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“隐真”:中国军用伪装网

2016-04-25杨建辉

轻兵器 2016年8期
关键词:基布红外光紫外光

杨建辉

在战场上,隐蔽好自己才能有效地消灭敌人。采用伪装网对军事目标进行伪装,可对抗各种可见光、紫外光、红外光及雷达波侦察,达到“隐真”的目的,是一种简单易行、方便快捷的好方法。

我国军用伪装网有哪些种类?其研制历程及性能如何?请看——

覆盖在某型导弹和军车上的我国军用伪装网

我国军用伪装网发展历程

在抗日战争及解放战争中,我军没有制式伪装网,只能使用缴获的伪装网或就地取材对军事目标进行伪装。在抗美援朝期间,我军仿照苏联的棉麻伪装网,制作过一批伪装网,但只能用来对抗目视侦察。1960年代,我国开始自主研制制式伪装网。经过几十年的研究与发展,到目前已经研发出65式、72式、81式、84式、87式及95式等多种型号的伪装网。这些伪装网不仅能对抗目视侦察,还可防可见光、紫外光、红外光及雷达波侦察,并形成林地型、荒漠型、草原型及雪地型等系列,以适应我国不同的地貌背景。

65式伪装网是我国研制定型的第一种防光学侦察伪装网,不仅能对抗可见光侦察,也能对抗近红外光照相及红外夜视仪的侦察。其主要采用聚氯乙烯塑料绳编织而成,伪装网正、反面均设有迷彩斑点图案,迷彩斑点有浅绿、中绿、深绿、枯草、沙土、黑褐及白色等多种颜色,不同颜色组合从而构成林地型、荒漠型、雪地型三大类型。

65式伪装网是我国研制定型的第一种防光学侦察伪装网,主要采用聚氯乙烯塑料绳编织而成,伪装网正、反面均有迷彩斑点图案。其不仅能对抗可见光侦察,也能对抗红外照相及红外夜视仪发出的近红外光侦察

72式伪装网是65式伪装网的改进型,由聚氯乙烯塑料薄膜加工成网面,网面的单位质量比65式伪装网减轻。除此之外,其防光学侦察性能、迷彩斑点图案与65式伪装网基本相同。

84式伪装网是我国研制定型的第一种防强紫外光雪地侦察伪装网。其网面由维尼龙布制成,网面上加工有诸多圆孔,透气性好,便于快速布设。维尼龙布上涂覆有我国独创的微泡白色涂层,微泡涂层为仿雪结构,与积雪地区一样,对紫外光有很强的反射性,可使伪装网与积雪背景融合,以对抗紫外光侦察仪的探测。同时,该伪装网也能对抗可见光、近红外光侦察。

84式伪装网是我国研制定型的第一种防强紫外光雪地侦察伪装网。其网面由维尼龙布制成,并且网面上加工有诸多圆孔,透气性好,便于快速布设

81式伪装网是我国研制定型的第一种防雷达波伪装网,但其仅能对抗雷达发射的厘米波段,不能对抗雷达发射的毫米波段,且只定型了林地型一种类型。87式伪装网是在81式伪装网基础上改进而成的,其将不锈钢纤维混纺于纺织线中,解决了81式伪装网金属丝外露、金属丝纺织工艺不完善等问题。87式伪装网还改进了网面的切花形式,使其能对抗雷达波的毫米、厘米波段侦察,形成林地型、荒漠型、草原型及雪地型等4种类型,并设计有配套的玻璃钢支撑器材。

95式伪装网是我国研制定型的第一种防多波段侦察伪装网,其不仅能对抗可见光、紫外光、近红外光及雷达波侦察,而且能对抗现代战场上广泛运用的热成像仪侦察。也就是说,95式伪装网可对抗现代战场上出现的各种光谱侦察手段,不仅能对抗近红外光照相及近红外光夜视仪的侦察,也能对抗在白天、黑夜均可使用的热成像仪对军事目标发出的中、远红外热辐射侦察。同时,95式伪装网具有材质轻、涂层牢固度好、易于架设和撤收、无勾挂、便于拼接等特点。

84式伪装网在雪地上铺设的伪装效果图。其网面涂层为仿雪结构,与积雪地区一样,对紫外光有很强的反射性,可使伪装网与积雪背景融合,以对抗紫外光侦察仪的探测

65式防光学侦察伪装网的研制

1960年代初,美国U-2间谍侦察飞机经常窜入我国辽东半岛上空进行战略性侦察飞行。根据中央军委和沈阳军区指示,必须对我沿海及附近岛屿大量的国防工事及设施进行伪装,以防侦察。

