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1 # 大國新視線
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2 # 虹攝庫爾斯克
熱輻射是物質內部分子運動而產生的,只要物體溫度在0K以上,都向外發射熱輻射。根據斯特潘-波爾茲曼定律,輻射力正比於熱力學溫度的四次方,所以溫度愈高,輻射愈強烈。熱輻射是一種非相干性輻射,具有較寬的頻譜範圍,不能被人類肉眼所覺察,這種熱輻射又被稱為紅外輻射。按照紅外光譜,紅外輻射分為:近紅外、中紅外和遠紅外,並且與可見光相比,具有較好的隱蔽性和抗干擾性,能夠透過雲霧、煙霧等。
由於紅外輻射的這些特點,其在現代軍事裝備得以廣泛應用和發展。當今,以紅外製導為代表的光電制導彈藥已經成為陸海空各種軍事平臺的重要威脅之一,隨著更加先進和複雜的紅外探測、跟蹤、制導系統的進步,這種威脅將持續增強。尤其是對海軍的水面艦船來說,其主要的紅外輻射由動力系統主機和排氣管道等顯著熱源發出,易於被各種紅外製導彈藥發現和鎖定,為了提高現代化水面艦船在海上對抗中的生存能力和防禦能力,就必須設法降低水面艦船的紅外輻射。
一般來說,現有的紅外製導彈藥,主要採用中紅外波段的探測器,其尺寸較小,結構簡單、探測閾值強度低,更容易區分目標輻射和背景輻射(包括天空、海面、大氣溫度以及風速等輻射)。因此現代化水面艦船的紅外抑制就是指抑制水面艦船排氣系統的高強度紅外輻射,主要手段就是對水面艦船的排氣系統安裝排氣引射紅外抑制器,吸入周圍的低溫流體摻混冷卻排氣主流、形成氣膜冷卻煙道壁面,降低排氣系統及煙氣的溫度,消除高強度的中紅外輻射,使得水面艦船成為擴充套件的、熱反差低的目標(即分佈均勻的弱輻射面熱源),降低被敵方紅外探測裝備發現的機率,同時配合適當的紅外誘餌手段,迷惑或者誘騙紅外製導彈藥,從而達到紅外隱身的目標。
隨著對排氣引射紅外抑制手段的理論研究和工程應用不斷深入,科研人員發現,基於排氣引射的水面艦船排氣紅外抑制手段已經難以滿足“抑制煙羽輻射”的需求,而且新一代的紅外製導技術也在不斷進步。因此,基於水霧降溫紅外抑制技術的先進排氣紅外抑制手段已經被各個主要軍事強國所重視,成為水面艦船紅外隱身技術的前沿領域。
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1.廢水廢氣的冷卻:將主排氣排水口設定在水線以下,並在廢氣管路四周加裝冷卻管路,同時安裝廢水廢氣換熱裝置來降低發動機排氣、排水的溫度,同時將熱能回供,同時,對主機排氣進行紅外抑制,包括金屬表面的噴射冷卻和對流冷卻以及應用冷空氣混合及光學屏障來冷卻煙流。2.對重點熱部位的隔熱:對軍艦重點發熱的部位,如發動機艙,雷達艙等採用吸波和絕熱材料或利用塗料改進表面輻射和反射特性。如以色列的“ 薩爾5”級護衛艦機艙內表面敷貼了一種熱聲絕緣材料,降低導熱率,將熱量控制在結構內部。3.專門對煙囪內加裝隔熱吸熱裝置和紅外輻射擋板或加裝冷卻系統,使煙囪外壁熱訊號降低,如法國的“拉菲特”級護衛艦的排氣煙囪處不使用易產生紅外輻射的鋼板製造,而改用玻璃纖維增強塑膠,塗以特殊的塗料,加強隔熱絕緣,以抑制紅外輻射的強度。4.艦體表面塗敷絕熱層,減弱對太陽能的吸收和輻射,來降低艦體表面的溫度。5.對艦體其他易發熱裝置採用隔熱墊隔熱。英國軍艦上的“飛魚”導彈發射裝置上就蓋有一種稱為“弗列克塔卡姆”的隔熱墊。它可反射95%的熱輻射。