红外隐身技术：减少热辐射

大家知道，不管是有生命还是无生命物体，只要温度高于绝对零度，它们就时时刻刻都在发出红外辐射。尤其是军事装备如坦克、车辆、军舰、飞机等，由于存在高温部位，往往成为很强的红外辐射源，容易被发现而招来灭顶之灾。各国军队都认识到了军事装备的这一特点，为了最大限度地杀伤对手，千方百计地研究各类红外探测装备。同时，为使军事装备不被敌方发现，各国也在大力发展红外隐身技术。

从物理学的角度看，红外辐射实际上是热辐射。热辐射量主要取决于物体的温度和材料本身的性质，其中温度起着决定性作用。另一方面，某些波长的红外辐射在通过大气或浓雾时，具有较高的透过率，形成大气窗口。因此，要使军用装备达到红外隐身的目的，有两条基本途径：降低军用装备的红外辐射；降低红外探测器至目标光路上的红外大气窗口的透过率、改变辐射特征及调节红外辐射的传输过程。红外隐身是对抗红外探测手段的一项综合技术。大气的红外窗口分别为1～2.7微米、3～5微米和8～14微米，多数探测器的工作波长都集中在这三个波段内。因此，为了达到隐身的目的，各种军事装备都力图降低红外辐射，或使其辐射波长避开上述大气窗口。当前，红外隐身技术已经广泛运用到导弹、飞机、军舰及坦克、车辆等的隐身上，增大了各种军事装备的战场存活概率。

导弹的红外隐身。降低导弹被红外探测系统发现的概率就要降低导弹的温度，决定导弹温度的，主要是喷口和尾焰，以及导弹的气动加热引起的升温，可通过改变导弹的喷口方向尽量使尾焰喷射避开对方红外探测系统的监视、降低尾喷口的温度以及降低因气动加热引起的蒙皮温升；选择低辐射系数的涂料，以减少导弹因气动加热而引起的热辐射；缩小目标面积。

飞机的红外隐身。飞机的热辐射主要产生于发动机、发动机喷口和排气气流等。对飞机来讲，可采用以下方法来降低红外辐射强度：（1）加长飞机尾喷管，以降低尾喷管出射气流的温度，使红外辐射的波长向长波方向移动，超出敌方红外探测器的工作波段。（2）改进飞机发动机喷口的结构和形状。例如可将飞机喷口改为二元喷管，对涡扇发动机，可使主气流与旁通气流有效地加以混合；对其他类型的发动机，则利用外界空气在主排气周围提供冷屏蔽。还可将喷口构造成椭圆形或矩形，增加排气流的截面积或周界。也还可以采用新型喷嘴，使燃油充分燃烧，从而降低红外辐射。通过这些措施可滤掉90%的红外辐射，相当于使对方探测距离缩短30%～45%，同时大大缩小目标受对方红外跟踪器跟踪的角度范围。（3）减小发动机的红外辐射强度。发动机排出的灼热尾气具有非常明显的红外辐射特征，采取隔离、主动或被动冷却、使用特殊材料和吸收涂料等措施，对于反射、吸收或耗散红外辐射能量都能收到很好的效果。由于涡流风扇发动机产生的冷空气可以与发动机排出的灼热气体混合以降低红外辐射强度，所以它是隐身战机优选的发动机。（4）采用反红外涂料。在机身上涂覆能吸收红外辐射能的材料，可降低机体的热辐射，减少对方红外探测器的发现概率。（5）改进飞机发动机的燃料。在喷焰中加入红外吸收剂，以吸收热量，降低喷陷的温度；或加入添加剂，以改变红外辐射频带——使喷焰红外辐射波长移出大气窗口。（6）在飞机上加装红外抑制板，采用隔热材料等，也可以达到红外隐身的效果。

军舰的红外隐身。军舰的热辐射主要产生于烟囱、发动机的烟道、由烟囱排出的燃油废气和火舌等。军舰可采用以下方法进行隐身：（1）降低红外大气窗口透过率。主要采用烟火型红外遮蔽烟幕和水幕，在红外侦察设备和红外导引头探测方向上，距舰船的一定位置，快速布设大面积的烟幕或水幕，利用烟雾或水雾的微粒，吸收或散射军舰红外辐射的能量，使红外侦察设备接收到的目标红外信号十分微小，甚至接收不到信号，以达到隐蔽军舰的效果。（2）散热隔热降温。通常将烟囱的结构进行改进，如将发动机产生的燃油废气分散排出，在烟囱四周喷洒水雾，在烟囱内加装红外辐射挡板，将排放的高温废气分向军舰的两舷，在军舰内经过废气快速回冷系统进行冷却；在烟囱内安装喷射、扩散器，以冷却废气；将发动机的排气口设在水线以下；在发动机烟道加装冷空气散热器，在发动机和舱壁之间喷射冷空气；发动机加装隔热罩或在发热部位包覆隔热材料。（3）涂覆特种涂料。在军舰的壳体上涂覆低辐射率涂料，以降低其远红外波段的辐射。

地面武器的红外隐身。主要指坦克、装甲车和其他军用车辆等。它们的热辐射主要产生于发动机及其他高温金属部件、排气口和车体，可采用以下隐身措施：（1）抑制发动机排气口温度。其方法与飞机隐身的方法类似。可将坦克、装甲车等车辆的发动机废气导入发动机冷却空气排放口，两者混合后再排出，以达到降低气体温度的目的，或改变排气口的位置和形状，在排气口表面涂覆金属氧化物和非金属涂料等。（2）抑制发动机和其他高温金属部件的红外辐射可采用绝热复合柴油机，隔热程度可达到45%～65%；或使用热效率高的燃气轮机，可有效降低坦克、装甲车上金属部件的温度；或在燃料中加入可提高燃烧效率的添加剂，改变排出气体的红外谱分布，使之避开探测器的响应波段。（3）使用反红外涂料。坦克、装甲车的车体面积大，但温度不高，可在车体表面涂覆特殊红外隐身涂料，以降低红外辐射。