CN104943274A - 光学、红外、雷达多频谱伪装篷布及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学、红外、雷达多频谱伪装篷布。所述的多频谱伪装篷布具有多层复合结构，且自外向内依次为迷彩层、雷达波前向散射层、雷达波吸收层、织物基层、反射层。所述的迷彩层为一种光学、红外二重嵌套迷彩，可同时实现光学与红外波段伪装；雷达波前向散射层为一种介电纤维取向织物，可将雷达波导入雷达吸收层；雷达吸收层为一种填充铁氧体粉末的海绵体，可高效耗散雷达波能量；织物基层为伪装篷布提供物理支撑；反射层覆着于织物基层内表面，即可将外部雷达波向外反射，形成二次吸收效应，还能反射内部热辐射，阻止内部热特征的外泄。本发明所涉及的多频谱伪装篷布设计科学，指标先进，原材料易得，制造工艺成熟，适宜在业内推广。

Description

光学、红外、雷达多频谱伪装篷布及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种伪装篷布，具体为一种具有光学、红外、雷达多频谱伪装功能的伪装篷布。

背景技术

情报与信息的胜利是现代战争取胜的根本，军事伪装技术是为对抗敌方军事侦察而发展起来的。早期的军事侦察手段主要依赖于士兵的肉眼观察，因受到人体生理限制，肉眼侦察的有效作用距离较短，目标识辨能力较低，在己方目标表面覆盖不同性质的遮盖物即可达到迷惑敌人，隐藏己方的目的。

工业革命以来，高倍望远镜等新型光学器材大范围应用于战场，有力的促进了军用侦察技术的发展，并催生了一个新的技术兵种：侦察兵。在新式侦察手段的推动下，第一次世界大战期间诞生了现代军事伪装技术。一战时期，为对抗德国空军飞机侦察与轰炸，法国军方利用系有麻布条的渔网遮盖军用目标，起到明显的实战效果。第二次世界大战时期，遮障伪装技术获得大规模应用推广，如苏军在雅西-基什尼奥夫战役中，设置过125000米的垂直伪装遮障和250000平方米的水平伪装遮障，有效的迷惑了敌方，保存了己方实力，有力的支援了作战部队。

随着科技的发展，现代战争已走进智能化与信息化时代，军事侦察技术也从单一的光学侦察发展到集光学、红外、雷达等多谱段于一体的综合侦察，特别是这种多谱段侦察设备与间谍卫星及高空飞行器结合后，可对敌方实施全天候、全方位的实时监控，给敌方目标带来极大的生存威胁。

伪装篷布作为一种简易的遮盖式伪装器材，具有使用方便、成本低廉，通用性良好的优点，被世界各国军方广泛使用。如中国专利CN101995187A所描述的一种红外、雷达一体化隐身织物，其将具有吸波海绵层、热阻隔层以及光学迷彩层缝合在一起，构成一种具有多谱段隐身功能的伪装篷布，可同时实现红外与雷达波段的伪装，雷达反射衰减均值为5DB。中国专利CN202319168U提供了一种迷彩塑料篷布，其在普通涂层织物外表面印制光学迷彩图案，实现被遮盖目标的光学隐身。

现有的伪装篷布虽然可针对某些谱段实现遮盖伪装，但存在着伪装谱段偏窄，不能同时对抗光学、红外、雷达频谱的侦察，且伪装效果较差，难以同高分辨率的先进侦察技术做有效对抗，尤其在恶劣气象、气候环境条件下伪装性能恶化明显。

发明内容

针对当前伪装篷布产品存在的问题，本发明的目的在于提供一种具有光学、红外、雷达多频谱伪装篷布及其制造方法，该光学、红外、雷达多频谱伪装篷布具有面密度低、伪装频谱宽、伪装性能优异、环境适应能力强的优点。

具体地，本发明所涉及的光学、红外、雷达多频谱伪装篷布，其特征在于：其具有一种多层复合结构；所述的多层复合结构自外向内依次包含迷彩层、雷达波前向散射层、雷达波吸收层、织物基层、反射层。

