纳米技术-军事隐形要点课件.ppt

纳米技术在军事中的应用纳米技术在军事中的应用 纳米技术将开发物质潜在的信息和结构潜力纳米技术将开发物质潜在的信息和结构潜力, , 使使单位体积物质储存和处理信息的能力实现一次飞跃单位体积物质储存和处理信息的能力实现一次飞跃, , 在信息、材料、生物、医疗等方面导致人类认识和改在信息、材料、生物、医疗等方面导致人类认识和改造世界能力的重大突破造世界能力的重大突破, ,从而给国民经济和军事能力从而给国民经济和军事能力带来深远的影响带来深远的影响 纳米技术的出现，标志着人类从纳米技术的出现，标志着人类从微米层次微米层次深入到深入到原子、分子级的原子、分子级的纳米层次纳米层次，使人类最终能够按照自己，使人类最终能够按照自己的意愿操纵单个原子和分子，以实现对介观世界的有的意愿操纵单个原子和分子，以实现对介观世界的有效控制一、纳米技术应用于军事领域的科学依据一、纳米技术应用于军事领域的科学依据 纳米技术作为纳米技术作为21 21 世纪一项关键技术，虽然目前世纪一项关键技术，虽然目前应用研究尚不成熟，但由于其具有明显的军事潜力，应用研究尚不成熟，但由于其具有明显的军事潜力，因此极大地刺激着人们寻求纳米技术在军事上的应用因此极大地刺激着人们寻求纳米技术在军事上的应用。

纳米技术应用于军事领域的科学依据有如下几点：纳米技术应用于军事领域的科学依据有如下几点：1 1、纳米微粒尺寸小，从而增加化学反应的接触面纳米微粒尺寸小，从而增加化学反应的接触面 纳米材料可作为催化剂被广泛应用提高军事能源纳米材料可作为催化剂被广泛应用提高军事能源的使用效能的使用效能 纳米镍粉作为火箭固体燃料反应催化剂，可使燃纳米镍粉作为火箭固体燃料反应催化剂，可使燃 烧效率提高烧效率提高100100倍；倍； 纳米炸药比常规炸药性能提高千百倍；纳米炸药比常规炸药性能提高千百倍； 纳米材料制成的燃油添加剂，可节省燃油，降低纳米材料制成的燃油添加剂，可节省燃油，降低 尾气排放尾气排放2、提高常规武器的打击与防护能力提高常规武器的打击与防护能力 运用纳米技术在产品中添加特殊性能的材料或在运用纳米技术在产品中添加特殊性能的材料或在产品表面形成一层特殊的材料，能产生出新的性能产品表面形成一层特殊的材料，能产生出新的性能 可以使易碎的陶瓷变得具有韧性，达到类似于铁的可以使易碎的陶瓷变得具有韧性，达到类似于铁的 耐弯曲性，或具有特殊的刚性耐弯曲性，或具有特殊的刚性 把纳米技术用于武器制造，可大大提高武器弹头对把纳米技术用于武器制造，可大大提高武器弹头对 目标的穿透力和破坏力，也可提高武器装备的防护目标的穿透力和破坏力，也可提高武器装备的防护 能力，未来防弹装甲车可能产生使导弹滑落或弹回能力，未来防弹装甲车可能产生使导弹滑落或弹回 去的奇迹。

去的奇迹 3 3、提高武器装备的隐身性能提高武器装备的隐身性能 某些纳米固体在较宽的频谱范围对电磁波有均匀某些纳米固体在较宽的频谱范围对电磁波有均匀的吸收性能，几十纳米厚的固体薄膜的吸收效果与比的吸收性能，几十纳米厚的固体薄膜的吸收效果与比它厚它厚10001000倍的现有吸波材料相同，美国研制的纳米隐倍的现有吸波材料相同，美国研制的纳米隐身涂料超黑粉对雷达波的吸收率达身涂料超黑粉对雷达波的吸收率达99%99% 用纳米吸波材料涂在战略轰炸机、导弹等攻击性飞用纳米吸波材料涂在战略轰炸机、导弹等攻击性飞 行器的表面，能有效地吸收敌方防空雷达的电磁波行器的表面，能有效地吸收敌方防空雷达的电磁波 (B-2 (B-2隐身轰炸机表面的涂层中就含有纳米材料隐身轰炸机表面的涂层中就含有纳米材料) )； 将纳米粒子添加于发烟剂中，能对阵地起到很好的将纳米粒子添加于发烟剂中，能对阵地起到很好的 屏蔽作用，与土壤混合可遮蔽地下指挥所等重要军屏蔽作用，与土壤混合可遮蔽地下指挥所等重要军 事设施 4 4、用于制造微型武器用于制造微型武器 利用纳米技术可以把传感器、电动机和数字智能利用纳米技术可以把传感器、电动机和数字智能装备集中在一块芯片上，制造出几厘米甚至更小的微装备集中在一块芯片上，制造出几厘米甚至更小的微型装置。

