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美研发“变色龙”迷彩服 可根据热量和阳光变色

2024-07-18 07:31| 来源: 网络整理| 查看: 265

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参考消息网9月13日报道 英国《每日镜报》网站11日发表了题为《士兵也许能在战争中身穿变色龙迷彩智能皮肤,躲避敌人》的报道,内容编译如下:

受变色龙启发而研发的、能在阳光下变色的“智能”皮肤可能是军用迷彩服的未来。研究人员表示,这种开创性的材料也可以在防伪行动中发挥作用。他们解释说,比如变色龙和霓虹灯鱼等一些动物可以改变颜色,从而伪装自己、吸引配偶或威慑天敌。

科学家曾试图模仿这些能力,制造人工“智能”皮肤,但迄今为止这类材料还不牢固。如今,研究人员借鉴了变色龙的原理,研发了一种柔性智能皮肤,可以依据热量和阳光来改变颜色。研究报告的合著作者之一、美国埃默里大学的哈立德·萨莱塔博士说:“变色龙皮肤的颜色不像大多数颜色那样依赖于染料或颜料,而是依赖于光子晶体阵列。”

“光从这些微观表面反射出来,干扰其他反射光光束,产生一种颜色。”

“当光子晶体之间的距离发生变化时——例如当变色龙收紧或放松皮肤时——颜色就会发生变化。”

资料图片:未来士兵将穿着可自动调节颜色的迷彩服。(英国《每日镜报》网站)

为了模仿这些自然能力,萨莱塔说,研究小组将光子晶体嵌入水凝胶等柔性材料中,通过使这种材料收缩或扩展,就像手风琴那样,来改变颜色。萨莱塔博士及其同事想更近距离地研究变色龙的皮肤,并利用他们学到的知识来设计一种能适应应变的智能皮肤。

通过观看变色龙皮肤的延时图像,研究人员发现,实际上只有一小部分皮肤细胞含有光子晶体阵列,而其他细胞则是无色的。研究小组推断,当光子晶体收缩或扩展时,无色细胞也许有助于适应这种应变。受到观察结果的启发,研究小组在水凝胶中模拟了光子晶体阵列,然后将它们嵌入第二层不变色的水凝胶中,将之作为支撑层。

萨莱塔博士说:“当加热时,这种材料会变色,但大小保持不变。”“这种智能皮肤还会根据自然光变色。”他还说:“有朝一日,这种新材料可能会在伪装、信号传递和防伪方面得到应用。”这一研究结果发表在《美国化学学会·纳米》月刊上。

【延伸阅读】歼敌于无形!变色龙迷彩助武直隐身灭敌

提起“隐形坦克”,在科幻作品中并非新鲜事物,早在1995年推出的即时战略游戏《命令与征服 泰伯利亚黎明》中已出现,反派势力Nod的“以西结之轮”隐形坦克,经常依靠光学迷彩,与环境融为一体,混入敌军基地发动偷袭。由于受供电困难等技术条件限制,隐形坦克一直只停留在图纸和设想阶段。

近日,法德合资著名防务企业Nexter公司在巴黎“防务创新论坛”上,展出了最新的适应性“光学迷彩”系统,可以形象地称为“变色龙”迷彩。据现场工作人员介绍,除了能实现光学隐身(战车车身颜色与周围环境完全一致外),“变色龙”迷彩还能起到一定的红外隐身效果,降低自身的红外信号特征。

“变色龙”光学迷彩进行展示的动态图。

“变色龙”迷彩系统由3部分组成,首先是布置在坦克车体四周的传感器(用于采集环境色数据),数据由专用计算机处理后, 会将得出的“最佳伪装色”数据,传送给车体表面联网的“可变色瓦状组件”,每个组件可显示至少8种颜色。值得一提的是,“变色龙”迷彩系统耗能很低,坦克本身发电系统就能供给运行。图为“变色龙”可变色瓦状组件细节照。

除“光学迷彩”外 英国BAE系统公司于2011年研发了“可适应性红外隐身瓷砖”,坦克车体加装“瓷砖”后,既能融入背景中“消失”,也能伪装成“民用轿车”,欺骗敌军红外传感器。图为加装有“红外隐身瓷砖”的CV90-120T坦克

红外热成像传感器拍摄的测试画面,左为隐身瓷砖系统启动前的画面,右为启动后。

波兰PL-01隐身坦克及红外隐身瓷砖伪装成轿车动态图。

波兰于2013年推出的PL-01隐身坦克就运用了相关的红外隐身技术。

可预见的是,随着相关技术的不断成熟,坦克、直升机、战舰等海陆空三栖平台,将来均可能实现“红外及光学隐身化”,以达成“杀敌于无形”的终极目标,例如电影《机动警察剧场版》中出现的“AH-88”隐身直升机(如图)。