鉴于上述情况,旅大警备区确定对某地的国防工事及设施进行全面伪装试点。当时部队广泛利用栽树、植草、延伸道路、改造地貌等措施进行伪装。虽然取得了一定的效果,但部队的大口径火炮阵地仍然处于暴露状态,特别是“八字形”坑道口,成为我军伪装工作的难点。起初,部队采用渔网、树枝等简易材料进行伪装,但是2、3天后树枝就枯萎了,渔网也慢慢变色,这种伪装方式只能起到临时性的伪装作用。尔后,部队又设法架设麻制伪装网,经过风吹、日晒和雨淋,麻制伪装网也慢慢褪色并老化腐烂,最多只能伪装1个月的时间。紧迫的战备任务要求部队改进伪装方法,研制更好的伪装网。

81式伪装网是我国研制定型的第一种防雷达伪装网。其网面基布进行了切花、拉伸工艺处理,目的是改变伪装网网面的平面性,不仅使伪装网具有立体变形效果,也使得入射雷达波在各方向上得到散射

这时,部队的研究人员了解到大连第二塑料厂正在试产聚氯乙烯单丝(聚氯乙烯单丝也称为塑料单丝,是采用悬浮法将聚氯乙烯树脂、稳定剂等原、辅材料混合,经挤出机挤出成丝,再经拉伸处理而制得。聚氯乙烯单丝虽然直径很小,通常为Φ0.2mm,却有一定的硬度和强度,韧性和耐化学腐蚀性好。其可根据需要单股使用,如编织纱窗、滤布、蚊帐、刷子等,也可多股绕制成绳索,广泛用于水产、造船、化工、农业等部门),建议采用这种新材料替代麻制伪装网,立即得到警备区首长的批准。于是,研究人员同大连绳网厂进行联系,确定以大连第二塑料厂的聚氯乙烯单丝为原料,按5m×10m的尺寸试产出第一张伪装网。该伪装网为全绿色,是我国试制的第一张塑料伪装网。

87式雪地型防雷达伪装网(左)与87式林地型防雷达伪装网伪装军车的架设效果图(右)。此型伪装网在81式伪装网基础上改进而成,主要改进之处是采用不锈钢短纤维混纺于基布中,改进基布的切花形式使伪装网内原来的仅能对抗雷达厘米波扩展到也能对抗雷达毫米波

研究人员立即对该伪装网进行抗老化和颜色牢度试验,同时,他们又对旅大地区的地貌背景颜色进行调查。经过调查研究,决定针对不同地貌背景,生产出仿松树、绿草、沙土及岩石等地貌背景颜色的塑料单丝,同时,设计出不同的迷彩图案,又编织出具有多种颜色的伪装网进行试验。当时检查伪装网的效果要通过照相来测试,而在大连还不能冲洗彩色照片,研究人员只好通过黑白照片来检查。检查结果发现伪装网的密度不够,不能很好地隐蔽目标。研究人员又与工厂进一步探索,编织出双面均带有色彩的塑料伪装网,既提高了伪装网的密度,又可冬夏季两用。同时,对伪装网的形状进行改进,不仅有长方形的,还有适应伪装八字形坑口的梯形、多边形等多种形状的专用伪装网。此外,又研制成功了具有悬索结构的、可快速架设伪装网的器材,很受部队欢迎。

1963年,总参、总政授予旅大警备区工兵处研制的塑料伪装网技术革新五等奖。1965年,塑料伪装网设计定型,命名为1965年式防光学侦察塑料伪装网,简称65式伪装网。随后,该伪装网开始在全军推广使用,直到1980年代初期,该伪装网停产。

84式防高紫外光

雪地伪装网的研制

1979年初,为适应战备需要,总参、军委工程兵部联合给工程兵技术装备研究所下达了紧急研究生产雪地伪装网的任务,要求在3~4个月内完成研究与生产任务。当时,为了赶任务,研究所的技术人员只好把65式毛状塑料伪装网的颜色改为普通白色,匆忙生产了18万平方米的雪地伪装网装备部队,以解燃眉之急。实际上这批雪地伪装网的性能满足不了积雪地区防紫外光照相侦察的要求。我国“三北”(东北、华北、西北)地区雪地背景的特点是颜色单一、亮度很高,尤其对紫外光的反射率特别高。军事装备覆盖普通的白色伪装网,其紫外光的反射率很低,与雪地的高紫外光反射率形成极为明显的背景反差,很容易被敌人发现。所以,积雪地区军事目标的伪装问题急待解决。

