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红外隐身技术

红外隐身技术，是通过降低或改变目标的红外辐射特征来实现降低目标的可探测性，主要包括改变目标的红外辐射特性、降低目标的红外辐射强度、调节红外辐射的传播途径。具体措施包括改进热结构设计，对主要发热部件进行强制冷却，表面涂覆红外隐身材料，使用红外伪装和遮蔽。红外隐身的目的就是降低或改变目标的红外辐射特性，减小红外探测系统对目标的作用距离，从而降低目标被探测的概率。

一、背景

红外隐身已成为现代武器装备必须具备的重要性能和显著特征。武器装备红外隐身技术发展有两个显著特点：其一是针对多波段(3~5、8～14μm)先进红外探测器的出现和应用，促使红外隐身技术向全方位、多频段发展；其二是要求与其他隐身性能进行平衡和综合设计(如雷达、可见光隐身等)。

二、技术概念

(1)改变目标的红外辐射特性，包括：改变红外辐射波段；调节红外辐射的传输过程；模拟背景红外辐射特征；红外辐射变形。改变红外辐射波段，使飞机的红外辐射波段处于红外探测器的响应波段之外，可采用可变红外辐射波长的异型喷管、在燃料中加入特殊的添加剂来改变红外辐射波长；调节红外辐射的传输过程，在结构上改变红外辐射的辐射方向，可采用冷却的方

法，吸收飞机下表面热，再使热向上辐射；模拟背景红外辐射特征，是通过改变飞机的红外辐射分布状态，使飞机与背景的红外辐射分布状态相协调，从而使飞机的红外图像成为整个背景红外辐射图像的一部分；红外辐射变形，是通过改变飞机各部分红外辐射的相对值和相对位置，来改变飞机易被红外成像系统所识别的特定红外图像特征，从而使敌方难以识别。

(2)降低目标红外辐射强度。降低飞机与背景的热对比度，使敌方红外探测器接收不到足够的能量，减少飞机被发现、识别和跟踪的概率。例如，减少散热源、热屏蔽、空气对流散热技术、热废气冷却等。

(3)光谱转换。采用在3~5μm和8~14μm波段这两个大气窗口发射率低，而在这两个波段外的中远红外上有高发射率的涂料，使所保护飞机的红外辐射落在大气窗口以外而被大气吸收和散射掉。

三、隐身材料

1)红外低发射率隐身材料。当光线照射到物体上时，一般都会发生吸引、反射、透射3个过程，α+p+c=1,其中α、p、c分别代表吸收比、反射比和透射比。由基尔霍夫定律可以推得α=ε即ε+p+c=1,故低发射率材料要么有较高的反射率，要么有较高的透射比。当前研究较多的低发射率材料主要有金属颜料、着色颜料、半导体材料和导电高聚物4类。

(2)降温伪装涂料，包括：隔热材料，相变材料。隔热材料，主要利用材料的热容量较大、热导率较低，使目标的温度特征不易暴露等特点来模拟背景的光谱反射特性以达到伪装的目的。相变材料，由于相变材料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，辐射量减小，达到红外隐身的效果。

四、可采取措施

(1)发动机喷管采用碳纤维增强的碳复合材料或陶瓷复合材料；喷口安放在机体上方或喷管向上弯曲，利于弹体遮挡红外挡板，在喷口附近安装排气挡板或红外吸收装置，或使飞机采用大角度倾斜的尾翼等遮挡红外辐射；在尾喷管内部表面喷涂低发射率涂料；采用矢量推力二元喷管、S形二元喷管等降低排气温度冷却速度，从而减少排气红外辐射；在燃料中加入添加剂，以抑制和改变喷焰的红外辐射频带，使之处于导弹响应波段之外。

(2)采用散热量小的发动机。隐身飞机大多采用涡轮风扇发动机，它与涡轮喷气发动机相比，飞机的平均排气温度降低200℃~250℃,从而使飞机的红外隐身性能得到大大改善。用金属石棉夹层材料对飞机发动机进行隔热，防止发动机热量传给机身。

(3)在飞机表面涂覆红外涂料，在涂料中加隔热和抗红外辐射成份，以抑制飞机表面温度和抗红外辐射。采用闭合回路冷却系统，这是在隐身飞机上普遍采用的措施，它能把座舱和机载电子设备等产生的热传给燃油，以减少飞机的红外辐射，或把热在大气中不能充分传热的频率下散发掉。

(4)用气溶胶屏蔽发动机尾焰的红外辐射。例如，将含金属化合物微粒的环氧树脂、聚乙烯树脂等可发泡高分子物质，随气流一起喷

出，它们在空气中遇冷便雾化成悬浮泡沫塑料微粒；或将含有易电离的钨、钠、钾、铯等金属粉末喷入发动机尾焰，高温加热形成等离子区；或在飞机尾段受威胁时喷出液态氮，形成环绕尾焰的冷却幕。

(5)降低飞机蒙皮温度。可采用局部冷却或隔热的方法来降低蒙

皮温度；也可采用蒙皮温度预热燃油的方法。

五、发展趋势

随着现代探测手段的日益多样化，针对单一波段或者单一类型探测器的隐身技术已经不能适应战争的需要。因此人们未来将会更加重视全波段隐身技术，即兼顾声波、雷达毫米波、红外、可见光、紫外等频段