智能材料在军事领域的应用
智能装备技术在军工领域的应用

智能装备技术在军工领域的应用随着科技的不断发展,智能装备技术越来越被广泛应用于军工领域。
智能装备技术将传感器、计算机、通讯技术和现代控制技术等融为一体,使得装备更加智能化、协同化、自适应化和可维护化,为军队的作战能力提供强有力的保障。
一、智能装备技术在武器装备领域的应用智能装备技术在武器装备领域的应用主要表现在武器的制造、测试、诊断、保障和维修等方面。
现代武器装备的制造需要复杂的生产流程和高精度的加工技术,智能装备技术可以根据特定的加工要求、材质和工序,设计出高效、智能的自动化加工系统,以提高制造效率和品质。
在武器的测试、诊断和维修方面,智能装备技术可以应用适当的传感器、控制系统和通讯技术,诊断设备故障和预测故障的发生,以提高武器的可靠性和维修效率。
二、智能装备技术在装备保障领域的应用装备保障是军队作战的重要保障工作之一,智能装备技术在装备保障领域的应用主要表现在装备管理、物资保障和后勤保障等方面。
智能装备技术可以通过传感器、网络和云计算等技术手段,实现对装备的信息化管理和监控,为装备维护、管理和更新提供强有力的保障。
在物资保障方面,智能装备技术可以通过RFID、GPS和智能标签等技术,自动化管理物资的库存、发放和流转,提高物资管理效率。
在后勤保障方面,智能装备技术可以应用于装备保障的自动化、智能化和机动化,提高后勤保障的效率和精度。
三、智能装备技术在作战管理领域的应用作战管理是军队打赢战争的关键环节,智能装备技术在作战管理领域的应用主要表现在军事指挥、情报分析和战术支持等方面。
智能装备技术可以通过传感器、通讯、计算和地理信息技术等手段,实现高效、智能和实时的军事指挥,提高指挥决策的科学性和精准度。
在情报分析方面,智能装备技术可以实现对情报的自动化分类、标注、聚集和分析,提高情报收集和分析的速度和准确性。
在战术支持方面,智能装备技术可以通过智能控制、自主转移和协同作战等技术,提高作战行动的适应性、灵活性和精准度。
新材料在现代战争中的应用

新材料在现代战争中的应用全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:新材料在现代战争中的应用随着科技的不断发展,新材料的出现和应用已经深刻影响了现代战争的格局。
新材料的广泛应用,不仅提升了各国军事实力,还改变了战争的本质和形式。
本文将从新材料在军事装备、作战方式、后勤保障等方面的应用进行探讨。
新材料在军事装备上的应用方面。
随着科技的飞速发展,诸如碳纤维、仿生材料、纳米材料等高新材料的研发和应用,使装备制造技术取得了长足的进步。
这些新材料具有优越的性能,比传统材料更轻更坚固,能够有效提高战备装备的作战效能。
采用碳纤维制造的飞机机身比传统金属机身更轻更坚固,提高了飞机的机动性和隐身性;使用仿生材料制造的装甲车厢更加耐磨抗击,提高了作战生存能力;纳米材料制造的电子元件更小更高效,能够使军事通讯更加快速和稳定。
通过新材料的应用,军事装备能够更好地适应现代战争的需要,提高了作战力量的整体战斗力。
新材料对作战方式的影响。
在现代战争中,信息化、智能化已成为决胜的关键。
新材料的应用使得装备更加智能化和信息化,提高了作战方式的多样性和灵活性。
采用柔性显示屏、导航设备、生物传感器等新材料制造的侦察设备,可以实现远距离无线传输和实时监控,提高了情报侦察的精准性和速度;采用纳米技术制造的电子战设备,可以对敌方通讯系统进行干扰和窃听,扰乱敌方作战指挥,削弱敌方抵抗能力。
新材料的运用改变了传统作战方式的单一性,使作战手段更加灵活多样,有利于提高作战效率和战术优势。
新材料在后勤保障领域的应用。
后勤保障是军队作战的重要保障,对于军事实力的快速提升具有至关重要的意义。
新材料在后勤保障方面的应用,可以提高保障效率和节省成本。