型装置 在未来战场上，将出现能像士兵那样执行军事任在未来战场上，将出现能像士兵那样执行军事任务的超微型智能武器装备务的超微型智能武器装备 美国研制的小型智能机器人，大的像鞋盒子那么大美国研制的小型智能机器人，大的像鞋盒子那么大 ，小的如硬币，它们会爬行、跳跃甚至可飞过雷区，小的如硬币，它们会爬行、跳跃甚至可飞过雷区 、穿过沙漠或海滩，为部队或数千公里外的总部收、穿过沙漠或海滩，为部队或数千公里外的总部收 集信息 微型机电武器还可用于敌我识别、探测核污染和微型机电武器还可用于敌我识别、探测核污染和 化学毒剂、无人侦察机等化学毒剂、无人侦察机等 5 5、用于制造微型卫星和纳米卫星用于制造微型卫星和纳米卫星 由于纳米技术、微电机技术的发展，一些国家发由于纳米技术、微电机技术的发展，一些国家发射的卫星正向小型化方向发展射的卫星正向小型化方向发展 1993 1993年，美国航空航天公司就提出了纳米卫星年，美国航空航天公司就提出了纳米卫星( (重重 约约0.1100.110千克千克) )的概念 1999 1999年，英国、美国、瑞典各发射了一颗纳米卫星年，英国、美国、瑞典各发射了一颗纳米卫星 专用微型集成电路取代现在卫星上使用的有关系统，专用微型集成电路取代现在卫星上使用的有关系统，微型卫星、纳米卫星体积小、重量轻；微型卫星、纳米卫星体积小、重量轻； 生存能力强，即使遭受攻击也不会丧失全部功能；生存能力强，即使遭受攻击也不会丧失全部功能； 研制费用低，不需大型实验设施和跨度大的厂房；研制费用低，不需大型实验设施和跨度大的厂房； 易发射，不需大型运载工具发射，一枚小型运载火箭易发射，不需大型运载工具发射，一枚小型运载火箭即可发射千百颗，再按不同轨道组成卫星网，即可实即可发射千百颗，再按不同轨道组成卫星网，即可实现对地球表面的覆盖。

现对地球表面的覆盖 纳米技术在隐身武器方面的应用纳米技术在隐身武器方面的应用 “ “保存自己，消灭敌人保存自己，消灭敌人”这个古今中外军事家们这个古今中外军事家们共同遵循的军事法则，在现代化战争中显得尤其重要共同遵循的军事法则，在现代化战争中显得尤其重要最大限度地隐藏自己，同时又千方百计地寻找和发现最大限度地隐藏自己，同时又千方百计地寻找和发现敌人，出奇制胜先发制人，给予敌人突然的沉重的打敌人，出奇制胜先发制人，给予敌人突然的沉重的打击，取得战争的胜利击，取得战争的胜利保存自己，消灭敌人保存自己，消灭敌人 海湾战争、科索沃战争和阿富汗反恐战争海湾战争、科索沃战争和阿富汗反恐战争完全改变了人们对战争的作战观念重创性威完全改变了人们对战争的作战观念重创性威胁已不是来自两军对叠的地面战，而几乎完全胁已不是来自两军对叠的地面战，而几乎完全来自远程空中打击全球卫星定位系统技术和来自远程空中打击全球卫星定位系统技术和精确制导武器的发展水平，使高技术战争中攻精确制导武器的发展水平，使高技术战争中攻击武器对目标的命中率几乎由目标被发现概率击武器对目标的命中率几乎由目标被发现概率所决定被发现就等于被消灭已成为现代军事所决定。

被发现就等于被消灭已成为现代军事家们的共识家们的共识被发现就等于被消灭被发现就等于被消灭 一直以来，人们为了提高生存能力，就在苦思冥一直以来，人们为了提高生存能力，就在苦思冥想，寻求想，寻求“隐形术隐形术”，这就使得高技术武器里出现了采，这就使得高技术武器里出现了采用隐身技术的隐形武器它的问世在军事领域引起极用隐身技术的隐形武器它的问世在军事领域引起极大轰动武器装备隐身化能够打破现有的攻防格局，大轰动武器装备隐身化能够打破现有的攻防格局，提高战略武器系统的突防能力，提高战术武器的生存提高战略武器系统的突防能力，提高战术武器的生存能力和作战效能能力和作战效能1)(1)军用隐身技术军用隐身技术( (stealthy technique) )的基本概念的基本概念 军用隐身就是使敌方的各种探测系统军用隐身就是使敌方的各种探测系统( 如雷达、红如雷达、红外、电子、可见光及声波等探测系统等外、电子、可见光及声波等探测系统等)发现不了我方发现不了我方的武器，无法实施拦截和攻击的武器，无法实施拦截和攻击 隐身技术的专业定义是：在兵器研制过程中设法隐身技术的专业定义是：在兵器研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击的专门技术。