95式伪装网是我国研制定型的第一种防多波段侦察伪装网,其不仅能对抗可见光、近红外光及雷达波侦察,而且能对抗现代战场上广泛运用的热成像仪侦察

通过查阅资料并探究,研究人员了解到防紫外光雪地伪装网的关键技术是必须采用具有高白度和高紫外光反射率的伪装颜料,这是国际上公认的行之有效的解决办法。但当时我国生产的几十种白色颜料,没有一种颜料可用,主要是其紫外光反射率太低。因此,必须研制出一种新型的具有高紫外光反射特性的白色颜料。

在广泛调研和分析比较国外各种可行技术途径之后,研究人员提出研究一种专用的磷酸硅混晶白色颜料。经过8个多月的试验,终于试制成功,其紫外光的反射率可达90%以上,比日本和英国的专利产品反射率更高。1980年3月,军委工程兵部正式下达研究防紫外光雪地伪装网的任务。

万事开头难。首先,要正确制定防紫外光雪地伪装网的战技指标。这必须充分掌握我国“三北”地区广大积雪区域的紫外光反射率资料。这些资料在我国几乎没有,惟一的办法就是研究人员亲赴实地去测量。雪地区域的测量工作是十分艰苦而细致的,研究人员在-30℃的野外进行作业,测量时必须裸手才能操作仪器,手冻僵了,脚冻麻了,仍然坚持。研究人员经过严冬季节的艰苦工作,终于完成了我国“三北”地区雪地区域的测量工作,获得了几千个测试数据,数百根光谱曲线,不仅填补了我国雪地背景资料的空白,也为制定防紫外光雪地伪装网的战技指标提供了重要依据。

95式防多波段伪装网有林地型、草原型、荒漠型、雪地型等多种类型,迷彩斑点颜色有深绿、中绿、黄绿、枯草、沙土等多种

1981年底,项目进入方案论证和试制阶段。首先,要生产30多公斤的磷酸硅混晶颜料,用于雪地伪装网的野外试验。当时,我国工业部门尚无生产设备,研究人员只能使用实验室的小型设备,不分昼夜,也无节假日,连续苦干了40多天才完成任务。

通过野外试验表明,这种雪地伪装网的防紫外光、可见光和近红外光侦察性能非常好,又能耐寒、耐老化,达到国际同类产品的先进水平。但这种雪地伪装网若要大批量装备部队,必须解决磷酸硅混晶白色颜料的生产问题。这种新型颜料的生产,需要有特殊的设备和独特的工艺流程。当时我国工业部门没有这样的设备和厂家,需要大量投资建立新的工厂及生产线。因此,如何寻找更加有效、更加经济合理的技术途径和工艺流程,成为研究人员面临的新问题。

1982年1月,研究人员赴吉林省蛟河地区测量积雪的白度和光谱反射特性,随身携带的测量仪器采用交流供电,在旷野无法使用,只好把雪装在盆里带回室内测量。有一次,他们测完一盆雪的白度后,就将这盆雪放置在墙角,翌晨起床洗脸时,前一天放在墙角的一盆白雪化成了半盆水。应该说这是一个普通的物理现象,但此时他们抓住这一细节思考:为什么无色透明的水变成雪后具有如此高的白度和反射率呢?能不能人为地创造出一种与雪晶类似的无色透明物质作伪装网涂层,使涂层形成与雪晶内部相似的结构?这种仿雪结构涂层是否也应该具有如雪一样高的白度和紫外光反射率呢?于是,他们产生了研究仿雪结构涂层的想法。

从吉林回到驻地后,通过查阅资料和原理性探索试验,很快弄清楚了由无色透明水变成白雪的基本原理。那么,解决仿雪结构涂层的关键技术是什么呢?一是要选择或研究一种像水分子一样具有极低的紫外光、可见光和近红外光吸收系数的成膜物质;二是要解决在涂层内部形成多微泡结构的工艺方法。在试验中,解决第一个问题很顺利,但在解决第二个问题时,他们整整花费了2年时间,先后探索10多种工艺方法,经过200多次试验才获得成功。

研究人员运用研制成功的仿雪结构涂层,经过加工制成的防紫外光雪地伪装网,具有国际领先水平。其比国际上惯用的颜料法制成的防紫外光雪地伪装网具有四项突出的优点:一是伪装性能好。无论采用何种侦察手段(包括紫外光、可见光和近红外光)都难以发现被伪装的军事目标。二是质量特别轻,仅为美国和瑞典制作的同类伪装网的1/3,而且使用十分方便。三是工艺简单,造价低,大大节约了装备费用。四是具有非常好的耐寒性。用颜料法制成的雪地伪装网只能在-20℃条件下使用,而用仿雪结构涂层制成的雪地伪装网可耐寒-45℃。