采用特种合金材料制造的野战修理车,可以在野外对受损装备进行快速维修和替换,减少了作战中的时间和资源浪费;使用高强度聚合物材料制造的食品保鲜容器,可以延长食品的保质期,确保士兵的饮食安全。
通过新材料的运用,后勤保障能够更加高效有序地进行,提高了军队长时间战斗力的持续性和战斗力的可持续性。
智能蒙皮技术的发展现状及其军事运用[1]
![智能蒙皮技术的发展现状及其军事运用[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/f3ec3af5aef8941ea76e05f3.png)
智能蒙皮技术的发展现状及其军事运用王智 周建军 摘要:智能蒙皮技术是材料、生物、光电技术、自动控制和计算机工程等多学科综合集成的一项新技术,在军事上有着广泛的应用前景,本文分析了智能蒙皮技术的优点及其应用,并对其研究现状和发展趋势作了简单的介绍。
智能材料由于具有探测、处理、执行的能力,获得了常规材料不具备的功能,能够实现特定的目的。
目前材料的智能化已代表了材料科学发展的最新方向,智能材料的问世标志和宣告了第5代新材料的诞生,也预示着21世纪将发生一次划时代的材料技术革命。
在新军事变革的大背景下,智能材料也因此受到了各国的高度重视,智能蒙皮技术就是智能材料的一个重要应用方面,本文主要介绍其发展现状和军事应用。
一、智能材料和智能结构智能结构是将探测元件、驱动元件和微处理控制系统与基体材料相融合,形成具有识别、分析、判断、动作等功能的一种结构。
它是在20世纪50年代提出来的,当时称为自适应系统,是基于新材料技术和微机电技术发展起来的。
智能结构首先在航空航天领域得到高度发展和应用。
智能结构的核心是智能材料或机敏材料,智能材料是能感知环境变化,并能实时改变自身性能参数的复合材料或材料的复合,其显著特点是在电、磁、热、机械运动、光、声、流变特性等之间存在耦合作用,可以完成动作和传感两大功能。
将智能材料植入工程结构中,就形成智能结构。
智能结构不仅能够承受载荷,还能感知所处的内外部环境变化,并能通过改变其物理性能或形状等作出响应,借此实现自诊断、自适应、自修复等功能。
因此,智能结构具有广阔的军事应用前景,它的研究、开发和利用,对未来武器装备的发展将产生重大影响。
智能结构可分为两类:第一类智能结构是直接由智能材料制成的零部件。
第二类智能结构是在复合材料的零部件中埋入或在其表面安装传感元件、动作元件等。
如在碳纤维复合材料中埋入光导纤维和传感器作为传感元件,埋入形状记忆合金丝作为动作元件。
智能蒙皮就属于这类智能结构。
智能材料的应用领域

智能材料的应用领域智能材料是一种新型的材料,通过添加智能物质,能够感知环境、响应变化、实现功能转换,具有独特的机械、热、电等性能。
智能材料广泛应用于能源、环保、医疗、军事等领域,为社会发展带来了巨大的帮助和改变。
一、能源领域智能材料在能源领域的应用主要体现在储能方面。
目前,基于智能材料的储能技术已经成为新型储能技术领域的主流方向。
由于其天然的弹性性能和长寿命特性,智能材料可以有效地应对电池的损耗和性能退化,提高电池的能量密度和储能的效率。
同时,智能材料还能够应用于太阳能、风能等新能源领域,提高太阳能电池的发电效率。
二、环保领域环保领域是智能材料应用领域之一。
智能材料具有天然的吸附、过滤、分离能力,可以用于污水处理、空气净化、江河湖泊的水质改善等领域。
同时,智能材料还可以制造智能传感器,实现汽车尾气、工业废气、城市垃圾等有害物质的实时监测和预警,从而促进环境保护。
三、医疗领域智能材料在医疗领域的应用非常广泛。
智能材料制成的医疗器材可以充当人工器官,如人工肝脏、人工胰岛、人工心脏等。
类似的,智能材料还可以制成药物控制器,控制药物释放和药物吸收速度,使药物发挥最大的治疗效果。
此外,智能材料还可以制成智能矫治器,帮助脊椎侧弯、牙齿移位等疾病的治疗。
