納米技術(shù)在軍事中課件

納米技術(shù)在軍事中的應(yīng)用功能材料研究中心納米技術(shù)將開發(fā)物質(zhì)潛在的信息和結(jié)構(gòu)潛力,使單位體積物質(zhì)儲存和處理信息的能力實現(xiàn)一次飛躍,在信息、材料、生物、醫(yī)療等方面導致人類認識和改造世界能力的重大突破,從而給國民經(jīng)濟和軍事能力帶來深遠的影響。納米技術(shù)的出現(xiàn)，標志著人類從微米層次深入到原子、分子級的納米層次，使人類最終能夠按照自己的意愿操縱單個原子和分子，以實現(xiàn)對介觀世界的有效控制。一、納米技術(shù)應(yīng)用于軍事領(lǐng)域的科學依據(jù)納米技術(shù)作為21世紀一項關(guān)鍵技術(shù)，雖然目前應(yīng)用研究尚不成熟，但由于其具有明顯的軍事潛力，因此極大地刺激著人們尋求納米技術(shù)在軍事上的應(yīng)用。納米技術(shù)應(yīng)用于軍事領(lǐng)域的科學依據(jù)有如下幾點：2、提高常規(guī)武器的打擊與防護能力。運用納米技術(shù)在產(chǎn)品中添加特殊性能的材料或在產(chǎn)品表面形成一層特殊的材料，能產(chǎn)生出新的性能。可以使易碎的陶瓷變得具有韌性，達到類似于鐵的耐彎曲性，或具有特殊的剛性。把納米技術(shù)用于武器制造，可大大提高武器彈頭對目標的穿透力和破壞力，也可提高武器裝備的防護能力，未來防彈裝甲車可能產(chǎn)生使導彈滑落或彈回去的奇跡。3、提高武器裝備的隱身性能。某些納米固體在較寬的頻譜范圍對電磁波有均勻的吸收性能，幾十納米厚的固體薄膜的吸收效果與比它厚1000倍的現(xiàn)有吸波材料相同，美國研制的納米隱身涂料超黑粉對雷達波的吸收率達99%。用納米吸波材料涂在戰(zhàn)略轟炸機、導彈等攻擊性飛行器的表面，能有效地吸收敵方防空雷達的電磁波(B-2隱身轟炸機表面的涂層中就含有納米材料)；將納米粒子添加于發(fā)煙劑中，能對陣地起到很好的屏蔽作用，與土壤混合可遮蔽地下指揮所等重要軍事設(shè)施。4、

用于制造微型武器。利用納米技術(shù)可以把傳感器、電動機和數(shù)字智能裝備集中在一塊芯片上，制造出幾厘米甚至更小的微型裝置。在未來戰(zhàn)場上，將出現(xiàn)能像士兵那樣執(zhí)行軍事任務(wù)的超微型智能武器裝備。美國研制的小型智能機器人，大的像鞋盒子那么大，小的如硬幣，它們會爬行、跳躍甚至可飛過雷區(qū)、穿過沙漠或海灘，為部隊或數(shù)千公里外的總部收集信息。微型機電武器還可用于敵我識別、探測核污染和化學毒劑、無人偵察機等。納米技術(shù)在隱身武器方面的應(yīng)用“保存自己，消滅敵人”這個古今中外軍事家們共同遵循的軍事法則，在現(xiàn)代化戰(zhàn)爭中顯得尤其重要。最大限度地隱藏自己，同時又千方百計地尋找和發(fā)現(xiàn)敵人，出奇制勝先發(fā)制人，給予敵人突然的沉重的打擊，取得戰(zhàn)爭的勝利。保存自己，消滅敵人