该项成果于1984年通过设计定型鉴定,命名为1984年式防紫外光雪地伪装网,简称84式伪装网。1985年,84式伪装网荣获全军科技进步一等奖和国家科技进步三等奖。

81式、87式防雷达

伪装网的研制

1979年初,我国军工技术人员在研制84式伪装网的同时,也开展了对防雷达伪装网的研制工作。该伪装网于1981年研制成功,命名为1981年式防雷达伪装网,简称81式伪装网。

81式伪装网是我国研制定型的第一种防雷达伪装网。伪装网的网面基布中编织有金属丝,可对雷达波起到屏蔽及散射作用。基布还进行了切花、拉伸工艺处理,其目的是改变伪装网网面的平面性,不仅使伪装网具有立体变形效果,也使得入射雷达波在各方向上得到散射。所有这些设计,使网面与地貌背景的雷达波散射特性趋于一致,从而实现了伪装网的防雷达侦察性能。81式伪装网还在网面基布上设计有伪装涂料涂覆的迷彩斑点,既可防可见光又能防近红外光侦察。

95式防雷达伪装网基布的正、反面均覆有3层颜料涂层,从外向里依次为光学迷彩涂层、雷达波吸收涂层、红外光吸收涂层

但81式伪装网由于研制匆忙,经部队试用后暴露出一些问题,例如其只能用于对抗雷达发射的厘米波段,只定型了林地型一种颜色的伪装网,因金属丝外露造成钩挂及刺伤官兵皮肤等问题。为此,我国军工技术人员对其进行改进,于1987年研制定型一种新型伪装网,命名为1987年式防雷达侦察伪装网,简称87式伪装网。其采用不锈钢短纤维混纺于基布中,改进基布的切花形式,使伪装网由原来的仅能对抗雷达厘米波扩展到也能对抗雷达毫米波。另外,加强了伪装网面涂层的粘结牢度,并研制出林地型、荒漠型、草原型、雪地型等多种类型,设计有配套的玻璃钢轻型支撑器材。该伪装网可抗6级大风,可在野外使用1年,在室内储存10年。

95式伪装网的研制

1995年,我国军工技术研究人员在研究总结防可见光、紫外光、红外光及雷达波机理的基础上,研制出防多波段侦察伪装网,命名为1995年式防多波段伪装网,简称95式伪装网。下面就以95式伪装网为例,对防可见光、紫外光、红外光的机理,防雷达波的机理,以及95式伪装网的结构性能作一详细介绍。

防可见光、紫外光、红外光的机理

可见光是指人能够直接看到并能感觉为红色、橙色、黄色、绿色、紫色等各种颜色的光,其本质上是一种电磁波,波长范围在0.39~0.76微米之间。波长在0.01~0.38微米的电磁波叫紫外光,波长在0.77~1 000微米的电磁波叫红外光。红外光又分为近红外光、中红外光、远红外光、超远红外光4个波段,波长范围依次为0.77~2.5微米、2.5~25微米、25~300微米、300~1 000微米。紫外光、红外光是不可见光,人眼看不到它们,但可以通过紫外光、红外光照相机或特种观察器材转换成可见光,用颜色显示出来。

由于目标与背景可见光的差别表现为颜色差别,所以光学伪装就是以各种措施消除、降低或模仿目标与背景的颜色差别。需要说明的是,普通绿色颜料反射绿光的能力与绿色植物基本相同,但反射近红外光的能力比绿色植物弱得多。通过近红外光仪器观察或近红外光照相,就能把它们之间反射近红外光的差别揭示出来。因此,在绿色植物背景中伪装目标时,必须重视伪装涂料和材料的选择。根据绿色植物的反射特性,应使所选择的涂料或材料不仅与植物背景有近似一致的颜色感觉,而且要有相近的反射近红外光的能力,使其与植物背景的光谱反射特性尽可能一致。

积雪对紫外光有很强的反射能力,而一般的白色涂料或其他白色材料对紫外光的反射能力较弱。这种反射紫外线的差别可通过紫外线照片揭示出来。因此,在积雪地区伪装目标时应尽可能选用具有较强紫外光反射能力的白色涂料或材料。

