●信息化戰場“投影”“變色”“曲光”彰顯巧奪天工之妙  ●可使目標如玻璃般透明、如魔術般變幻、如哈裡·波特般遁形自適應仿生:亂花漸欲迷人眼

盧新才 呂緒良

2015年02月05日04:46  來源:中國軍網
 
原標題:●信息化戰場“投影”“變色”“曲光”彰顯巧奪天工之妙 ●可使目標如玻璃般透明、如魔術般變幻、如哈裡·波特般遁形自適應仿生:亂花漸欲迷人眼

  核心提示2014年6月15日至19日,為期5天的第十二屆歐洲國際防務展在法國巴黎近郊舉行。展會期間,法國披露了一項尖端“變色龍”隱身發展計劃,並展示了重要階段性成果——“多光譜活性皮膚”自適應仿生先進性能偽裝材料,引起各國參觀者的極大興趣。近年來,自適應仿生技術如春園之草迅猛崛起,已成為高新性能偽裝工程領域一道靚麗風景。

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  物象目標消遁

  現代高新偵察技術的空前發展,使信息化戰場從未像今天這樣的“透明”。那麼如何使目標在“透明的戰場”上能夠“無形”地生存,成為當今世界各軍事強國探索和發展高新偽裝技術的目標所在。尤其進入新世紀以來,自適應仿生技術受到國外軍事專家們的青睞,一系列具有突破性進展的創新成果紛紛登台亮相。

  利用先進科技手段,使目標在顏色、溫度、亮度、紋理等特征上始終能夠與周圍背景融為一體,是自適應仿生偽裝的最高境界。目前以美、英、法、加拿大等國為代表的西方發達國家,充分發揮自身的技術優勢,通過電子顯示、仿生變色、超性能材料等新技術,或使目標實現“透明”無形、“隨景”變色、“曲光”消失,或使目標變幻熱圖、張冠李戴、像無定式,據稱均取得了預期效果,致使自適應仿生技術發展在世界軍事領域持續升溫,人們仿佛看到了戰時令“目標消遁”的新曙光。

  “投影”仿生 令目標“透明”隱身

  “投影”電子仿生也稱自適應偽裝或光學偽裝,即利用電子攝像、投影、顯示等先進技術將目標一側的背景投影到另一側的顯示材料上,從而給人以“透過”目標看后面場景的認知感覺,使目標能夠像玻璃一般“透明”而達成隱身目的。

  據悉,美國集數字攝像、投影和顯示等先進技術於一體,研制出一種自適應偽裝系統,可以將目標周圍背景實時投影在一套覆蓋目標的柔性電子顯示系統上,致使目標能隨周圍環境的變化和光照條件的不同而實時呈現相應的顏色與亮度,其隱身效果明顯,可將目視發現目標的距離縮短至46米以內。美軍特戰應用協會正在利用同樣原理研發“電子織物”,以求能夠實時改變服裝圖案,自動適應背景變化﹔美海軍研究辦公室以及空軍相關部門也在傾力研究將此項技術應用於潛艇和飛機隱身的可能性。

  目前英國已將最先進的探測與圖像傳感器科學地排列在外表覆蓋有硅材料反光外殼的坦克車體上,進而開發出“電子墨水”自適應偽裝系統,能使坦克“透明”隱身。該技術已被列入英軍未來防護車輛計劃的一部分,目前已通過“試用能力”驗証。

  日、德、韓等國也相繼開展了相關技術研究。日本於21世紀初開發的主動式光學偽裝系統,可通過再現投影儀投射的背景圖像來達到“透明”隱身效果。德國在“奔馳”轎車上也開展了類似試驗,在轎車左側覆蓋柔性發光二極管顯示屏,右側安裝了一部5D II型佳能數碼相機,相機實時拍攝右側的場景,並將圖像在左側顯示屏上同步播放,進而產生“透明”效果。據悉,韓國將在仁川國際機場附近,建造世界第一座“透明”大廈。設計者將利用建筑正面的大型LED投影儀,把攝像機拍攝的背面景觀實時投射到建筑的正面,使大廈“透明”,好像此建筑物根本就不存在一樣。