四、军事领域智能材料在军事领域的应用主要包括防护、隐身和追踪等领域。
智能材料可以制成防护衣、防弹衣等装备,具有抗弹、抗爆、抗射电等性能,保障了军队士兵的生命安全。
另外,智能材料还可以制成隐身材料,使战斗机、坦克、舰艇等军用装备在雷达监测中更加难以被发现。
此外,智能材料还可以制成追踪器,帮助军队进行目标侦查、定位和跟踪。
总之,智能材料的应用领域广泛,正在深刻地改变人类生活。
随着科学技术的不断发展,智能材料将会有越来越多的应用和发展空间,为人类创造更美好的未来。
智能装备制造技术在国防军工中的应用研究

智能装备制造技术在国防军工中的应用研究一、引言智能装备制造技术是随着人工智能、物联网、云计算等技术的发展而逐渐成熟的一种新型技术。
其通过“智能化”设计、开发、生产和服务,为人类带来了更高效、更灵活、更精准的生产方式,极大地提高了生产效率、产品质量和经济效益。
在国防军工中,智能装备制造技术具有非常重要的应用价值。
本文将介绍其在国防军工中的应用研究情况。
二、智能装备制造技术在国防军工中的应用研究现状1. 智能设计技术在武器系统研制中的应用智能设计技术是将设计思维、信息技术和自然语言处理技术等结合起来,应用于武器系统研发和设计的一种新型技术。
其主要包括虚拟产品设计、仿真模拟、模型导入、自适应设计等技术。
通过这些技术,可以提高武器系统的设计精度、效率和设计质量,同时降低武器系统的生产成本,提高武器系统谋略性及战术性能。
2. 智能生产技术在装备制造中的应用智能化生产技术是将现代网络技术、智能传感器技术及智能控制技术的新兴技术结合起来应用于制造业生产生产制造的一种新型技术。
应用于装备制造则对制造学防军工产生了极大的影响。
智能化生产技术在军工制造领域的应用将导致军工制造产业的整体水平提高,国家经济实力及国家军工实力的不断提升,有效地促进了经济与国防的可持续发展。
3. 智能维护技术在武器装备维修中的应用武器装备在大型工农业生产制造中,质量问题会导致装备的频繁维修以及换新,但利用现代智能科技,智能维护技术可以更好地维护武器装备,减少维修工作量,提高机器设备的运行效率。
智能维护技术在武器系统的研制和维护中的应用,可以减少人员的人力成本和时间成本。
三、结论智能装备制造技术是21世纪制造业发展的新趋势。
在国防军工的实践中,智能装备制造技术可以帮助我国提高军工装备的设计精度和效率、提高军工装备的质量和性能,有效地促进了我国军事现代化建设,提高国防力量的实力水平。
同时,军工装备的智能化,也可以推动整个制造业的转型升级,提高制造业的国际竞争力,在更为广阔的领域中实现“中国制造”的“中国创造”。
新材料在军事上的应用

新材料在军事上的应用摘要:通过新材料在军事领域中的应用介绍,分析了军用新材料对改善高技术武器装备物理性能和军事效能的作用,论述了物理学、新材料、军事三者之间相互影响、相互促进的密切关系,从而说明了物理学对现代军事高技术的发展起着举足轻重的作用。
新材料技术是介于基础科技与应用科技之间的应用性基础技术。
而军用新材料技术则是用于军事领域的新材料技术,这部分技术是发展高技术武器的物质基础。
目前,世界范围内的军用新材料技术已有上万种,并以每年5%的速度递增,正向高功能化、超高能化、复合轻量和智能化的方向发展。
常见的军用新材料技术:高级复合材料,先进陶瓷材料,高分子材料,非晶态材料,功能材料。
复合材料是指两种以上不同性质或不同结构物质组合而成的材料,通常由基体材料和增强剂构成。
如碳纤维复合材料,它是一种质轻、强度高的复合材料,主要以聚丙烯腈为原料,也可用人造丝、石油沥青或煤沥青为原料,具有强度高、刚度高、耐疲劳、重量轻等优点。
采用这种材料后,美国的 AV -8B 垂直起降飞机的重量减轻了27%。
F-18 战斗机减轻了 10%。