电影中的“AH-88”隐身武直启动光学迷彩动态图。

“AH-88”武直启动光学(红外)迷彩隐身瞬间电影截图。

图中可见“AH-88”机体表面密布的“光学隐身瓦”。

英国BAE系统演示如何快速换装“红外隐身瓷砖”。

(2018-11-29 08:33:00)

【延伸阅读】军情锐评:杀敌于无形!“变色龙”迷彩问世 隐形坦克时代将来临

参考消息网12月3日报道 据法国《快报》周刊网站11月23日报道称,法德合资的著名防务公司奈克斯特(Nexter)在11月22日举行的巴黎“防务创新论坛”上展示了其最新研发的“适应性迷彩”系统(以下简称“变色龙”迷彩),能让坦克等作战车辆的外形涂装颜色与周围环境融为一体,有专家评价该技术可能为“隐形坦克时代”揭开序幕,本文就此为您简析。

“变色龙”迷彩让坦克“消失”

法国“变色龙”光学迷彩进行展示的动态图。

据现场技术人员介绍,“变色龙”迷彩系统除能实现光学迷彩效果外,还具备一定的红外隐身效果,可减少坦克自身红外信号特征。“变色龙”系统由3部分组成,首先是布置在坦克车体四周的传感器(用于采集周围环境背景色数据),之后会将数据交由专用车载计算机处理,得出“最佳伪装色”方案后,再传送给布置在车体表面联网的“可变色瓦状组件”,每个组件可显示至少8种颜色(奈克斯特并未透露显示面用的是液晶屏还是发光二极管),可令坦克“完美消失”在周围环境中。技术人员介绍称:“利用该系统,装甲车辆可与周围环境融为一体,不论从任意视角观察都是如此,系统还能适应周围的光照情况,消除车体表面反光,进行智能调节。”

图为“变色龙”可变色瓦状组件细节照。

会场展出的只是一个缩比例(1比15)系统样品,它可以准确捕捉背景显示板上的颜色,并让“可变色瓦”去适应。体验者称在距离展台70米外,很难用肉眼看到系统样品。此外值得一提的是,“变色龙”迷彩系统采用了低耗能设计,只需坦克(装甲车)本身的蓄电池或发电系统就能供给运行。报道称,尽管这种科幻伪装技术距离走出实验室还有一段时间(奈克斯特公司估计,研发大型“变色龙”迷彩系统仍需两三年时间),但已经为未来(光学)隐身坦克的发展带来了曙光。

“红外隐身瓷砖”让坦克变轿车

随着高性能红外传感器的普及化,单靠常规迷彩涂装,军用车辆已无法达到伪装目的。除“光学伪装迷彩”外,可适应性红外隐身迷彩系统的相关发展实际更为迅速。早在2011年9月,英国BAE系统公司就公布了其瑞典分公司研发的一种“智能红外隐身瓷砖”。该系统可以让一辆坦克的红外信号在敌方传感器看来,所显示图像只相当于一辆丰田皮卡车(甚至更小),甚至还能与背景中的树丛融为一体,完全“消失”。

资料图片:加装有“红外隐身瓷砖”的CV90-120T坦克,小图为伪装效果测试画面。

上述系统由许多块6角形“变温瓷砖”组成,每个6角“瓷砖”都有独立的半导体,既可以制冷,也可以制热。通过电脑设定,系统能够分别调节不同“瓷砖”的温度,有的产生热源,有的产生低温,通过资料库中的数据,模拟各种不同车辆或自然物体的红外特征。此外,该系统还具有“复制”功能,可复制车辆四周的红外影像,并投射到车体上,达到“隐身”目的。

英国BAE系统公司人员演示如何快速换装“红外隐身瓷砖”。

“隐身瓷砖”还具有自主诊断功能,发生故障的“瓷砖”还具有防御敌方轻武器的防弹能力,其对电力需求不高,不会对坦克级别的装甲车辆构成太多负担,特别是在静止状态时。除红外隐身外,车辆还可利用“瓷砖”产生电磁波的特性能力,发射敌我识别用的电子信号,减少战时的友军误伤。“瓷砖”的另一大特点就是采用了模块化设计,不止可应用于在坦克等陆战平台上,也可根据需要安装到直升机,甚至战舰上。

波兰于2013年推出的PL-01隐身坦克就运用了BAE系统公司的红外隐身瓷砖技术。

在可预见的将来,随着相关技术不断成熟,坦克、直升机、战舰等海陆空三栖作战平台均有可能实现“红外、光学、甚至声学隐身化”,“歼敌于无形”的终极目标也不会只停留在科幻作品中,对此人们可拭目以待。(文/黄晋一)

