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第10版:科技前沿 PDF版下載

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兵在掌上閱 亮劍彈指間

現(xiàn)代坦克如何隱身


■趙 林

集防御、進(jìn)攻和火力支援等多種功能于一體的坦克,在防護(hù)設(shè)計中,一直面臨著防御能力與機(jī)動能力不可兼顧的難題:不顧一切地將裝甲加厚,可以防止被反坦克武器擊穿,但發(fā)動機(jī)力不從心;反之,減輕裝甲厚度增加機(jī)動性的同時,防護(hù)能力則會大幅下降。為了解決這一難題,坦克設(shè)計師另辟蹊徑,從坦克材料、坦克涂層和車載裝備等方面,多管齊下提升坦克的綜合防護(hù)能力。

新型材料——

令雷達(dá)“視而不見”

坦克工作時發(fā)動機(jī)的高溫會比周邊環(huán)境高十幾攝氏度,同時散射出肉眼不可見的紅外線。而坦克表面90%以上覆蓋著金屬裝甲,在探測方的雷達(dá)顯示屏中會形成一個極其明顯的圖像點(diǎn),令坦克暴露無遺。

因此,采取多種新型特殊材料替代或覆蓋原有的金屬外殼成為各國坦克設(shè)計師的共同思路。當(dāng)前,“防高光譜偵察偽裝材料”“變色多光譜偽裝材料”等已逐漸走上了坦克防護(hù)的舞臺。相對于傳統(tǒng)的裝甲鋼,這些復(fù)合材料具有極其明顯的吸能特性,可以有效吸收或部分屏蔽紅外線輻射和電磁輻射,有些甚至可以通過改變材料配方,來調(diào)整可吸收或屏蔽的電磁波波長,以達(dá)到對不同毫米波雷達(dá)和厘米波雷達(dá)進(jìn)行適應(yīng)性改進(jìn)的目的。

隨著復(fù)合材料逐漸向全光譜、高強(qiáng)度、低反射率的方向發(fā)展,這項降低坦克“存在感”的技術(shù)必將在未來坦克綜合防御技術(shù)中占據(jù)一席之地。

隱身涂層——

坦克變身“變色龍”

近年來,隱身技術(shù)已普遍運(yùn)用于軍事領(lǐng)域,隱身坦克也應(yīng)運(yùn)而生。受技術(shù)限制,坦克暫時無法做到對任何探測方式或任何頻率都100%限制,但隱身涂層技術(shù)發(fā)展至今,坦克已具備了對雷達(dá)波和紅外探測的較強(qiáng)隱身能力。

坦克車輛的紅外隱身技術(shù)主要針對紅外探測器的探測特點(diǎn),一方面采取降低熱點(diǎn)溫度的方法,令紅外探測設(shè)備“看不清”;另一方面,紅外隱身涂層也可以對目標(biāo)實施有效保護(hù)。

當(dāng)雷達(dá)波照射在覆蓋著吸波材料的坦克外表面時,吸波涂層材料內(nèi)部離子受到激發(fā)而振蕩,最終將電磁波轉(zhuǎn)換為熱能,雷達(dá)波迅速衰減,使探測設(shè)備中的坦克“銷聲匿跡”。而紅外隱身涂層則采用可大量吸收紅外輻射的新型材料,顯著降低了坦克被紅外探測裝置發(fā)現(xiàn)的概率。

超材料——

打造“隱身斗篷”

現(xiàn)有的各種自然材料均會對電磁波造成不同程度的吸收。那么,是否有一種材料,能實現(xiàn)對電磁波的完美反射或繞射,而不會造成電磁波的吸收和衰減呢?

美國杜克大學(xué)Smith團(tuán)隊實驗驗證了這種物質(zhì)的存在——超材料,其特性是具有新穎的結(jié)構(gòu),人們可以隨意調(diào)整其介電常數(shù)和磁導(dǎo)率,按照人工要求控制電磁波、聲波和光波。超材料最具有代表性的應(yīng)用為“隱身斗篷”,這種斗篷包覆在物體表面,可實現(xiàn)對外界的較好隱身。

不僅如此,當(dāng)前的“隱身斗篷”技術(shù)已經(jīng)做到了“光”隱身和“聲”隱身。在“聲”隱身方面,2011年美國杜克大學(xué)卡摩爾團(tuán)隊開發(fā)的一種聲學(xué)材料斗篷,能夠?qū)ο薅l率的聲波實現(xiàn)隱身,這種技術(shù)的實現(xiàn)將成為聲吶探測的天敵。而在“光”隱身方面,2012年,加拿大超材料隱身生物公司發(fā)明了一種材料,能使周圍光線折射,使可見光從其周圍繞過而實現(xiàn)隱身,就像哈利·波特的隱身衣一樣。

隨著材料技術(shù)、顯示屏技術(shù)和圖片處理技術(shù)的發(fā)展,坦克將憑借裝備隱身材料、涂覆隱身涂層、披掛隱身斗篷等方式,實現(xiàn)對雷達(dá)、紅外、可見光等探測手段的隱身。

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