先进陶瓷材料是当前世界上发展最快的高技术材料,它已经由单相陶瓷发展到多相复合陶瓷,由微米级陶瓷复合材料发展到纳米级陶瓷复合材料。
先进陶瓷材料主要有功能陶瓷材料和结构陶瓷材料两大类。
其中,在结构材料中,人们已经研制出氮化硅高温结构陶瓷,这种材料不仅克服了陶瓷的致命的脆弱性,而且具有很强的韧性、可塑性、耐磨性和抗冲击能力,与普通热燃气轮机相比,陶瓷热机的重量可减轻 30%,而功率则提高 30%,节约燃料 50%。
高分子材料又称高分子化合物或高分子聚合物,是由单体聚合而成的分子量较高的化合物,其分子量高达几千几百万。
塑料、合成橡胶、合成纤维是当今三大有机合成高分子材料。
高分子化合材料除在武器装备中大量使用外,还可以代替高强度合金用于军用飞机,可大大减轻其重量,同时,高分子材料也广泛用于粘结兵器部件,尤其是非金属比例较大的火箭导弹部件。
人工智能在战争与国防中的应用智能军事装备和情报分析

人工智能在战争与国防中的应用智能军事装备和情报分析人工智能在战争与国防中的应用随着科技的发展,人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)在各个领域的应用日益广泛,军事战争与国防也不例外。
人工智能在战争中的应用,不仅可以提高作战效率和战场决策的准确性,还可以减少人员伤亡,增强国家安全。
本文将重点探讨人工智能在智能军事装备和情报分析方面的应用。
一、智能军事装备拥有先进的军事装备是保障国家安全的关键。
人工智能技术的应用使得军事装备更加智能化和自动化,提高了装备的作战效能。
首先,人工智能可以应用于智能武器系统中。
例如,智能导弹系统能够通过人工智能技术精确定位目标,实现自主导航和精确打击。
通过深度学习算法的应用,智能导弹可以对不同目标进行分类和识别,提高打击准确性,同时减少误伤。
其次,人工智能还能够应用于智能无人机系统。
无人机系统的发展已经成为军事装备的一项重要领域,而人工智能技术的应用使得无人机能够具备智能化的飞行和作战能力。
通过人工智能算法的优化和深度学习的训练,无人机可以自主执行任务,进行目标搜索和识别,不仅提高了作战效率,还能减少人员伤亡风险。
另外,人工智能还可以应用于军事装备的智能化维修和保障。
通过人工智能技术对装备进行远程诊断和维修,可以提前发现和解决装备故障,保障军事装备的正常运行和作战能力。
二、情报分析情报分析在战争与国防中起着至关重要的作用。
人工智能技术的应用使得情报分析更加高效、准确和智能化。
首先,人工智能可以应用于情报数据的分析和处理。
大数据和机器学习算法的应用使得情报数据的分析速度大大提高,能够从庞大的数据中挖掘出有价值的情报信息。
人工智能可以帮助情报分析人员进行情报数据的筛选和分类,提供更精确、全面的情报支持。
其次,人工智能还能够应用于情报预警和态势感知。
通过深度学习和模式识别算法的应用,人工智能可以在海量的情报数据中寻找异常和模式,快速发现威胁和敌对行动。
新材料在军事装备中的应用与研究

新材料在军事装备中的应用与研究随着科技的不断发展,新材料在军事装备中的应用越来越广泛。
新材料具有抗腐蚀、耐高温、高强度等优良性能,能够满足军事装备在恶劣环境下的使用要求,提高了整个军队的战斗力和作战效率。
一、碳纤维复合材料碳纤维复合材料是一种高性能材料,具有高强度、高模量、耐腐蚀、防水等优良性能。
近年来,这种材料已被广泛应用于军事装备中。
例如,轻型战斗机、导弹、保密设备等都采用了碳纤维复合材料,用来提高战时的作战效率和作战质量。
此外,碳纤维复合材料还可以用来制作无人机的机身,可以使无人机更加轻巧、灵活,提高其无人机的飞行性能。
二、钛合金钛合金是一种轻质、高强度、耐腐蚀的新材料,广泛应用于多种军事装备中,如飞机、导弹、坦克等。
钛合金重量轻、强度高,可以减轻武器装备本身的重量,使武器装备更加灵活、便携。