所有高于绝对零度(-273℃)的物体都会产生红外光,红外光也称为热辐射。热辐射也是一种电磁波辐射,电磁波辐射是由于物体内部的电子、原子和分子不断运动而产生的。目标与背景之间热辐射能量的差别,成为红外侦察目标的依据。目标和背景的热辐射大多数在中红外光、中远红外光波段,所以习惯上也将中红外光、中远红外光统称为热红外光。近红外光侦察只能在光源(近红外光照相使用白昼的天然光源,近红外光夜视仪使用红外探照灯)照射下,利用目标与背景反射近红外光的差别发现目标。中红外光、中远红外光侦察则不需要光源照射,可直接利用目标与背景辐射红外光能量的差别发现目标,现代战场上广泛应用的热成像仪多数是采用这种原理进行探测军事目标的。防止热成像仪侦察,最有效的方法是设法使目标与背景的红外光特征相同。在技术上,可以采用吸收红外光的特殊涂料涂覆在伪装网或军事目标上,使其红外光特征尽量接近于背景。

防雷达波的机理

雷达发出的无线电波也是一种电磁波,从理论上讲,雷达可以工作在任何波段。但实际上,由于受零部件可行性、电磁波传输特性、角分辨率大小、目标散射特性等诸多因素的制约,雷达发射的波段被限制在一个相当窄的范围。军用侦察雷达通常发射毫米波、厘米波来发现目标并测定其位置,其基本依据是目标与背景反射雷达波的差别。

早期的机载侦察雷达,由于受到技术水平的限制而发现目标的能力很低,通常只能发现一些单调背景下的大目标,如海岸线、岛屿、大港口、桥梁以及地面上的大城市、工厂等,所看到的目标在雷达荧光屏上是作为一个“亮点”光标出现的。1950年代末出现合成孔径雷达后,雷达对地面目标的侦察能力产生了一个飞跃,其探测精度达到可与光学侦察媲美的程度,如美国目前的合成孔径雷达的分辨力在1m左右,这样的地面分辨力足以识别地面上的技术兵器,并且雷达图像已能显示出具有目标特征的“影像”。由于雷达波还具有能在昼夜及复杂气象条件下的所谓全天候性、作用距离远、搜索范围大及具有一定穿透能力等优点,因此,设计防雷达侦察伪装网成为一项重大课题。

95式伪装网结构性能

95式伪装网主要由网面、基布、附加装饰片及支撑器材组成。其有林地型、草原型、荒漠型、雪地型等多种类型,迷彩斑点颜色有深绿、中绿、黄绿、枯草、沙土等多种。

95式伪装网具有较好的阻燃性能,网面单位质量不大于280g/m2,可抗6级大风,适应温度为-40~+50℃。可在野外连续使用2年,室内储存时间为10年。其可做成任意尺寸,常用的标准尺寸是6.8m×6.8m。

网面 网面由高强度的网绳编织而成。网面可用支撑器材张开及架设,以便迅速将伪装网设置在军事目标上。网绳上连接有基布,根据需要,可将附加装饰片安装在基布上,以增加基布的迷彩效果。

基布 95式防雷达侦察伪装网的防可见光、红外光、雷达波侦察功能主要是通过基布的设计来实现的。基布内含有一定数量的金属纤维,并且基布经过切花加工成网状,这就使其反射雷达波的方向不一,增加了雷达波的散射性。

基布的正、反面均覆有3层颜料涂层,从外向里依次为光学迷彩涂层、雷达波吸收涂层、红外光吸收涂层。光学迷彩涂层可防可见光、近红外光,加之基布加工成切花结构,可拉伸成三维立体变形状,使伪装网表面与自然界绿色植物在形态、光谱反射特性等方面十分接近,从而实现了良好的光学隐身性能。雷达波吸收涂层由专用纳米晶吸收剂制成,可强力吸收雷达波。红外光吸收涂层为金属薄膜复合层,并且各部分的反射特性不同,不仅形成很好的红外伪装,而且对雷达波的吸收和散射有利,金属薄膜可反射没有被雷达波吸收涂层吸收的剩余雷达波,将剩余雷达波反射回雷达波吸收涂层进行二次吸收。另外,基布的切花结构对雷达波也具有散射作用,其反射回去的雷达波强度与四周环境基本一致,这样雷达屏幕上就显示不出武器装备的形状。

附加装饰片 附加装饰片可根据需要合理选用,布置在伪装网面的任何位置,以模拟背景的光谱反射特征。

支撑器材 支撑器材由张网器、环氧树脂板、铝合金杆等组成,用于架设及支撑伪装网。

目前,我国也研制出防护波段更宽、质量更轻,操作更加灵便的超轻型伪装网,这些超轻型伪装网已经陆续装备部队。

编辑/曾振宇

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