海灣戰(zhàn)爭、科索沃戰(zhàn)爭和阿富汗反恐戰(zhàn)爭完全改變了人們對戰(zhàn)爭的作戰(zhàn)觀念。重創(chuàng)性威脅已不是來自兩軍對疊的地面戰(zhàn)，而幾乎完全來自遠程空中打擊。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)技術(shù)和精確制導武器的發(fā)展水平，使高技術(shù)戰(zhàn)爭中攻擊武器對目標的命中率幾乎由目標被發(fā)現(xiàn)概率所決定。被發(fā)現(xiàn)就等于被消滅已成為現(xiàn)代軍事家們的共識。被發(fā)現(xiàn)就等于被消滅一直以來，人們?yōu)榱颂岣呱婺芰Γ驮诳嗨稼は?，尋求“隱形術(shù)”，這就使得高技術(shù)武器里出現(xiàn)了采用隱身技術(shù)的隱形武器。它的問世在軍事領(lǐng)域引起極大轟動。武器裝備隱身化能夠打破現(xiàn)有的攻防格局，提高戰(zhàn)略武器系統(tǒng)的突防能力，提高戰(zhàn)術(shù)武器的生存能力和作戰(zhàn)效能。(2)隱身材料隱身材料是隱身技術(shù)最重要的一個方面，是實現(xiàn)武器隱身的物質(zhì)基礎(chǔ)。隱身材料隱身材料按波譜范圍可分為聲、紅外、可見光、激光、雷達隱身材料。雷達吸波材料涂覆型結(jié)構(gòu)型涂料（如鐵氧體）貼片（塑料、橡膠和陶瓷）鐵氧體是一種粉末材料，成本低，吸波性能好，它主要依靠自身自由電子的重排來消耗雷達波的能量，是隱身飛機上使用最多的吸波涂層。F-1l7、B-2、F-22隱身飛機主要采用了鐵氧體吸波涂層。結(jié)構(gòu)型吸波材料具有承載和吸波的雙重功能，這種復合材料密度低，力學性能好，耐高溫，比強度高，既能吸收紅外信號又能吸收雷達波信號，具有隱身功能?？捎迷陲w機蒙皮，雷達天線罩等結(jié)構(gòu)。碳纖維是最常用的結(jié)構(gòu)型吸波材料，它由碳纖維骨架和碳基體（碳粒、碳化硅粉等）組成。F-117的V形垂尾、F-22的機身和機翼蒙皮采用了此吸波材料。雷達是高科技戰(zhàn)場上不可缺少的“眼睛”。隱形武器主要靠身上的特殊涂料吸收雷達波，從而避開敵人的“眼睛”，實行對敵人的打擊。然而，現(xiàn)有的隱形材料只能吸收某一波段范圍的雷達波，而對其他波段的雷達波及光學探測束手無策。

納米技術(shù)的應(yīng)用將使紅外、等離子體等隱形技術(shù)得到進一步的發(fā)展。美國利用納米技術(shù)研制的隱形涂料——超炭黑不但對雷達波的吸收率達到99％，而且還由于納米磁性材料在一定條件下會產(chǎn)生光發(fā)散效應(yīng)，具有凹透鏡的作用，當光束通過會改變傳輸方向，可以改變光的空間分布和降低光的強度，從而達到有效對抗光學探測的目的。(3)軍用隱身技術(shù)的發(fā)展1.隱身技術(shù)的起源動物的啟示---仿生學隱身技術(shù)為什么變色龍能根據(jù)背景環(huán)境而變化顏色？燕八哥與海鷗的大小相近，為什么雷達截面只是海鷗的1/200？為什么蜜蜂的體積遠小于麻雀，但雷達截面反而比麻雀大16倍？斑馬

