紅外隱身技術，是通過降低或改變目標的紅外輻射特徵來實現降低目標的可探測性，主要包括改變目標的紅外輻射特性、降低目標的紅外輻射強度、調節紅外輻射的傳播途徑。具體措施包括改進熱結構設計，對主要發熱部件進行強制冷卻，表面塗覆紅外隱身材料，使用紅外偽裝和遮蔽。紅外隱身的目的就是降低或改變目標的紅外輻射特性，減小紅外探測系統對目標的作用距離，從而降低目標被探測的機率。
基本介紹
- 中文名：紅外隱身技術
- 外文名：Infrared stealth technology
- 隱身方法：降低或改變目標的紅外輻射特徵
- 隱身目的：降低目標被探測的機率
- 紅外隱身材料：紅外低發射率隱身/降溫偽裝塗料
- 軍事套用：飛機、艦艇、坦克等
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發展背景
隨著軍事科學技術的迅速發展，現代的紅外偵察、瞄準技術已達到了相當高的水平。光電成像衛星可獲得解析度為0.1m的可見光圖像和紅外圖像，並可在全暗的條件下拍攝地面目標，特別適於坦克、裝甲車輛、監視機動式彈道飛彈的動向。因而使各種軍事目標和武器裝備的安全受到嚴重威脅。為此，以降低裝備紅外線發射和削弱敵方紅外探測效能為宗旨的紅外隱身技術，就受到了世界各國軍事科學家們的高度重視，並迅速發展。
紅外隱身已成為現代武器裝備必須具備的重要性能和顯著特徵。目前武器裝備紅外隱身技術發展有兩個顯著特點：其一是針對多波段（3～5、8～14 μm）先進紅外探測器的出現和套用， 促使紅外隱身技術向全方位、多頻段發展；其二是要求與其他隱身性能進行平衡和綜合設計（如雷達、可見光隱身等）。
技術概念
紅外隱身技術是通過更改結構的設計和套用紅外物理原理來衰減吸收目標紅外輻射的能量，從而實現目標的低可探測性，主要包括改變目標的紅外輻射特性、降低目標的紅外輻射強度、調節紅外輻射的傳播途徑。
（1）改變目標的紅外輻射特性，包括：改變紅外輻射波段；調節紅外輻射的傳輸過程；模擬背景紅外輻射特徵;紅外輻射變形。改變紅外輻射波段，使飛機的紅外輻射波段處於紅外探測器的回響波段之外，可採用可變紅外輻射波長的異型噴管、在燃料中加入特殊的添加劑來改變紅外輻射波長；調節紅外輻射的傳輸過程，在結構上改變紅外輻射的輻射方向，可採用冷卻的方法，吸收飛機下表面熱，再使熱向上輻射；模擬背景紅外輻射特徵，是通過改變飛機的紅外輻射分布狀態，使飛機與背景的紅外輻射分布狀態相協調，從而使飛機的紅外圖像成為整個背景紅外輻射圖像的一部分；紅外輻射變形，是通過改變飛機各部分紅外輻射的相對值和相對位置，來改變飛機易被紅外成像系統所識別的特定紅外圖像特徵，從而使敵方難以識別。
（2）降低目標紅外輻射強度。降低飛機與背景的熱對比度，使敵方紅外探測器接收不到足夠的能量，減少飛機被發現、識別和跟蹤的機率。例如，減少散熱源、熱禁止、空氣對流散熱技術、熱廢氣冷卻等。
紅外隱身材料
紅外隱身材料，主要有：紅外低發射率隱身材料；降溫偽裝塗料。
（2）降溫偽裝塗料，包括：隔熱材料，相變材料。隔熱材料，主要利用材料的熱容量較大、熱導率較低，使目標的溫度特徵不易暴露等特點來模擬背景的光譜反射特性以達到偽裝的目的。相變材料，由於相變材料在某一溫度發生相變時，吸收熱量，因而達到蓄熱調溫的作用，使物體表面溫度下降，輻射量減小，達到紅外隱身的效果。
技術套用
紅外隱身技術，在軍事上的套用非常廣泛，主要用於飛機、艦艇、坦克等。
飛機
（1）發動機噴管採用碳纖維增強的碳複合材料或陶瓷複合材料；噴口安放在機體上方或噴管向上彎曲，利於彈體遮擋紅外擋板，在噴口附近安裝排氣擋板或紅外吸收裝置，或使飛機採用大角度傾斜的尾翼等遮擋紅外輻射；在尾噴管內部表面噴塗低發射率塗料；採用矢量推力二元噴管、S形二元噴管等降低排氣溫度冷卻速度，從而減少排氣紅外輻射；在燃料中加入添加劑，以抑制和改變噴焰的紅外輻射頻帶，使之處於飛彈回響波段之外。
（2）採用散熱量小的發動機。隱身飛機大多採用渦輪風扇發動機， 它與渦輪噴氣發動機相比，飛機的平均排氣溫度降低200 ℃～250 ℃，從而使飛機的紅外隱身性能得到大大改善。用金屬石棉夾層材料對飛機發動機進行隔熱，防止發動機熱量傳給機身。