  “變色”仿生 令目標“全譜”隱身

  “變色”仿生偽裝,是根據章魚、魷魚、變色龍等生物特性結構變色原理,採用各種變色材料而開發的一種先進自適應偽裝技術,旨在實現目標的全域全譜偽裝。

  法國2014年6月在巴黎國際防務展上展示的“多光譜活性皮膚”變色仿生偽裝材料,具有電致發光、電致反射和電致輻射等功能,可使目標像“變色龍”一樣動態變色融入於背景中,且在可見光和紅外波段都有效,即使被子彈擊穿,也不影響變色效果,可望在10年內催生出實用化產品。美國近期也開發出一種原型“變色布”,由熱敏染料層、銀片層和環境感知層等組成,能像章魚、魷魚等海洋動物的皮膚一樣迅速感知環境變化,模仿周圍環境而變色。

  此外,英國和以色列還利用材料溫控技術開發出具有融合背景、變換熱圖雙重功能的自適應偽裝系統。英國開發的自適應偽裝系統,由14厘米大小、固定在目標表面的許多六角形輕質高強度金屬模塊組成,每個模塊如同一個熱可控“像素點”,通過溫控達到與背景熱圖的融合,隻需按一下按鈕就能讓目標從夜視觀察儀和熱尋導彈傳感器中消失。還可以利用自帶的影像庫將停在港口的坦克模擬成集裝箱,把野外的裝甲車模仿成某種動物等。以色列研制的“黑狐”自適應隱身系統,則由一組固定在裝甲目標表面的不規則面板組成,通過2台全景攝像機對目標周圍背景實施360度掃描,而后生成背景紅外熱圖,顯示在目標面板上,可有效應對熱成像偵察或紅外成像導引頭的跟蹤或攻擊。同樣,該系統也能隨意改變目標熱圖形狀,比如將坦克“變”吉普、令車輛“變”奶牛,以降低目標特征性,讓人真假難辨。

  “曲光”仿生 令目標“遁形”隱身

  “曲光”量子技術偽裝,亦稱超性能材料偽裝,旨在利用負折射率材料、量子阱材料、光子晶體制備出一種柔性功能薄膜材料,引導光波彎曲轉向,繞過目標而“溜走”,如同水遇到石頭而繞石流淌一樣,目標因光波繞射而“遁形消失”。目前,美國和加拿大等都開展了“曲光”量子偽裝技術研究。

  美國早在2001年就啟動了負折射率材料研究計劃,隨后將其列入年度國防預算的基礎研究和應用研究計劃。負折射率材料具有異常的電磁特性,其介電常數和磁導率較之傳統材料都是負的,故可以對入射光波產生負折射作用,進而改變光波傳播方向。據稱,美國陸軍正在開展負折射率“隱形衣”試驗研究,並取得了階段性進展。

  2012年12月,加拿大研究人員宣稱,已開發出一種“量子隱形衣”,能使光波彎曲繞物體傳播,好像並未碰到障礙物一樣,從而使目標“消失”,不僅能欺騙可見光觀察,而且在軍用夜視儀、紅外線和熱成像偵察系統面前,也能達到隱形的效果。這種“量子隱形衣”材料有望在下一代隱形戰機、潛艇和坦克上得到應用,使之實現真正的隱形,於“無形”中遂行各種軍事任務。

  外軍認為,自適應仿生偽裝技術的發展與突破必將改變現代偵察“單向透明”的戰場態勢,並對傳統偽裝理念、偽裝技術乃至作戰樣式產生顛覆性影響,進而為戰時目標生存構筑起堅固的“防御之盾”。

(來源:中國軍網)

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