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(shí)現(xiàn)一次飛躍,在信息、材料、生物、醫(yī)療等方面導(dǎo)致人類認(rèn)識和改造世界能力的重大突破,從而給國民經(jīng)濟(jì)和軍事能力帶來深遠(yuǎn)的影響。納米技術(shù)的出現(xiàn)，標(biāo)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(shí)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(xué)依據(jù)納米技術(shù)作為21世紀(jì)一項(xiàng)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(xué)依據(jù)有如下幾點(diǎn)：2、提高常規(guī)武器的打擊與防護(hù)能力。運(yùn)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?？梢允挂姿榈奶沾勺兊镁哂许g性，達(dá)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(biāo)的穿透力和破壞力，也可提高武器裝備的防護(hù)能力，未來防彈裝甲車可能產(chǎn)生使導(dǎo)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(dá)波的吸收率達(dá)99%。用納米吸波材料涂在戰(zhàn)略轟炸機(jī)、導(dǎo)彈等攻擊性飛行器的表面，能有效地吸收敵方防空雷達(dá)的電磁波(B-2隱身轟炸機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)電武器還可用于敵我識別、探測核污染和化學(xué)毒劑、無人偵察機(jī)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(yuǎn)程空中打擊。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)技術(shù)和精確制導(dǎo)武器的發(fā)展水平，使高技術(shù)戰(zhàn)爭中攻擊武器對目標(biāo)的命中率幾乎由目標(biāo)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?，就在苦思冥想，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(shí)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(dá)隱身材料。雷達(dá)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(dá)波的能量，是隱身飛機(jī)上使用最多的吸波涂層。F-1l7、B-2、F-22隱身飛機(jī)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(fù)合材料密度低，力學(xué)性能好，耐高溫，比強(qiáng)度高，既能吸收紅外信號又能吸收雷達(dá)波信號，具有隱身功能。可用在飛機(jī)蒙皮，雷達(dá)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(jī)身和機(jī)翼蒙皮采用了此吸波材料。雷達(dá)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(dá)波，從而避開敵人的“眼睛”，實(shí)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(dá)波，而對其他波段的雷達(dá)波及光學(xué)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(jìn)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(dá)波的吸收率達(dá)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(dāng)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(qiáng)度，從而達(dá)到有效對抗光學(xué)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(xué)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(dá)截面只是海鷗的1/200？為什么蜜蜂的體積遠(yuǎn)小于麻雀，但雷達(dá)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(jì)，羅馬人將偵察海盜的船、帆、繩涂上與大海一樣的藍(lán)色涂層，船員穿藍(lán)衣，臉部涂藍(lán)色。這應(yīng)是最早應(yīng)用的光學(xué)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(jī)上進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。SR-71曙光高空偵察機(jī)的氣動外型就采用了雷達(dá)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(jī)體涂黑色涂料以及在機(jī)身邊條和機(jī)翼的前后沿采用塑料蜂窩結(jié)構(gòu)材料。U-2高空偵察機(jī)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(jìn)行了有計劃、有步驟的試驗(yàn)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(qiáng)對電磁散射機(jī)理和雷達(dá)截面（RCS）預(yù)估等方面的基礎(chǔ)研究；加大對雷達(dá)吸波材料的研究力度；建設(shè)大型試驗(yàn)外場、微波暗室用于測試復(fù)雜形體目標(biāo)；開展對目標(biāo)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(jìn)入20世紀(jì)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(jī)/導(dǎo)彈/魚雷）等各種隱身兵器。日本也正在研制TV隱身無人機(jī)、F－1隱身戰(zhàn)斗機(jī)。英、德、意正在聯(lián)合開發(fā)隱身“歐洲戰(zhàn)斗機(jī)”；英、法、德、意、荷五國正在聯(lián)合研制ACA隱身戰(zhàn)斗機(jī)；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(jìn)步。第一代隱身飛機(jī)F-117隱身飛機(jī)F-117“夜鷹”隱形戰(zhàn)斗機(jī)外形像一個堆積起來的復(fù)雜多面體，大部分表面向后傾斜，具有大后掠機(jī)翼和V形垂尾。這種外形能使反射雷達(dá)波改變方向，產(chǎn)生散射，敵方雷達(dá)很難收到反射信號。F－117的機(jī)身、機(jī)翼和垂尾大量采用了玻璃纖維、碳纖維等雷達(dá)隱身材料。F-117戰(zhàn)機(jī)執(zhí)行轟炸任務(wù)第二代隱身飛機(jī)B-2隱身戰(zhàn)略轟炸機(jī)B-2通體烏黑，無機(jī)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(jī)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(yuǎn)：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(dá)、紅外、聲音等方面的隱形性均較好，雷達(dá)截面積僅0.3平方米，因此，當(dāng)?shù)竭_(dá)目標(biāo)幾公里時，也不會被敵方防空系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)。突防能力強(qiáng)：在實(shí)施核攻擊時，它可攜帶8枚戰(zhàn)略巡航導(dǎo)彈和8枚核炸彈。在實(shí)施常規(guī)作戰(zhàn)時，它可攜帶16枚AGM－69常規(guī)戰(zhàn)略導(dǎo)彈。價格昂貴：這種隱形飛機(jī)是目前世界上最昂貴的飛機(jī)，單架出廠價格就高達(dá)21億美元。第三代隱身飛機(jī)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(jī)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(jì)的主力制空戰(zhàn)斗機(jī)，能攜載8枚空對空導(dǎo)彈，并具先進(jìn)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(rèn)知能力以及在被敵方發(fā)現(xiàn)之前跟蹤、攻擊敵機(jī)的能力。這種戰(zhàn)機(jī)還具有較強(qiáng)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(dǎo)炸彈，其速度更勝其他戰(zhàn)斗機(jī)。夜色中的美軍F-22“猛禽”戰(zhàn)斗機(jī)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(jī)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(jī)第四代隱身飛機(jī)Ｆ－３５“閃電２”隱形聯(lián)合戰(zhàn)斗機(jī)是美國研制的新一代多用途作戰(zhàn)飛機(jī)。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(jī)型戰(zhàn)機(jī)。

俄羅斯最新型米格-35戰(zhàn)機(jī)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(jī)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(jī)國產(chǎn)殲11戰(zhàn)機(jī)解放軍新型殲11B戰(zhàn)機(jī)雙機(jī)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(jī)設(shè)想圖隱身直升機(jī)RAH-66“科曼奇”隱形攻擊直升機(jī)RAH-66“科曼奇”隱形攻擊直升機(jī)一直作為美陸軍未來“目標(biāo)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(jī)制造公司研發(fā)的最新式全隱形無人飛機(jī)隱身無人機(jī)該飛機(jī)機(jī)身是由輻射線透過性能極強(qiáng)的材料制成的，因此在雷達(dá)上幾乎無法發(fā)現(xiàn)它的飛行信號。Kvand飛機(jī)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(jī)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(biāo)指示及軍事偵察等任務(wù)。這種飛機(jī)除了可以從跑道起飛外，還可以進(jìn)行垂直起降德國的KZO型戰(zhàn)術(shù)無人機(jī)KZO無人機(jī)的翼展為3.42米，機(jī)長2.26米，機(jī)身直徑僅有0.36米。由于尺寸很小并采用了先進(jìn)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)?！鞍祫Α睙o人戰(zhàn)機(jī)模型

美國海軍J-UCAS準(zhǔn)備彈射起飛效果圖美國海軍J-UCAS準(zhǔn)備彈射起飛效果圖俄羅斯