新型多功能隐身篷布的性能和应用

崔红艳 连军涛 范香翠 桑晓明 孙芳兵 周桂明 胡国祥

中国兵器工业集团第五三研究所，山东 济南 250031

新型多功能隐身篷布的性能和应用

崔红艳 连军涛 范香翠 桑晓明 孙芳兵 周桂明 胡国祥

中国兵器工业集团第五三研究所，山东 济南 250031

按照国标和国军标的要求，对新型多功能隐身篷布的防水透湿性能、阻燃性能、撕破强力、拉伸断裂强力和雷达吸波性能进行检测。测得篷布的静水压为42.6 kPa，透湿率为7 350 g/(m2·d)，氧指数为30%，纵、横向撕破强力分别为26、 34 N，纵、横向拉伸断裂强力分别为960、 690 N， 3～8 mm波段的雷达波反射率为1%。新型多功能隐身篷布符合要求，已经在部分车辆上得到应用，可以替代传统篷布。

多功能隐身篷布， 性能， 应用

最初的篷布只起到防水、防风、防尘、防砂石等作用。如果把篷布作为一种隐身材料，则需要其具备在可见光、近红外、热红外、雷达等波段的隐身功能和其他功能。

新型多功能隐身篷布除具备上述特点外，还具备多方面的优势：(1)套装和拆卸方便，可使用模块化设计在较短时间内完成；(2)适用范围广，可根据目标不同的外型和结构来设计成不同形状；(3)副作用小，不会对需要保护的武器装备的机动性和灵活性产生不良影响；(4)功能性多，使宽频多波段兼容隐身成为可能。

1 新型多功能隐身篷布的性能

1.1 防水性能

优异的防水性能是新型多功能隐身篷布的一个重要特征，一般通过涂层处理来实现。聚氨酯(PU)涂层具有无味、防水、柔韧性好、耐磨、耐溶剂、耐高温和耐曲折等特点，适用于大部分篷布[1]。此外，可以采用增加织物紧度的方法，提高篷布的防水性能。但是高强涤纶丝的刚性较大，织物紧度太大会对织造过程产生不良影响，所以要权衡利弊。

本文中的篷布采用平纹结构的机织物(织物紧度为75%)，对其施加聚氨酯单面涂覆防水处理，按照GB/T4744—2013《纺织品 防水性能的检测和评价 静水压法》进行测试，测得篷布的静水压为42.6 kPa。

1.2 透湿性能

篷布一般都经过防水处理，而其防水性能越好，其透湿性能就越差，所以必须平衡两者的关系。致密亲水薄膜是一种不错的选择，它以高分子聚合物为基材，如聚环氧乙烷、聚氨酯等，通过亲水性分子在高浓度一侧吸附、在低浓度一侧扩散并解吸的运动，将水蒸气分子从高浓度一侧运送到低浓度一侧，而且不会阻塞透气孔道。

在本文中的篷布上覆以致密亲水薄膜[2-5]，取得了比较理想的效果，按照GB/T 12704.1—2009《纺织品 织物透湿性试验方法 第1部分：吸湿法》进行测试，测得篷布的透湿率为7 350 g/(m2·d)。

1.3 阻燃性能

阻燃性能是新型多功能隐身篷布的重要性能之一，良好的阻燃性能可以保障需要保护的目标和地面武器装备及作战人员的生命安全，尤其是在一些易燃易爆场所。很多涤纶丝制成的篷布的氧指数特别低，属于可燃织物，所以需要进行阻燃整理，一般采取涂层和浸渍的方式[6]。织物经过阻燃处理后，阻燃剂覆盖在织物的表层，把空气、火种、火源和可燃性气体隔绝，对可燃性纤维起到一定的保护作用，获得所需要的阻燃效果。选择阻燃剂时，特别要注意其不但要有良好的阻燃效果，同时要具备一定的耐水洗性和耐磨性，且对织物撕破强力和拉伸断裂强力的影响小，最好还具有环保性。

本文中的篷布的阻燃整理主要采用阻燃涤纶短纤维(共聚法)与涂层中加阻燃剂相结合的方法，根据GB/T 5454—1997《纺织品 燃烧性能试验 氧指数法》进行测试，测得篷布的氧指数为30%。

1.4 撕破强力

新型多功能隐身篷布对撕破强力要求非常高，但篷布大都经过防水涂层处理，其强力往往会大打折扣。如何在保证防水性能的前提下，提高涂层织物的强力，是篷布加工中的一大难点[7-8]。

根据GB/T 3917.2—2009《纺织品 织物撕破性能 第2部分：裤形试样(单缝)撕破强力的测定》进行测试，测得篷布的纵、横向撕破强力分别为26、 34 N。

