热红外伪装织物的开发和性能研究

来源 :中国科学院大学 中国科学院化学研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jerryhua1987
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
现代高光谱遥感技术和热红外侦察技术的迅速发展和广泛应用,使得包括士兵在内的各种军事目标受到全方位、全天候和高精度地被侦察的严重威胁。为应对热红外侦察和打击,需对人体进行安全有效、行动方便地伪装防护。目前热红外伪装织物在实际应用中,伪装效果有限且偏厚重、实用性差,其本质是纺织材料在实际穿着时形体分割效应和与背景热像特征融合的不足。为解决此类问题,以满足轻质、柔性、无移动障碍和高效可靠的热红外伪装,本课题针对典型地物植被环境,研究开发热红外伪装织物,用于典型背景下人体的热红外伪装。  本研究主要内容包括:⑴在织物结构和伪装性能设计上,针对人体目标温度一般高于背景温度的情况、以及典型地物植被环境的斑点或斑块红外辐射特征,基于形体分割和与背景融合的原则,设计出采用表面凹凸降温结构和红外辐射性能差异配置的迷彩图案的热红外伪装织物,并对织物的制备和加工工艺做了实用性尝试,以期使织物对人体实现高效的热红外伪装效果。⑵在热红外伪装织物的构成材料上,考虑到织物表面红外发射率的调节方式、纺织加工性和实用性,在测试对比典型材料红外发射率的基础上,联合采用低发射率不锈钢纤维与常规纤维混纺以及织物表面镀银整理两种方式,以期降低织物的红外发射率;采用在织物经纬向植入高收缩涤纶长丝并进行热收缩整理实现织物的表面凹凸结构。织物热红外伪装功能具体通过下述方式实现:结合不锈钢纤维的应用和表面凹凸结构,实现对热红外线的高效反射和散射以及对人体热量的适度隔绝;迷彩染色和表面斑块的选择性镀银整理,实现织物表面迷彩斑块红外发射率的差异配置,以形成对人体热像的形体分割和与背景的融合。⑶在对织物的性能表征上,分别对织物各色斑块的红外发射率进行了测试对比,对织物在恒温热板紧密接触条件、日照条件和典型背景人体实际穿着条件下的红外热像进行了采集、对比分析以及热红外伪装效果的评价;采用高精度温度传感器对热红外光源照射条件下织物各色斑块的温度及其变化曲线进行了实时在线测量。此外,基于迷彩斑块间红外发射率的差值、目标和背景红外辐射温差以及人眼对图像的分辨亮度对比度等阈值条件对热红外伪装织物的伪装效果进行了评价,并提出了织物伪装效果评价的改进方向。⑷对热红外伪装织物的红外辐射性能和伪装性能的测试表明,四种织物的不同颜色斑块间可形成0.06~0.15之间的最大红外发射率差异,这主要归因于织物表面迷彩斑块的选择性镀银整理;不锈钢纤维由于在织物表面呈现单纤维的裸露方式且趋向分布于混纺纱内层而呈现很小的裸露比例,从而对降低混纺织物红外发射率的作用甚微。四种织物在热板紧密接触条件下的红外热像未能呈现与迷彩斑块对应的斑块分割效应,而只呈现与织物表面凹凸位置对应的亮暗相间效应;而在晴天日照条件下织物红外热像均呈现与织物表面迷彩斑块对应的亮暗斑块分割效应;这归因于不同传热机制条件下织物传热和吸热性能的较大差异。四种织物和两种迷彩作训服织物在热红外光源照射条件下的温度变化表明,不同颜色斑块的光热吸收性能存在较大差异,传热平衡后不同颜色斑块间的最大温差均在20~32℃之间。