此外,钛合金还具有优良的抗疲劳性能,在长时间使用过程中可以减少武器装备的损伤,延长寿命。
三、纳米材料纳米材料是指粒径在纳米级别的材料,由于其具有更大的比表面积和优异的性能,因此被广泛应用于军事装备领域。
例如,纳米碳管被用作导电材料,在电子设备中用于制作电极和线路。
此外,纳米金属材料被用于制作抗弹衬衫、防弹玻璃等,可以提高抗弹性能,使士兵在作战中更加安全。
四、陶瓷材料陶瓷材料是指硬度和韧性均优良的新型材料,在军事装备中的应用十分广泛。
例如,陶瓷复合材料被用来制造防弹衣、防弹头盔,可以有效地保护士兵的安全。
发动机陶瓷涂层可以提高发动机的工作效果,减少能源消耗。
总之,新材料在军事装备中的应用和研究是一条不断发展的道路。
随着科技的进步,新型材料的耐腐蚀、耐热、耐疲劳等性能将得到更大的发展和应用。
军事装备将变得更加先进、更加安全、更加高效,为保障国家安全和社会稳定提供更加有力的支持。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
智能材料在军事领域的应用智能材料(Intelligent material),是一种能感知外部刺激,能够判断并适当处理且本身可执行的新型功能材料。
智能材料在目前文献中的提法大都为机敏材料( Smart Material )、机敏结构( Smarts Structure)、自适应结构 (A daptive Strueture)、智能材料( Intelligent Material )、智能结构( Intelligent Strueture),这些概念国内外至今尚无统一的定论。
不容质疑智能材料是未来的重要科学领域。
此次来介绍智能材料在军事领域的应用。
作为一种新兴技术材料,智能材料的应用日益引起人们的广泛兴趣,在军事、医学、建筑和纺织服装等领域都有着广阔的发展前景。
智能材料在军事应用中具有很大的潜力,其研究、开发和利用,对未来武器装备的发展将产生重大影响。
目前,在各种军事领域中,智能材料的应用主要涉及到以下几个方面。
一·智能蒙皮光纤作为智能传感元件用于飞机机翼的智能蒙皮中,或者在武器平台的蒙皮中植入传感元件、驱动元件和微处理控制系统制成的智能蒙皮,可用于预警、隐身和通信。
1985年美国空军的“预测计划II”首先提出了光纤智能蒙皮/结构的概念。
随着进一步的研究发展,1994年美国空军动力飞行实验室进行了结构飞行演示,麦道公司对F-15战斗机的外侧前缘、F-18战斗机的蒙皮进行了智能结构飞行试验。
目前,为了未来的弹道导弹监视和预警卫星系统,美国弹道导弹防御局正在研究在复合材料蒙皮中植入核爆光纤传感器、X射线光纤探测器、激光传感器、射频天线等多种传感器的智能蒙皮。
这种智能蒙皮可以被安装在天基防御系统空间平台的表面上,实时监视和预警来自敌方的各种威胁,美国空军莱特实验室正在把一个承载天线结合到表层结构中,与传统外部嵌置的天线相比,这种一体化结构的天线能够有效提高飞行器的空气动力性能、减轻飞行器结构重量和体积、提高天线性能、降低生产成本和维修费用。
该计划预计在2013年进行模型样机的试飞。
二·结构检测和寿命预测智能结构可以对构件内部的应变、温度、裂纹进行实时测量,探测其疲劳和受损伤情况,从而实现对结构进行监测和对寿命进行预测。
光纤具有尺寸小、质量轻、可挠曲、耐腐蚀,不受电磁干扰,与复合材料有良好相容性等特点,且灵敏度高、耐高温,易实现远距离测量而受到人们的青睐。
目前一些先进国家采用光纤智能材料与结构进行复合材料的状态检测与损伤估计,即在材料或结构的关键部位埋置光纤传感器或其阵列进行全寿命期实时监测、损伤评估和寿命预测。
空间站等大型在轨系统采用光纤智能结构,可实时探测由于交会对接碰撞、陨石撞击或其他原因引起的损伤,对损伤进行评估,实施自诊断。
压电元件由于既可作传感器又可作驱动器,频响高,处理电路简单,近年来基于压电元件的结构损伤实时在线检测成为国际上的热点。
