軍事領(lǐng)域中的紅外技術(shù)

紅外線是一種電磁波,具有與無線電波及可見光一樣的本質(zhì),紅外線的波長0.76μm～100μm之間,按波長的范圍可分為近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外、極遠(yuǎn)紅外四自然界中任何溫度高于絕對零度(0?K?或－273℃)的物體都在向外輻射各種波長的紅外線。物體的溫度越高其輻射紅外線的強(qiáng)度也越大。

對于單兵作戰(zhàn)，熱像儀就起到了很大的作用，而紅外熱成像儀就是基于紅外探測理論開發(fā)出來的。紅外夜視技術(shù)分為主動和被動，主動的就是主動照射并利用目標(biāo)反射紅外遠(yuǎn)的紅外光來實現(xiàn)夜視觀察的，具有成像清晰、制作簡單等特點，但是紅外探照燈的紅外光會被敵人輕而易舉地發(fā)現(xiàn)，在1945年美國進(jìn)攻沖繩島戰(zhàn)役中，美軍就是利用了紅外熱像儀發(fā)現(xiàn)在夜晚悄悄從藏身的洞穴中偷偷爬出來準(zhǔn)備偷襲的日軍，從而殲滅了藏身的日軍；而被動紅外技術(shù)是借助于目標(biāo)自身發(fā)射的紅外輻射來實現(xiàn)觀察的，根據(jù)溫度的不同進(jìn)行成像，不主動發(fā)射紅外光，能透霧、雨進(jìn)行觀察，但是分辨率低。在19世紀(jì)80年代的英阿馬島海戰(zhàn)中，英軍就是利用紅外熱像儀在黑暗中清楚發(fā)現(xiàn)阿軍士兵從而贏得戰(zhàn)斗。

單兵紅外夜視儀及其夜視效果

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在飛機(jī)、艦船、坦克等武器的紅外隱身領(lǐng)域，紅外技術(shù)也功不可沒。通過改變物體的結(jié)構(gòu)設(shè)計，并應(yīng)用紅外物理原理衰減吸收目標(biāo)紅外輻射的能量，減弱紅外輻射特征，實現(xiàn)降低目標(biāo)的可探測性。物體輻射紅外能量不僅取決于物體溫度，還取決于它的比輻射率。即使兩個物體溫度相同，但是如果比輻射率不同，探測器上也會顯示不同的畫面。一般地，軍事目標(biāo)的輻射強(qiáng)于北京，所以采用低比輻射率的涂料可明顯降低目標(biāo)的輻射能量。在發(fā)動機(jī)噴管上采用碳纖維增強(qiáng)的碳復(fù)合材料或者陶復(fù)合材料，噴口向上彎曲，利于彈體遮擋紅外擋板；采用矢量推力二元噴管、S型二元噴管等降低排氣溫度冷卻速度，減少排氣紅外輻射；在燃料中加入添加劑，抑制和改變噴帶的紅外輻射頻帶，使其處于導(dǎo)彈相應(yīng)波段之外。

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矢量推力二元噴口及其工作中尾焰狀態(tài)