ,从而使目标的表面温度与周围背景趋于 一致 ,使热红外侦察失效 。而且隔热效果可随聚氨 酯泡沫塑料的厚度和密度变化而改变 , 由于可在任 意物体上发泡 ,因此能按目标的形状喷涂于各个部 位 ,根据各部位温度的高低 ,喷涂不同的厚度 。 此外 , 通过在大面积目标上分别喷涂具有不同 导热系数的聚氨酯防热红外侦察材料 , 能使大面积 的热源分割成若干个小热源 , 或者把分散着的小热 源集中成一个大热源 , 甚至可以使热源的相对位置 进行转移 ,改变热源的分布情况 ,即使有一定的红外 线辐射出去 ,红外侦察器材也难以分辨出目标的原 来形状和准确位置 ,从而达到遮蔽 、 伪装的目的[4 ] 。

　　三氧化铬是绿色的 , 且拥有与叶绿素相似的光 谱反射特性 ,在可见光范围内是理想的颜料 ,但是在 近红外区域它的反射率不能急剧升高 , 单独使用不 能满足相关要求 。一般采用多种颜料混合 , 以便取 长补短 ,更好地发挥各种颜料的性能 ,通过将氧化铬 绿与炭黑 、 、 铁红 铬黄等颜料 , 添加到聚醚多元醇组 料中 ,研磨混合均匀 ,再进行发泡获得绿色硬质聚氨 酯泡沫塑料制品 。图 1 中曲线 是用这种绿色颜料 制备的绿色硬质聚氨酯泡沫塑料制品的光谱反射曲 线 。从图中可以看出 , 在 400 ～ 500 nm 的波段范围 内 ,绿色聚氨酯塑料与实际绿色植物有相似的光谱 反射曲线 nm 间的反射率 陡然上升 ,在近红外段的反射达到 50 %以上 , 并且 在绿色检验镜下 , 呈现出与绿色植物相一致的橙红 色 。满足了伪装的技术要求 。

　　化 ,具有较高的比强度 ; 材料施工方便 ,发泡速度快 , 可在常温常压下现场发泡成型 ; 发泡器材操作简单 , 可进行浇注或喷涂施工 ; 对金属 、 、 、 木材 玻璃 砖石等 具有很强的粘附性 , 可在任意物体上进行发泡[1 ] 。 正是由于硬质聚氨酯泡沫塑料有上述理化特性 , 因 此将经过颜色调配的硬质聚氨酯泡沫塑料喷涂于防 护工程或阵地工程等地下工程外部设施的出口 、 天 线堡 、 山体护坡 、 、 电站 洞库洞口等目标 ,可模拟天然 地表状态 ,达到 “隐真示假” 的伪装目的 。