1.5 拉伸断裂强力

同样地，本文中的篷布经过聚氨酯涂层后，其拉伸断裂强力也有所下降，按照GB/T 3923.1—2013《纺织品 织物拉伸性能 第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定(条样法)》进行测试，测得篷布的纵、横向断裂强力分别为960、 690 N。

1.6 雷达吸波性能

根据GJB 2038A—2011《雷达吸波材料反射率测试方法》，利用雷达波反射率测试系统测试篷布的雷达吸波性能。样品尺寸为18.0 cm×18.0 cm、 8.5 cm×8.5 cm(参照测试标准板尺寸)。该测试系统的工作方式为扫频测量，根据测试需要，更换接收天线和发射天线的位置，可以测量多个频段[9-11]。测得新型多功能隐身篷布在高频3～8 mm波段的雷达波反射率为1%，能够满足使用要求，但其在低频厘米级波段的雷达吸波性能有待进一步提高[12-13]。

2 新型多功能隐身篷布的应用

一般民用篷布只要求做防水和涂层处理，但高档或军用篷布往往还要求具备其他功能，如防紫外线、防油污、防霉菌、防火阻燃、雷达隐身等。新型多功能隐身篷布具备的诸多功能扩大了其在军民方面的应用范围。

2.1 民用方面

此新型多功能隐身篷布在民用方面的用途广泛：用于交通运输，可以降低车内温度，防止温度过高对车辆造成的损害，还可以防止紫外线照射造成的裂缝和变色；用于农业中的谷物仓储，可以防止雨雪冰雹等自然灾害造成的损失，还能防止污染物进入，持久耐用；用作石油或地矿部门中的野外帐篷，强度高，耐磨、耐海水腐蚀性强，阻燃效果好，比较受欢迎；用作建筑业中的遮阳篷，耐高温、耐寒，抗紫外线、抗氧化，抗拉和抗撕强度高，可移动、可拆卸；用作旅游业中的户外帐篷及儿童游戏帐篷[14]，阻燃防火，防水防污，图案和花纹可灵活设计，无毒、无味、环保，安装方便、快捷，时尚耐用。

2.2 军用方面

此新型多功能隐身篷布在军用方面的应用：可作为地面武器装备的变形伪装，如装甲车辆、坦克、火炮经常处于运动行驶状态，暴露目标的可能性比较大，且其庞大的体积、复杂的外型结构不可能改变，通过隐身篷布的遮盖，可有效减少目标对雷达波的反射，降低雷达散射截面(RCS)，不影响武器装备的机动性和灵活性；可用作重要军事工程的工程伪装，如导弹阵地、军械洞库、作战指挥地等，通过隐身篷布的遮盖，能减少声、光、电、磁等特征信号，减少被敌方雷达探测到的威胁，降低其可观测性及被制导武器击中的概率，提高军事工程的生存能力，增强作战效能；可制成隐身炮弹衣，实现在可见光、中/远红外、毫米波和厘米波等多个波段的兼容隐身，不易被敌方发现[15-16]；可用作户外作业时士兵的简易帐篷，阻挡紫外线、红外线、远红外线，安装简单、可折叠，质量轻、携带方便，为部队人员、仓库、仪器、设备及装甲车辆提供有效保障。

3 结语

目前所研究的新型多功能隐身篷布已在实战车上进行测试，达到了很好的隐身效果，不影响车辆的机动性和灵活性，人性的模块化设计使得其套装和拆卸都比较方便，有着隐身涂料和传统篷布无法比拟的优越性，其应用范围将越来越广泛。

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Performance and application of the new multifunctional stealth tarpaulins

CuiHongyan，LianJuntao，FanXiangcui，SangXiaoming，SunFangbing，ZhouGuiming，HuGuoxiang

CNGC Institute 53，Jinan 250031，China

According to the requirments of national standards and national military standards， the waterproof breathable performanc， flame retardance， tearing strength， tensile breaking strength and radar absorbing property of a new multi-functional stealth tarpaulin were detected. The hydrostatic pressure of the tarpaulin was at 42.6 kPa， the water-vapor permeability was at 7 350 g/(m2·d)， the limited oxygen index was at 30%， the longitudinal and transverse tearing strength were respectively at 26 and 34 N， the longitudinal and transverse tensile breaking strength were respectively at 960 and 690 N， and the radar reflectivity at 3～8 mm band was 1%. The new multi-functional stealth tarpaulin could meet the requirements， and it has been adopted in some vehicles and could replace the traditional tarpaulins.

multi-functional stealth tarpaulin， performance， application

2016-10-20

2016-12-21

崔红艳，女，1985年生，工程师，主要从事隐身篷布的研发与应用工作

TS106.5

A

1004-7093(2017)06-0031-03