的专门技术 隐身技术是一项高技术综合体，目的是使敌方探隐身技术是一项高技术综合体，目的是使敌方探测器接收到的信号降低到零它主要包括两个方面，测器接收到的信号降低到零它主要包括两个方面，即即外形设计技术外形设计技术、隐身材料的使用隐身材料的使用，并使这两种技术，并使这两种技术有机结合有机结合 (2) (2) 隐身材料隐身材料 隐身材料是隐身技术最重要的一个方面，是实隐身材料是隐身技术最重要的一个方面，是实现武器隐身的物质基础现武器隐身的物质基础 隐身材料隐身材料按波谱范围可分为声、红外隐身材料隐身材料按波谱范围可分为声、红外、可见光、激光、雷达隐身材料可见光、激光、雷达隐身材料雷达吸波材料雷达吸波材料 涂覆型涂覆型 结构型结构型 涂料（如铁氧体）涂料（如铁氧体） 贴片（塑料、橡胶和陶瓷）贴片（塑料、橡胶和陶瓷） 铁氧体是一种粉末材料，成本低，吸波性能好，它主要依靠铁氧体是一种粉末材料，成本低，吸波性能好，它主要依靠自身自由电子的重排来消耗雷达波的能量，是隐身飞机上使用最自身自由电子的重排来消耗雷达波的能量，是隐身飞机上使用最多的吸波涂层多的吸波涂层 F-1l7F-1l7、B-2B-2、F-22 F-22 隐身飞机主要采用了铁氧体隐身飞机主要采用了铁氧体吸波涂层。

吸波涂层 结构型吸波材料具有承载和吸波的双重功能，这种复合材料结构型吸波材料具有承载和吸波的双重功能，这种复合材料密度低，力学性能好，耐高温，比强度高，既能吸收红外信号又密度低，力学性能好，耐高温，比强度高，既能吸收红外信号又能吸收雷达波信号，具有隐身功能能吸收雷达波信号，具有隐身功能 可用在飞机蒙皮，雷达天线罩等结构可用在飞机蒙皮，雷达天线罩等结构碳纤维碳纤维是最常用的结是最常用的结构型吸波材料，它由碳纤维骨架和碳基体（碳粒、碳化硅粉等）构型吸波材料，它由碳纤维骨架和碳基体（碳粒、碳化硅粉等）组成F-117F-117的的V V形垂尾、形垂尾、F-22F-22的机身和机翼蒙皮采用了此吸波材的机身和机翼蒙皮采用了此吸波材料非隐身材料与隐身材料比较示意图非隐身材料与隐身材料比较示意图 雷达依据目标反射的电磁波来跟踪目标根据反射信号的强雷达依据目标反射的电磁波来跟踪目标根据反射信号的强弱、方位、时间等信息可计算出敌方目标的方位、运动速度等弱、方位、时间等信息可计算出敌方目标的方位、运动速度等目标的反射信号越强，雷达就越容易探测到目标目标的反射信号越强，雷达就越容易探测到目标雷达隐身材料雷达隐身材料（也称吸波材料）能吸收雷达波，使反射波减弱甚至不反射雷达（也称吸波材料）能吸收雷达波，使反射波减弱甚至不反射雷达波，从而达到隐身的目的。

吸波材料主要是通过电磁能转化为热波，从而达到隐身的目的吸波材料主要是通过电磁能转化为热能而耗散或者使电磁波因干涉而抵消能而耗散或者使电磁波因干涉而抵消 雷达是高科技战场上不可缺少的雷达是高科技战场上不可缺少的“眼睛眼睛”隐形武器主要靠身隐形武器主要靠身上的特殊涂料吸收雷达波，从而避开敌人的上的特殊涂料吸收雷达波，从而避开敌人的“眼睛眼睛”，实行对敌人，实行对敌人的打击然而，现有的隐形材料只能吸收某一波段范围的雷达波然而，现有的隐形材料只能吸收某一波段范围的雷达波，而对其他。