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现代伪装与隐身技术
发布时间:2011-12-14    点击次数:

  

      一、 概述
      随着电子信息技术高速发展及其在军事领域中的广泛应用,战场军事侦察的技术手段已经实现了高技术化。精确制导武器的广泛应用,意味着战场目标“发现即可命中”,这就促使了反侦察技术的发展。现代战争中,伪装和隐身技术作为高技术反侦察手段已成为战场重要组成部分。
      1. 什么是伪装与隐身技术
伪装技术是为了隐蔽自己和欺骗、迷惑敌人所采取各种隐真示假的技术措施,是军队战斗保障的一项重要内容。
      隐身技术又称隐形技术或低可探测技术,是改变武器装备等目标的可探测信息特征,使敌方探测系统不易发现或发现距离缩短的综合性技术。
      隐身技术是传统伪装技术的一种应用和延伸,是现代内装式伪装的典型代表。
      军事伪装和隐身技术有很强的综合性,所涉及的学科包括光学、电学、声学、热学、化学、植物学、仿生学、流体力学、材料学等。针对高技术侦察的特点,现代伪装技术主要是为减少目标和背景在光学、热红外、无线电波等方面的反射或辐射能量差异而采取的各种工程技术措施。
      2. 现代伪装的分类
      伪装按其在作战中的运用范围,可分为战略伪装、战役伪装和战术伪装。
      战场目标的隐身技术属于战术伪装。
      按伪装所对付的高技术侦察器材的工作频谱范围,可分为防光学探测伪装、防热红外探测伪装、防雷达侦察伪装和防声测伪装。
      目前,各种隐身兵器是以防雷达侦察为主,兼顾到对付可见光侦察。
      3. 伪装与隐身技术的发展
      伪装自古就为兵家所重视。《孙子兵法》中就指出:“兵者,诡道也。故能而示之不能,用而示之不用,近而示之远,远而示之近。”这是关于在战争中如何运用伪装的最早论述。
      在古代战争中,曾有许多实施伪装的成功战例。
      如:我国春秋时期的平阴之战、战国时期的即墨之战。
      到了近现代,伪装得到进一步的广泛运用,成为保障军队作战必不可少的战斗措施。在第二次世界大战的诺曼底登陆战中、在朝鲜战争中、在第四次中东战争、马岛战争、海湾战争、科索沃战争等高技术战争中,伪装在新的技术基础上得到广泛运用,所采用的隐蔽、佯动、设置假目标、施放烟幕和兵器隐身等技术措施,发挥了很大作用。
      现代隐身技术首先应用于航空领域,在本世纪30年代初,随着无线电技术特别是雷达的问世,最早的“隐身”材料也出现了,如荷兰科学家研制的雷达用吸波材料,以及日本人开发的铁氧体材-硅钢片。
      二战期间,美国及纳粹德国,开始研制新型吸波材料,并在飞机和舰艇上使用,使敌方雷达的探测距离大大缩短。
      50年代,为了获取情报而又能隐蔽飞行,美军在侦察飞机上涂上了吸波材料,以减弱电磁波反射强度。以后,又采用了更先进的隐身吸波涂层,使其防雷达探测性能有很大提高。在越南战争中,美军还使用了一种采用红外特征减弱措施的武装直升机,从而大幅度降低了苏制红外制导地空导弹的命中率。
      随着高技术侦察器材的广泛运用,隐身技术的发展进入了一个新的发展阶段。以美国为首的发达国家竞相开展隐形技术的开发研制工作。到80年代,美国的多种隐身作战飞机开始装备部队,并在局部战争中发挥了令人瞠目的巨大作用。
      二、伪装技术
      (一)伪装的基本原理
      伪装是与敌侦察作斗争的基本手段。
侦察的目的是要探测和识别各种军事目标,而伪装则是尽量保护这些军事目标的暴露征候,使其不被对方的侦察所发现。
      伪装的基本原理:
      防光学侦察的原理是消除和降低目标与背景之间的色彩和亮度上的差别,达到伪装目的。