美国斯坦福大学采用分布式压电传感器、驱动器进行了复合材料结构所受冲击机冲击损伤情况的研究,荷兰国家宇航实验室、美国波音公司、美国Sandia及LosAlamos国家实验室等研究机构也都在进行这方面的研究。
形状记忆合金(SMA)应用于智能复合材料是由于其在低温下的形状记忆功能和其在高温下的超弹性,应用最为广泛的是NiTi合金。
美国应用SMA制成了夹心结构树脂基复合材料用于“柔性机翼”。
该机翼在各种飞行速度下可自动保持最佳翼型,提高飞行效率,并可自行抑制出现的危险振动。
三·减振降噪智能结构用于航空航天系统可以消除系统的有害振动,减轻对电子系统的干扰,提高系统的可靠性;用于舰艇,可以抑制噪声传播,提高潜艇和军舰的声隐身性能。
国外正在研究的具有减振降噪功能的智能结构主要由压电陶瓷、形状记忆合金和电致伸缩等新材料制成。
如Lord 公司用超磁致伸缩材料研制的一套智能减震系统,安装在飞机发动机支架上,使机舱内的噪声减小20dB以上[7]。
将压电材料置入飞机机身内,当飞机遇到强气流而振动时,压电材料便产生电流,使舱壁发生和原来振动方向相反的振动,抵消气流引起的振动噪音[6]。
(4)环境自适应结构由智能结构制成的自适应飞机机翼,能实时感知外界环境的变化,同时驱动机翼发生弯曲、扭转以改变翼型和攻角,从而获得最佳的气动特性,自适应机翼将大大减轻重量,提高响应速度,减少转弯半径,改善雷达散射截面,增大升阻比。
例如当飞机在飞行过程中遇到涡流或猛烈的逆风时,机翼中的智能材料就能迅速变形,并带动机翼改变形状,从而消除涡流或逆风的影响,使飞机仍能平衡地飞行。
美国Grumman飞机公司用超磁致伸缩智能型材料作驱动组元制造的自适应机翼模型,其响应速度比传统的液压系统提高了20倍,后缘倾转60%,航程增加了35%。
美国波音公司和麻省理工学院联合研究出在桨叶中嵌入智能纤维,可使电致流变体时桨叶扭转变形达几度。
四·雷达波智能隐身材料雷达是迄今为止最为主要和有效的远程电子探测设备,随着雷达技术的改进和发展,现代雷达对各种军用目标构成了致命的威胁,雷达波隐身仍然是目前隐身技术发展的重点,雷达波智能隐身是雷达波隐身发展的一个重要方向。
对于目标而言,可能同时面临着多部雷达的威胁和探测,面对这种局面,材料的单一化雷达被动隐身已经越来越不能适应现代战争的要求,有些国家对雷达波智能隐身的研究已经取得了一定的成果。
据报道,用智能纤维增强的一种导电聚合物作为隐身的结构材料在雷达波智能隐身中得到了应用,不仅降低了雷达散射的截面,同时还把飞机的质量减轻了50%,并对声波也具有良好的隐身效果。
雷达波智能隐身的一大热点是动态适应雷达吸波材料,该种材料能够感应入射的电磁波,实时调节材料的电磁参数,使材料吸收峰处在人射波电磁频谱,以对特定频率电磁波的强吸收。
英国谢菲尔德大学研制的一种成分PANi.HBF4,PEO(poly—ethylene—oxide),银(12%,质量分数)和AgBF(12%,质量分数)的导电聚合物J,对于含40%PANi.HBF的导电聚合物,该导电聚合物能够作为动态自适应雷达吸波材料,其本质在于对其施加电压后其电磁参数可以调节,其原理是一旦对导电聚合物施加电压后会发生如下反应:PANi.HBF+Ag_ ̄PANi.H。
+AgBF,其中左边易导电,右边不易导电,施加电场后向易导电的方向发展。
通过施加电压不同,调节了导电聚合物的电磁参数,从而能够使电磁波在聚合物内的波长发生改变,用两层导电聚合物配置成Jaumann雷达吸收体-6』,上层厚度为d,下层厚度为d,每层导电聚合物的电磁参数都可以调节,这样可使该吸收体具备了宽频下强吸收的能力。
图1为吸收峰可调的两层Jaumann雷达吸收体每层最佳的电阻与频率关系图。
图2为用导电聚合物配置的Jaumann雷达吸收体在施加不同电压后,其反射率与频率的关系。