⑸基于三种阈值条件对热红外伪装织物的伪装效果的评价表明,四种织物在无红外辐射热源条件下均能实现较好的热红外伪装效果,而在红外辐射热源条件下由于不锈钢纤维的应用导致织物表面吸热升温显著而无法实现良好的热红外伪装。因此,热红外伪装织物应着重从织物的降温结构和减少吸热升温方面进行改进。⑹基于人眼的分辨能力的季节和背景适应型热红外伪装织物红外发射率的理论计算结果表明,人体温度高于背景温度情况下,对服装表面的红外发射率进行合理配置即可使人体在红外热像观察中不被发现;欲对人体实现良好的热红外伪装,春秋季、夏季和冬季条件下织物的表面红外发射率应分别在0.46~0.86、0~0.62和0.30~0.61之间;各季节的同等温度和背景条件下,人体目标和背景的温差越大,服装或织物所需具有的红外发射率越低,且红外发射率的取值范围随着温差的增大而逐渐降低。⑺热红外伪装织物各种性能的测试结果,均表明在织物设计和性能上取得较大的进展和突破,但有关不同季节和背景条件下实现热红外伪装的理论计算结果的试验验证、织物对人体伪装程度的精确客观评价方法和指标确立以及高效形体分割和与背景融合的织物的设计仍有空间需进一步探索。
其他文献
聚丙烯酰胺(polyacrylamide,PAM)广泛应用于石油开采、造纸纺织、农业生产及个人护理等各个领域,水溶液是其最重要的应用形式。  用作三次采油的驱油剂时,PAM水溶液被注入地下
乙烯-乙酸乙烯酯橡胶(EVM),由非极性、结晶性的乙烯单体(E)和强极性、非结晶性的乙酸乙烯酯单体(VA)共聚而成,具体是指VA含量在40%-80%之间的一类聚合物。EVM的分子链完全饱和,含
该文用二茂铁酰腙与稀土金属(III)氯化物反应合成了一系列配合物,并进行了元素 分析、IR、HNMR、质谱、电性分析、摩尔电导率及荧光光谱表征,确定了配合物的组成Ln(HL)CI.nHO
该文将新发现的化学发光体系应用于一些相应有机药物分析,采用流动注射或顺序注射法研究了五类希夫碱、L-半胱氨酸、非那西汀、VB的化学发光,完成对它们的测定 ,并且对有些化
超支化结构聚合物的研究由来已久,它的概念建立则在20世纪40年代Flory和Stockmayer的三维分支网络的概念。在近几十年来得到了广泛的发展,由起初的缩合聚合,发展到后来可通过活
利用Plackett-Burman设计方案优化分离条件,对异丙嗪的手性分离进行了研究,该方案的应用使研究人员不用做太多的实验就可获得较多有用的数据,从而极大地提高了实验效率.对于
生物体在新陈代谢过程中会产生多种活性氧物种,如羟基自由基(·OH)、超氧阴离子(O2-)、过氧化氢(H2O2)、单线态氧(1O2)、次氯酸(HOCl)等,这些活性氧参与调节细胞生长代谢、细胞
本工作详细地介绍了氰桥多核配合物研究的主要方向及其重要地位,较全面地综述了氰桥多核配合物的设计、合成、结构及其光、电、磁化学性质研究的历史和现状。着眼于氰桥多核配
1.测定苯甲腈与三个正构烷烃(正十二烷、正十四烷、正十六烷)构成的二元溶液体系的临界温度和临界温度附近的浊度.2.按照非经典理论,选择不同的几种数据处理方法,对实验数据
王明一生错误多多,而传奇故事也多。如他不是各省选拔的留苏学生,却堂堂走进莫斯科中山大学的校门;他曾追随立三“左”倾冒险主义,却又被李立三给撤职和留党察看;他从当时江苏省委宣传部一名小干事,一跃成为党中央的主要领导人;他从“左”倾路线的代表,忽然变成右倾投降主义的代表,从极“左”跳到极右;他从显赫的共产国际执委会委员和主席团委员,突然成为整风的主要批判对象,等等。他和孟庆树的婚恋更是一波三折,颇多传