      防红外侦察的原理是消除和降低目标与背景之间的反射红外线的差别,达到伪装目的。
      防雷达侦察的原理是消除和降低目标与背景之间的反射雷达波的差别,达到伪装目的。
      (二)现代伪装方法
      现代伪装技术主要有遮蔽、融合、示假、规避四种。
      1.遮蔽技术
      遮蔽技术又称遮蔽隐真技术,是把真目标遮蔽起来,不让敌发现和识别的技术。遮蔽技术在高技术局部战争中是反侦察和对付精确制导武器最有效的方法之一。
      遮蔽技术可分为两个种类:
     (1)迷彩伪装遮蔽
      迷彩遮蔽是用涂料、染料和其它材料改变目标和背景的颜色、图案所实施的伪装。
     (2)人工遮障
      人工遮障又叫人工遮蔽,是利用各种制式伪装器材对目标进行伪装的一种方法。人工遮障通常由遮障面和支撑构件组成。支撑构件由竹木或金属支架、控制绳等组成。
按其用途和外形不同分为:伪装网遮障和烟雾遮障。
      2.融合技术
      融合技术指减小和消除目标与背景的差别,使目标融合于背景中的技术。例如,单个士兵可用油彩涂抹皮肤的暴露部位,在钢盔和衣服上披上麻皮,抹上涂料和编插新鲜植物,以求得与周围背景近似或相融合。
      融合技术主要分为:
      (1) 防光学侦察融合技术
      该技术的实质就是要降低或消除目标与背景的对比度,其途径是将传感器所要接收目标信号的强度降低或使背景的信号强度增强,以便使目标和背景的反射或辐射强度相接近。
      (2)防雷达侦察融合技术
      防雷达侦察融合技术有如下几种方法:
      一是采用角反射器。
      二是运用龙伯透镜反射器。
      三是采用偶极子反射体。
      (3)防红外侦察融合技术
      防红外侦察的融合技术,是通过适当的方式把热红外目标乔装打扮,使其与背景具有相似的表面特征,也就是使伪装后的红外目标与背景的反射特性、热辐射特性和表面结构相一致,使热红外目标完全融合在背景当中的技术。如在海湾战争中,伊拉克采用烟火剂燃烧发出红外辐射的诱饵弹,来模拟飞机、舰艇、坦克、战斗车辆等红外目标。红外诱饵弹发出的红外辐射,能以假乱真,吸引、迷惑、干扰敌人的红外侦察和红外寻的制导导弹,造成削弱或破坏这些装备的工作效能和使导弹攻击失误,从而使真目标免遭攻击。
      3.示假技术
      在海湾战争中,伊拉克用塑料、硬纸板、木板和铝板制造的大量假飞机、假火炮、假导弹和假坦克等目标,涂上与真目标一致的涂料,并在内部安装了与真目标反射频率相一致的频率发射器,达到真假难辨,使多国部队“很快将伊拉克摧毁”的速战速决战略计划化为泡影。
      高技术条件下的示假技术主要有:光、声、热、电模拟示假技术。它是利用侦察器材只识别各种“源”的弱点,用“源”模拟各种目标在特定的背景上所产生的暴露征候,以达到蒙蔽和欺骗侦察器材的目的。
      4、规避技术
      虽然现代侦察技术能多谱段、全方位、全天候、高分辨地收集情报,但并未达到“天网恢恢,疏而不漏”的境界。可以根据侦察的盲点,来对目标进行规避,方法有:
      一是掌握侦察卫星的运动规律,利用不良天气或敌侦察卫星的过境时间,使军队行动避开敌卫星的侦察。
      二是选择合理的行动路线,能有效地对付雷达等侦察。
      (三)现代伪装器材
      目前各国装备部队的伪装器材一般都是配套的遮蔽伪装器材,包括遮障面和支撑系统。其中遮障面(伪装网、伪装盖布)是进行遮障伪装的主体,可单独使用。针对现代侦察技术和手段,世界各国所使用的遮障面都具有防可见光、红外线和雷达侦察的综合性能。其中美军伪装装备在性能上较为优越。
      我军现装备的人工遮障制式器材有成套遮障、各种伪装网、角反射器等。