（3）在飛機表面塗覆紅外塗料，在塗料中加隔熱和抗紅外輻射成份，以抑制飛機表面溫度和抗紅外輻射。採用閉合迴路冷卻系統，這是在隱身飛機上普遍採用的措施，它能把座艙和機載電子設備等產生的熱傳給燃油，以減少飛機的紅外輻射，或把熱在大氣中不能充分傳熱的頻率下散發掉。
（4）用氣溶膠禁止發動機尾焰的紅外輻射。例如，將含金屬化合物微粒的環氧樹脂、聚乙烯樹脂等可發泡高分子物質，隨氣流一起噴出，它們在空氣中遇冷便霧化成懸浮泡沫塑膠微粒;或將含有易電離的鎢、鈉、鉀、銫等金屬粉末噴入發動機尾焰，高溫加熱形成等離子區；或在飛機尾段受威脅時噴出液態氮，形成環繞尾焰的冷卻幕。
（5）降低飛機蒙皮溫度。可採用局部冷卻或隔熱的方法來降低蒙皮溫度；也可採用蒙皮溫度預熱燃油的方法。
坦克
（1）降低坦克的紅外輻射。坦克的紅外輻射是其被紅外探測器發現、並被紅外製導武器摧毀的根源，因此降低其紅外輻射也是隱身技術發展的一個重要方面。可採取的主要措施有：使用效率高、熱損耗較小的發動機，如絕熱陶瓷發動機；合理布置坦克發動機排煙口或對排煙道進行冷卻、在坦克的燃料中加入添加劑，降低排氣溫度，使排氣的紅外頻譜與大氣特性相融改進坦克冷卻系統，降低坦克溫度；針對坦克在行進時，履帶與地面磨擦產生的紅外輻射，在坦克行動部分外側掛裝裙板，減少坦克熱輻射強度。
（2）發展隱身塗層技術。近幾年，主戰坦克使用的迷彩和塗料不斷推陳出新，已經用變形迷彩取代了保護迷彩，用高技術特殊塗料取代了普通漆。如國外新近研製的熱紅外隱身塗層、吸收雷達波塗層、雷射隱身塗層以及全波譜隱身塗層等，能夠吸收探測和尋的波束，降低坦克自身的輻射能量，使坦克外形輪廓變得模糊，可達到減小或消除坦克目標信息返回探測或尋的系統的目的。
艦艇
通過設計穿浪艦首的嶄新船體和在船體上塗敷特殊油漆，或用特殊材料來減少紅外特徵信號。在艦船上裝備有噴霧自衛系統，在需要時，利用噴霧自衛系統產生細密的水霧，在幾秒鐘之內可將艦艇自身籠罩在一層薄霧之中，並與來自海面和天空的背景光混淆在一起，從而將艦艇通過光反射和紅外輻射遮蓋起來。這樣，不僅使敵人的紅外探測系統失去捕捉目標的能力，而且還會使艦艇不易被肉眼發現。
對於艦體上發熱部分，使用熱絕緣材料和玻璃鋼排氣煙囪可以減小紅外特徵信號；對於艦船所排放的熱廢氣，為了降低其紅外輻射，現在一般採用兩種紅外隱身的方法：一是將廢氣通過排氣管中注入海水使之冷卻到60 ～80℃後，在船尾稍高於水線的部位排放，二是改變煙囪設計，使廢氣從煙囪中排放出來之前，經過冷空氣或者冷水的冷卻，從而降低其廢氣的紅外特徵信號。
發展趨勢
隨著紅外探測器技術的迅速發展，紅外探測手段趨於高精度、智慧型化和多樣化，這就對紅外隱身技術提出了新的更高的要求。根據紅外隱身技術的發展現狀，其發展趨勢可以總結為兩方面：一是尋求各波段各種隱身技術的兼容，即全波段隱身技術；二是對現有方法進行改進並探索新的紅外隱身方法。
各波段隱身技術的兼容
隨著現代探測手段的日益多樣化，針對單一波段或者單一類型探測器的隱身技術已經不能適應戰爭的需要。因此人們未來將會更加重視全波段隱身技術，即兼顧聲波、雷達毫米波、紅外、可見光、紫外等頻段的隱身技術，而實現全波段隱身技術主要是依靠高性能的隱身材料。法國海軍的“拉裴特”級護衛艦是已經投入實用的具有較出色隱身效果的多波段隱身戰艦。美、德、瑞典等國在多波段隱身技術方面的研究水平已經達到可見光、近紅外、中遠紅外和雷達毫米波四頻段兼容。
現有方法的改進和新的紅外隱身方法
對現有方法的改進主要包括目標表面結構的改進、主要熱源隔熱方法的最佳化、現有隱身材料的合理使用等，目的是使得現有的隱身措施效果更好，以應對探測和識別精度更高的紅外製導武器。新的紅外隱身方法主要包括新型隱身材料和新的隱身技術。新型隱身材料包括手性材料、納米隱身材料、導電高聚物材料、多晶鐵纖維吸收劑、智慧型隱身材料等。
未來的隱身塗料應具備以下性能：具有較低的紅外發射率和可見光吸收率；具有對熱輻射進行漫反射的合理表面結構；能與其它波段的隱身要求兼容；具有良好的機械性能和耐腐蝕性。新的隱身手段主要指目標外形設計、熱源冷卻方法和新的隱身機理。