(2018-12-03 00:05:01)

【延伸阅读】坦克在城中隐身:城市迷彩竟取自海军

喜欢坦克或装甲车的军迷,最初可能都会被车体上的各种军用迷彩所吸引,这些迷彩的目的都是为了降低被敌军发现的概率,随着技术的发展,车辆伪装也变得越来越复杂,本图集将简析坦克伪装迷彩的演变。图为阅兵式上的中国陆军99主战坦克,配有陆军数码迷彩。

一战时期,在航空侦察技术尚未完全成熟时,坦克的伪装主要针对敌方地面侦察,混淆敌侦察兵视野,避免被其发现。最早的伪装只是在车身上加装不规则的色块或就地取材的树枝 。观测气球和侦察机投入实战后,坦克的平面伪装也随之变为立体伪装(车身、顶部都要进行伪装)。图为二战时期,使用树枝作为伪装的德军坦克。

图为套有伪装车辆外壳的二战坦克,能将坦克伪装成其他车辆。

二战期间,盟军在细节伪装技术上有较大进步。例如著名的“萤火虫”坦克(换装英制17磅反坦克炮的“谢尔曼”坦克),因其是当时唯一有可能击穿德军“虎”式坦克装甲的盟军坦克,因此被德军列为重点打击目标。为迷惑德军远距离观测,使长身管的17磅主炮不易被发现,盟军在炮管下半部漆上了深浅两色的波浪色块,或者在炮身中段再加上一段套管,进一步增强了伪装效果。图为在炮口前端涂有波浪花纹的“萤火虫”坦克

二战后,各国军车恢复到单一墨绿色迷彩,只有在进入战区时,才会根据当地情况,采用简易迷彩涂装。例如美军通常能在战区保持空中优势,特别是在越战期间,所有美军的军用车辆都以墨绿色为主要涂装。图为越战时期的美军M48坦克,可见标志性的的墨绿色涂装。

目前使用频率较高的车辆迷彩中,除了为配合欧洲作战环境的三色林地迷彩外,就是沙漠迷彩了。美、英军通过观察沙特皇家陆军坦克的涂装,发现在当地的沙漠环境下,单一“沙漠黄”的伪装效果要强于原先的“三色迷彩色块”,后来便将“沙漠黄”一直沿用至今。图为采用沙漠迷彩的英军“挑战者2”坦克。

使用沙漠迷彩的美军M1主战坦克。

大部分坦克迷彩都是以野战使用为主,但有一种新型迷彩是专为在城市战环境下设计的,近年来受到各国陆军重视。1982年,英国陆军驻西柏林的第4/7皇家龙骑兵团军官从一战时海军战舰使用的“眩晕”伪装迷彩中找到了灵感,可利用斑马状平行色块隐藏坦克实际位置,扭曲外形轮廓,利用大小不同的方形色块,甚至可以在一定距离外,让英军的“酋长”坦克“消失”在街道背景中。图为20世纪80年代,使用城市迷彩的英军“酋长”坦克。

战舰采用“眩晕”迷彩的目的不仅能隐藏舰艇的实际位置,还能产生视觉误导效果,利用舰身上的斑马状平行色块,可以扭曲舰艇的外形轮廓。即使舰艇被敌舰观测员发现,敌方也很难判断舰艇的实际航向、航速甚至距离,进而很难被敌舰火炮准确命中。图为一战时期,采用“眩晕”迷彩的海军战舰。

第4/7团坦克指挥官通过多次试验,发现除黑、白色外,还可以加入城市中常见的灰色和褐色,利用大小不同的方形色块,甚至可以在一定距离外,让英军的“酋长”坦克“消失”在街道背景中。后来除第4/7团的坦克使用这种迷彩外,驻扎在西柏林的所有英军车辆全都更换为这种迷彩,成为了英军的制式迷彩之一。图为最早使用城市迷彩的英军“酋长”坦克。

图为二战时期,采用“眩晕”迷彩的英军“百眼巨人”号航母。

图为配有数码迷彩的德国豹2PSO(“城市豹”)坦克。

图为正在进行越野机动演示的“豹2”PSO坦克,车体上的城市迷彩十分醒目。

使用1975年四色迷彩的M60坦克和M113装甲车

图为1991年海湾战争时期,采用沙漠迷彩的美军M60坦克。

图为配有三色迷彩的美制M551空降坦克。

图为采用北约三色迷彩的美军M1主战坦克和M2步兵战车。

直到今天,一些传统的伪装措施依然奏效,图为披有草木伪装网(但也兼具一些红外伪装效果)的豹2坦克。

(2017-01-12 08:19:00)

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