外军列装的气溶胶即烟幕伪装器材有40多种,包括发烟手榴弹、发烟火箭、发烟炮弹、发烟炸弹、烟幕施放器、飞机布撒器和航空发烟器等。
      三、隐身技术
      隐身技术的出现已使伪装技术由消极被动变为积极主动,不仅可以由于“隐真”而保存自己,也可以因“示假”而迷惑对方。
      (一)隐身技术途径
       1、隐身外形技术
       外形是目标暴露的主要特征,现代兵器对外表形状处理得如何,将直接影响到防可见光和雷达侦察效果。目前对武器装备的外形设计是以防雷达侦察为主,兼顾致对付可见光侦察。
      (1)反雷达探测隐身外形技术
      目标的雷达反射截面积与雷达探测距离的4次方成正比,它直接决定着雷达的探测能力。因此,要想缩短雷达的探测距离,防雷达探测的外形设计也必须把减小雷达反射截面积作为武器系统隐身的重要措施。在外形设计时,避免出现任何边缘、棱角、尖端、缺口等垂直相交的面,将这部位设计成锐缘或弯曲缘,以抑制强天线型反射和谐振反射。
      (2)反可见光探测隐身外形技术
      在可见光侦察条件下,目标的可见性除与目标与背景间的颜色差别、目标与背景间的距离、照明条件、大气透明状况等一系列因素有关外,目标的可见尺寸越小越难辨认,目标的外表形状越不规则,侧外形轮廓也越不清楚。因此,隐身兵器的外形设计,必须考虑到尽量减小目标的外形尺寸。
      2.隐身结构技术  
      兵器结构的隐身,是以整体结构和局部结构为对象,探索其组合规律和合理形式,达到减小目标暴露特征的目的。现代兵器的结构非常复杂,反光、声、电、热、磁探测的隐身结构技术则与之相匹配发展。
      反雷达隐身结构技术主要包括:合理设计发动机进气和排气系统;减小辐射源数量,尽量消除外露突起部分;采用遮挡结构;为缩小兵器尺寸,采用高密度燃油及适应这种燃油的发动机等。
反红外隐身结构技术主要是通过改造红外辐外源来抑制目标的红外辐射。其技术措施包括:采用散发热量较小的发动机;改进发动机结构,改进发动机喷管的设计;采用闭合环路冷却的环境控制系统,用以降低载荷设备的工作温度等。
      反电子隐身结构技术包括:减少无线电设备;采用低截获概率技术改进的电子设备;减小电缆的电磁辐射;避免电子设备天线的被动反射等。
      反可见光隐身结构技术内容包括;控制目标的亮度和颜色;控制目标发动机喷口的火焰和烟迹信号;控制目标照明和信标灯火;控制目标运动构件的闪光信号等。
反声波隐身结构技术主要包括:改进发动机和辅助机的设计;采用减振和隔声装置;减小螺旋桨运动对介质的扰动噪声;合理进行目标整体设计等。
       3.隐身材料技术
      在兵器隐身化的发展过程中,隐身材料占有极为重要的地位。它是隐身兵器不可缺少的物质基础。隐身材料技术是隐身技术的关键技术。
      (1)吸波、透波材料
      当目标体或其蒙皮采用吸波、透波材料制造时,则照射其上的雷达波,会有部分被吸收,或被透过,从而减小雷达回波强度,达到目标隐身目的。       
      (2)吸热、隔热材料
      吸热材料是指那些热容量较大或能将热能转换成其它能量的材料。用于隐身兵器的吸热材料,由于热容量大、升高温度所需吸收的热量就较多,目标向外辐射红外线就少;材料又能将部分热量转换成其它形式的能量,使目标向外辐射红外的强度减弱。
      (3)吸声、阻尼声材料
 声音来源于物体的振动。为了降低被声纳等探测设备发现的可能性,提高其隐蔽性,兵器在设计、制造时都必须采用高性能的吸声、阻尼声材料。
     (二)  隐身兵器 
      隐身兵器是把隐身技术应用于武器装备上而形成的新式武器,它可以是对原来不具隐身能力的武器装备的改进,也可以是新设计、研制的武器。
      1.隐身飞机