从图1、图2可以看出,通过调节电压,可动态调节每层导电聚合物的电阻(电磁参数),从而达到了反射率吸收峰在不同频率下可调的目的五·红外智能隐身材料随着红外探测技术的不断进步以及背景环境的快速变化,传统意义的红外伪装一单一被动抑制目标红外辐射、改变辐射特性已经越来越不能适应现代战场的要求,对红外隐身材料的研究也在不断发展,尤其是在动态红外智能隐身材料研究方面。
1995年,P.Chandrasekhar对导电高分子电致变色材料的红外发射性能进行研究,发现在中远红外宽频范围(0.41xm一45Ixm)具有可控的红外发射率变化(0.3—0.7)以适应背景的红外发射率,实现动态红外伪装。
美国陆军应用导电高分子电致变色材料(PEDT/PPS)制作士兵服装,使士兵能够在夜间不被敌方的探测器发现。
对舰船、坦克、车辆等武器装备在不同环境下的伪装要求,采用导电高分子电致变色涂层(聚苯胺/聚二苯胺涂层)J,利用其红外发射率不同而达到夜间或白天红外伪装的目的,此种材料还可使武器装备表面涂层呈现不同的可见光迷彩伪装效果。
为了调节目标表面温度变化范围,可以采用考虑大热惯量材料,其中相变材料是其中一种很有发展前途的材料,相变材料是在某一温度发生相变时,吸收热量,因而达到蓄热调温的作用,使物体表面温度下降,辐射率减小,达到红外隐身的效果,而且此过程是可逆的,Mckinney等将相变高分子材料(主要是链烷烃和某些塑性晶体如2,2二甲基一1,3丙二醇(DMP)、2烃甲基-2-甲基一1,3丙二醇(HMP))用无机或有机高分子材料进行包覆制成微胶囊,再将这种微胶囊作为填料加入到涂料中,或者加人到树脂中挤压形成纤维,将涂料或织物覆盖于物体表面,当温度升高时,相变高分子材料发生相变吸热,塑性晶体分子结构发生变化吸热,降低表面温度,温度降低时,相变高分子材料发生相变放热,升高表面温度,利用高相变热储材料的可逆过程¨引,达到红外伪装的目的,当然在具体应用时,还应该考虑隐身材料所应用目标的温度和环境因素等来动态调节物体表面温度。
虽然这种高分子材料还未见应用于红外智能隐身材料的报道,不过从材料特性看,这种高分子材料具有未来应用于红外智能隐身的潜力。
六·可见光智能隐身材料为了提高目标在可见光背景下的伪装能力,有些国家致力于伪装材料在可见光背景下的环境自适应技术研究,其中电致、光致变色高分子材料成为可见光智能隐身的一个重要研究方向。
据报道,美国空军研究了一种导电聚苯胺复合材料,可用于调节飞机蒙皮的亮度和颜色,它是通过安装在飞机各个侧面的可见光传感器控制它的光电等特性,在不加电时,它是透光的,在加电时,可同时改变亮度和颜色,使用这种蒙皮的飞机,在飞行中从上往下看,它的上部颜色与它下面地表的主体颜色相近,从下往上看,它的底部颜色与太空背景一致,而且蒙皮加电时,能够散射雷达波,使跟踪雷达的探测距离缩短一半以上。
美国佛罗里达大学研制出一种电致变色聚合物材料,将这种材料制成薄板覆盖在目标表面,板在加电时能发光并改变颜色,在不同电压的控制下会发出蓝、灰、白等不同颜色的光,必要时还可产生淡淡不同的色调,以便与太空的色调相一致,能够消除目标与背景的色差,达到可见光隐身的效果¨¨。
美国研制出一种电致变色高分子材料可用于可见光伪装智能材料,据称,在聚氨酯分子中嵌入高活性的丁二炔链段,在适当的条件下,丁二炔聚合成聚丁二炔,形成具有自由电子的共轭结构,从而改变了整个材料的颜色和光强度,在此基础上,在材料系统中加入传感器和控制器,使用带有SiC光探测器的窄带通滤波器可以识别环境的波长和光强度,再将输出信号经模拟数字转换器传输给微处理器进行识别和数据处理,并发出控制指令以改变材料的颜色和强度,从而达到智能隐身的效果H。
目前正在研究的可用于可见光智能隐身的光致变色高分子材料主要还有:含硫卡巴腙配合物的光致变色高分子材料;含偶氮苯的光致变色高分子材料;含螺苯并吡喃的光致变色高分子子材料。