所述的迷彩层是一种光学、红外二重嵌套迷彩。

所述的雷达波前向散射层是一种与篷布外法向呈现同方向取向的介电粗纤维编织物。

所述的雷达波吸收层是一种填充重量分数为3-15％超细锶铁氧体粉末的海绵体。

所述的织物基层选自于双面涂覆PVC糊树脂的涤纶长丝织物。

所述的反射层是一种附着于织物基层的金属铜镀层或者金属铝镀层。

本发明所涉及的光学、红外、雷达多频谱伪装篷布制造方法包含以下步骤：

(1)在选定的织物基层底面镀覆一层均匀金属铜或者金属铝；

(2)以介电粗纤维编织雷达波前向散射层织物；

(3)制备填充有超细锶铁氧体粉末的海绵体；

(4)配制具有高、中、低三种不同红外发射率的迷彩油墨，并将之印刷于承印物表面，构建光学、红外二重嵌套迷彩迷彩层；

(5)将镀铜或者镀铝织物基层、填充有超细锶铁氧体粉末的海绵体、雷达波前向散射层织物、二重嵌套的迷彩层按自内而外的顺序缝纫复合或者粘接复合。

本发明是针对当前市场伪装篷布存在的伪装谱段偏窄，不能同时对抗光学、红外、雷达频谱的侦察，且伪装效果较差，难以同高分辨率的先进侦察技术做有效对抗，尤其在恶劣气象、气候环境条件下伪装性能恶化明显的问题，采用新材料、新设计与新工艺而研制的。

本发明所涉及的光学、红外、雷达多频谱伪装篷布的最外层为一种光学与红外二重嵌套迷彩，由黑色斑块、沙土黄色斑块、绿色斑块组合构成光学迷彩，其中黑色斑块选用高红外发射率材料，绿色斑块选用中等红外发射率材料，沙土黄色斑块选用低红外发射率材料，在构建光学迷彩的同时形成热红外迷彩，实现该伪装篷布的光学与红外波段伪装，此光学与红外二重嵌套迷彩的制备工艺采用丝网套印工艺。

本发明所涉及的光学、红外、雷达多频谱伪装篷布的次外层为雷达波前向散射层，该层呈现中空结构，由介电粗纤维编织而成，介电粗纤维与篷布外法向呈现同方向取向排列。当雷达波传至此前向散射层时，将产生前向散射效应，将雷达波能量导向雷达波吸收层，削弱因阻抗匹配问题而造成的回波问题。

本发明所涉及的光学、红外、雷达多频谱伪装篷布的中间层为雷达波吸收层，该吸收层为填充有重量分数为3％-15％锶铁氧体超细粉体吸波剂的海绵，此吸波剂可通过自然共振、磁滞损耗、涡流损耗以及剩磁效应等将雷达波能量转换成为热能而耗散于环境。

本发明所涉及的光学、红外、雷达多频谱伪装篷布的次里层为双面涂覆PVC糊树脂的涤纶长丝织物基层，该层具有较高的抗拉强度与撕裂强度，为其他功能层提供物理支撑。

本发明所涉及的光学、红外、雷达多频谱伪装篷布的最里层为铜或者铝金属层，该层可以采用化学镀或者真空镀方法将金属铜或者金属铝渡覆于织物基层内表面，构建电磁反射层，既可阻隔本伪装篷布内部目标所产生的热辐射信号，还可避免外部雷达波通过此伪装篷布。

本发明所涉及的光学、红外、雷达多频谱伪装篷布技术指标先进、结构设计科学合理、工艺质量稳定可靠，综合性能优异，适宜在业内推广应用。

附图说明

图1为光学、红外、雷达多频谱伪装篷布结构示意图。

图2为雷达波前向散射层截面示意图。

图3为雷达波吸收层截面示意图。

图4为雷达波吸收层制备工艺流程图。

图5为光学、红外二重嵌套迷彩专用油墨制备工艺流程图。

图6为光学、红外、雷达多频谱伪装篷布于微波暗室中的雷达波反射曲线。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明所述的光学、红外、雷达多频谱伪装篷布进行详细描述。以下实施例只是用于对本发明的进一步描述，不能理解为对本发明保护范围的限制，技术人员根据本发明内容对本发明进行的非实质性改动仍然属于本发明的保护内容。

实施例一

如图1所示，本发明所涉及的光学、红外、雷达多频谱伪装篷布，自外向内依次包含迷彩层1、雷达波前向散射层2、雷达波吸收层3、织物基层4、反射层5共五个功能层。

织物基层选用1000D、20×20的涤纶长丝机织布，并以刮涂工艺在此机织布上、下表面分布均匀涂覆厚度为0.15mm的PVC糊树脂涂层，涂覆PVC糊树脂后的材料理化指标见表1所示。

表1：涂覆PVC糊树脂后的材料理化指标

针对织物基层下表面，利用丙酮与乙醇混合溶剂(体积比为1∶1)进行化学除油；自然晾干后，以400g/L的三氧化铬溶液和300g/L的硫酸溶液腐蚀、粗化；采用20g/L的二氯化锡溶液和37％的盐酸溶液进行目标表面敏化处理；再用6g/L的硝酸银溶液和25％的氨水进行目标表面活化处理；最后以15g/L的硫酸铜溶液、13g/L的酒石酸钾钠溶液、38％的甲醛溶液进行化学镀铜处理，并最终得到单面覆着厚度为50um金属铜镀层的复合织物。