      隐身飞机是研制最早、发展最快、隐身技术含量最高的隐身兵器。它的发展经历了利用单一技术对飞机进行局部隐身和运用综合技术对飞机进行全面隐身两个阶段。已研制成功的隐身飞机主要有:SR-71隐身战略轰炸机、F-117A隐身战斗轰炸机、B1-B隐身战略轰炸机、B-2隐身战略轰炸机等。其中F-117A和B-2两种飞机隐身性能最好。
      2.隐身导弹
      目前已研制成功的导弹只有美国的隐身战略巡航导弹和隐身战术导弹。隐身战略巡航导弹即AGM-86B和AGM-139 两种型号。
       隐身战术导弹也有两个型号:空中发射的AGM137型和地面发射的MGM一137型。
      3.隐形舰船
      隐身舰船的概念是近年来提出的。也是由于各种侦察系统、红外寻的反舰导弹、新一代鱼雷和水雷迅速发展,要求降低舰船可探测概率的结果。
      隐身舰艇采用的隐形措施主要有:为减少雷达反射截面,改进舰体及上层建筑形状,使用吸波、透波材料,采用尾流隐蔽技术,千方百计地降低噪音辐射,抑制红外辐射,控制电磁特征。
      近年来,研制比较成熟的有:英国的23型护卫舰,美国的“阿利·伯克”级导弹驱逐舰等。而高隐身性能的舰船用于战场已为时不远。如美国海军正在研制SSN-21“海狼”隐身潜艇和掠海航行的非金属双船体的隐身舰船等。
      四、伪装与隐身技术对作战的影响
      (一)伪装技术对作战的影响
      1.伪装是造成敌人获取错误情报的重要方法
      敌对双方的作战企图和行动是建立在所获取情报基础上的。尽管现代光电侦察技术具有全天候、实时化、高分辨率和准确的定位识别能力,但由于伪装技术的运用,能使敌人、造成敌人造成错觉,以致获取错误情报。
      2.伪装是提高作战部队生存能力的重要措施
      战场上,作战双方都将面临如何保存自己的问题。通过伪装,既可增加敌人侦察的困难,使其不易发现真目标,又可诱骗敌人实施攻击,分散敌人火力;可使敌人真假难辨,无所适从。从而减少敌武器的命中率和杀伤率,提高部队生存能力。 
      3、伪装使作战任务和作战方法发生了变化
      从提高部队的打击能力和提高部队的生存能力出发,未来战场将有更多的部队担负战略伪装任务,伪装也将成为战场所有部队的任务之一。伪装技术的发展,将使人们重新认识近战、夜战和步兵的作用,高技术条件下作战缺少伪装技术必将失去战场的主动权。
      (二)隐身兵器对作战的影响
      1.隐身飞机的使用,增大了对空防御难度
      部分隐身飞机和隐身导弹的研制成功并用于战场,使空袭武器的结构发生了变化。随着其它隐身飞行器的不断出现,空袭武器装备将发生根本性的飞跃。这必定给反空袭作战带来很大的困难。普通预警系统将失去预警功能,无法实施有效的对空防御。隐身飞机由于其目标信息特征小,一般的雷达系统无法发现,使得已有的防空兵器无法发挥作用。   
      2.地面隐身兵器的出现,使战场生存能力明显提高
      地面兵器隐身性能的提高,将极大地增强其隐蔽性和防护力。如研制中的新一代坦克和其它装甲车辆,广泛地采用了隐身材料、外形设计、结构设计和部件设计技术,使目标的暴露特征信息明显降低。
      3、指挥系统面临生存威胁
      现代战争是诸兵种协同作战,对指挥系统的依赖极大,交战双方都把打击对方的指挥系统作为打击的重点目标和首要任务。而武器系统的隐身攻击能力提高,使得指挥系统面临生存威胁。
      4、使电子对抗、侦察和反侦察的斗争更加剧烈
      大量用于战场的隐身兵器,由于采用电子对抗隐身技术,将使电子对抗的均势被打破,伪装由消极的反侦 察向积极的反侦察方向发展。这必将刺激电子支援技术和侦察技术的发展,从而形成更高层次的电子对抗和侦察反侦察的斗争。
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