人類隱身技術(shù)的早期發(fā)展在中國戰(zhàn)爭中隱身（偽裝）技術(shù)的應(yīng)用，最早可追溯到公元前士兵和軍官佩帶的毛皮的盔甲和軍服，甚至頭上插的羽毛。公元4世紀，羅馬人將偵察海盜的船、帆、繩涂上與大海一樣的藍色涂層，船員穿藍衣，臉部涂藍色。這應(yīng)是最早應(yīng)用的光學隱身技術(shù)。探索研究階段(60年代以前）：主要是探索隱身技術(shù)，并將初步研究成果應(yīng)用在SR-71、U-2等高空偵察機上進行驗證試驗。SR-71曙光高空偵察機的氣動外型就采用了雷達隱身技術(shù)，主要措施為采用傾斜式雙垂尾、翼身融合體外型、機體涂黑色涂料以及在機身邊條和機翼的前后沿采用塑料蜂窩結(jié)構(gòu)材料。U-2高空偵察機則采用了擋板來改變紅外輻射方向.全面發(fā)展階段（60～70年代）：美國對該技術(shù)進行了有計劃、有步驟的試驗與研究工作，基本上完成了隱身技術(shù)的基礎(chǔ)研究和先期開發(fā)工作。加強對電磁散射機理和雷達截面（RCS）預估等方面的基礎(chǔ)研究；加大對雷達吸波材料的研究力度；建設(shè)大型試驗外場、微波暗室用于測試復雜形體目標；開展對目標紅外輻射特征的基礎(chǔ)研究等。技術(shù)應(yīng)用階段（80年代至今）：進入20世紀90年代后，隱身兵器幾乎應(yīng)用到所有的陸、海、空三軍武器裝備中，出現(xiàn)了隱身車輛/坦克/裝甲車、隱身艦艇和隱身飛機/導彈/魚雷）等各種隱身兵器。日本也正在研制TV隱身無人機、F－1隱身戰(zhàn)斗機。英、德、意正在聯(lián)合開發(fā)隱身“歐洲戰(zhàn)斗機”；英、法、德、意、荷五國正在聯(lián)合研制ACA隱身戰(zhàn)斗機；以色列、印度、瑞典等國在隱身技術(shù)裝備的發(fā)展上，也取得長足的進步。第一代隱身飛機F-117隱身飛機F-117“夜鷹”隱形戰(zhàn)斗機外形像一個堆積起來的復雜多面體，大部分表面向后傾斜，具有大后掠機翼和V形垂尾。這種外形能使反射雷達波改變方向，產(chǎn)生散射，敵方雷達很難收到反射信號。F－117的機身、機翼和垂尾大量采用了玻璃纖維、碳纖維等雷達隱身材料。F-117戰(zhàn)機執(zhí)行轟炸任務(wù)第二代隱身飛機B-2隱身戰(zhàn)略轟炸機B-2通體烏黑，無機身、無前翼、無尾翼，又喜歡在若暗不明的夜空出沒，象“黑色幽靈”。該機長約21米，翼展52.4米，高5.18米，是目前世界上最居代表性的隱身兵器。航程遠：巡航時速970公里，作戰(zhàn)半徑8045公里（中途不加油）。隱身性能好：采用多種隱形技術(shù)，它在雷達、紅外、聲音等方面的隱形性均較好，雷達截面積僅0.3平方米，因此，當?shù)竭_目標幾公里時，也不會被敵方防空系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)。突防能力強：在實施核攻擊時，它可攜帶8枚戰(zhàn)略巡航導彈和8枚核炸彈。在實施常規(guī)作戰(zhàn)時，它可攜帶16枚AGM－69常規(guī)戰(zhàn)略導彈。價格昂貴：這種隱形飛機是目前世界上最昂貴的飛機，單架出廠價格就高達21億美元。第三代隱身飛機采用正常式外傾雙垂尾布局，成功地將隱身外形設(shè)計技術(shù)、低超音速波阻技術(shù)、大迎角氣動力技術(shù)和非定常前體渦控技術(shù)等融合在一起，在隱身性能和機動性能之間取得了很好的折中。F-22已經(jīng)成為美國空軍在21世紀的主力制空戰(zhàn)斗機，能攜載8枚空對空導彈，并具先進航空電子傳感系統(tǒng)，大大提高了飛行員對周邊環(huán)境的認知能力以及在被敵方發(fā)現(xiàn)之前跟蹤、攻擊敵機的能力。這種戰(zhàn)機還具有較強的地面攻擊能力，可在超音速飛行的情況下精確投擲衛(wèi)星制導炸彈，其速度更勝其他戰(zhàn)斗機。夜色中的美軍F-22“猛禽”戰(zhàn)斗機F-22腹腔曝光,腹腔打開時隱形性能降低,是F-22最虛弱的時候F-22被美軍昵稱為“空中變色龍”，機身可變成與天空相配顏色。Ｆ－35“閃電2”隱形聯(lián)合戰(zhàn)斗機第四代隱身飛機Ｆ－３５“閃電２”隱形聯(lián)合戰(zhàn)斗機是美國研制的新一代多用途作戰(zhàn)飛機。它采用了隱形技術(shù)和其他高技術(shù)裝備，將取代美國空軍的Ｆ－１６、海軍的Ｆ－１８早期型號及海軍陸戰(zhàn)隊的ＡＶ－８等多種機型戰(zhàn)機。

俄羅斯最新型米格-35戰(zhàn)機也具有較好的隱身能力起飛重量24000kg，最大速度2400km/h，升限17000m，航程4000km。采用1門30mm機炮，可以攜帶5000kg武器。米格公司官方站米格-35精美宣傳圖中國殲-10戰(zhàn)斗機國產(chǎn)殲11戰(zhàn)機解放軍新型殲11B戰(zhàn)機雙機編隊飛行

殲13設(shè)想圖中國新型殲-14解放軍殲-14隱身戰(zhàn)機設(shè)想圖隱身直升機RAH-66“科曼奇”隱形攻擊直升機RAH-66“科曼奇”隱形攻擊直升機一直作為美陸軍未來“目標部隊”的重要空中作戰(zhàn)平臺而備受關(guān)注?！翱坡妗币涣料嗑透嬖V世人：“你極不容易看見它；如果你能看見它，可也極不容易擊中它；假如你能擊中它，可也極不容易擊落它；假如你擊落它，它的飛行員還能活著?！倍砹_斯Kvand飛機制造公司研發(fā)的最新式全隱形無人飛機隱身無人機該飛機機身是由輻射線透過性能極強的材料制成的，因此在雷達上幾乎無法發(fā)現(xiàn)它的飛行信號。Kvand飛機制造公司有關(guān)專家稱，他們研發(fā)的這種全隱形無人飛機不但可以用于軍用還可以用于民用，能完成地理勘查、空中巡邏、對敵電磁干擾、為其他武器提供目標指示及軍事偵察等任務(wù)。這種飛機除了可以從跑道起飛外，還可以進行垂直起降德國的KZO型戰(zhàn)術(shù)無人機KZO無人機的翼展為3.42米，機長2.26米，機身直徑僅有0.36米。由于尺寸很小并采用了先進的全頻譜隱身技術(shù)，KZO在飛行中幾乎無法被敵方探測裝置發(fā)現(xiàn)。“暗劍”無人戰(zhàn)機模型

美國海軍J-UCAS準備彈射起飛效果圖美國海軍J-UCAS準備彈射起飛效果圖俄羅斯