如图2所示的雷达波前向散射层，图中6、7分别为雷达波前向散射层所属的固定表面，8为使雷达波产生前向散射效应的且呈现统一取向排列的介电粗纤维，呈现统一取向排列的介电粗纤维8的长径比为30。本功能层选用填充有重量分数为5％，平均粒径为60nm的ATO纳米粉体的PET纤维，并以经编织造工艺制造出图2所示截面的编织物。

如图3所示的雷达波吸收层，图中9为具有雷达波吸收功能的铁氧体颗粒，10为海绵基体。本功能层按照图4所示的工艺流程制备，所选用的铁氧体吸波剂为平均粒径为200nm的球状锶铁氧体(Fe₁₂O₁₉Sr)，填充量为10％(重量百分数)；海绵基体选用聚氨酯海绵。

如图1中的迷彩层1，首先制备黑色、绿色、沙土黄色迷彩专用油墨；然后选取聚乙烯(PE)透明膜作为油墨承印物；最后利用丝网套印工艺在PE承印物表面印刷指定迷彩。油墨连接料选用醇溶性聚氨酯油墨连接料；黑色颜料为超细炭黑，绿色颜料选用尖晶石结构钴蓝、金红石结构钛镍黄、镉红混配颜料，沙土黄色颜料选用片状铜粉；按照图5所示的工艺流程制备迷彩专用油墨。表2所示为迷彩专用油墨所用的颜料品种及油墨的红外发射率指标。

表2：迷彩专用油墨所用的颜料品种及油墨的红外发射率指标

当迷彩层、雷达波前向散射层、雷达波吸收层、化学镀铜后的织物基层均制备完成后，利用韩国东部化学公司生产的5550型双组份聚氨酯粘合剂将上述功能层按顺序粘接成一体即制备如图1所示具有多层复合结构的光学、红外、雷达多频谱伪装篷布。

实施例二

本实施例中，采用相同的制作工艺与材料，当迷彩层、雷达波前向散射层、雷达波吸收层、化学镀铜后的织物基层均制备完成后，利用缝纫工艺将上述功能层按顺序，并以针迹间距为1米的经纬交织模式缝合成一体即可制备如图1所示具有多层复合结构的光学、红外、雷达多频谱伪装篷布。

实施例三

本实施例中，以真空镀铝代替化学镀铜工艺，制备金属反射层。其中所采用的真空镀铝设备为无锡金池自动化设备有限公司研制的SBD1200-10III型真空镀铝机，铝镀层厚度为50um。其余步骤则完全按照实施例一中的操作，最终选用韩国东部化学公司生产的5550型双组份聚氨酯粘合剂将上述功能层按顺序粘接成一体即制备如图1所示具有多层复合结构的光学、红外、雷达多频谱伪装篷布。

Claims (7)

1.光学、红外、雷达多频谱伪装篷布，其特征在于：其具有一种多层复合结构；所述的多层复合结构自外向内依次包含迷彩层、雷达波前向散射层、雷达波吸收层、织物基层、反射层。

2.根据权利要求1所述的光学、红外、雷达多频谱伪装篷布，其特征在于：所述的迷彩层是一种光学、红外二重嵌套迷彩。

3.根据权利要求1所述的光学、红外、雷达多频谱伪装篷布，其特征在于：所述的雷达波前向散射层是一种与篷布外法向呈现同方向取向的介电粗纤维编织物。

4.根据权利要求1所述的光学、红外、雷达多频谱伪装篷布，其特征在于：所述的雷达波吸收层是一种填充有重量分数为3-15％超细锶铁氧体粉末的海绵体。

5.根据权利要求1所述的光学、红外、雷达多频谱伪装篷布，其特征在于：所述的织物基层选自于双面涂覆PVC糊树脂的涤纶长丝织物。

6.根据权利要求1所述的光学、红外、雷达多频谱伪装篷布，其特征在于：所述的反射层是一种附着于织物基层的金属铜镀层或者金属铝镀层。

7.光学、红外、雷达多频谱伪装篷布的制造方法，其特征在于：制造方法包含以下步骤：

(1)在选定的织物基层内侧表面镀覆一层均匀金属铜或者金属铝；

(2)以介电粗纤维编织雷达波前向散射层织物；

(3)制备填充有超细锶铁氧体粉末的海绵体；

(4)配制具有高、中、低三种不同红外发射率的迷彩油墨，并将之印刷于承印物表面，构建二重嵌套迷彩迷彩层；

(5)将镀铜或者镀铝的织物基层、填充有超细锶铁氧体粉末的海绵体、雷达波前向散射层织物、二重嵌套的迷彩层按自内而外的顺序缝纫复合或者粘结复合。