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策劃：武玥彤
監制：光明網科普事業部
坦克防御系列專題稿件（五）
“見招拆招”坦克防御的三板斧之隱身大法——坦克披上隱身衣
當前，結合隱形外形和隱形涂層技術，坦克車輛對雷達探測和紅外探測裝置有了一定的“免疫能力”。但對于坦克防護來說這還遠遠不夠，無論哪種涂層材料，它的基本原理都是可以吸收一定頻率范圍內的電磁波（紅外線也是電磁波的一種），而當來襲的探測波波長超過可吸收范圍，或來襲波是由多頻譜的波混合而成，那么隱身涂層技術也會力不從心。而電磁斗篷技術和數碼迷彩技術在裝甲車輛隱身領域的應用，為車輛隱身提供了全新的方向。
超材料造就的“隱身斗篷”
我們知道，現有的各種自然材料均會對電磁波造成不同程度的吸收，那么，是否有這樣一種材料，能實現對電磁波的完美反射或繞射，而不會造成電磁波的吸收和衰減呢？2001年，美國杜克大學Smith團隊實驗驗證了這種物質的存在，拉開了研究這種新材料的序幕，在過去的20年里，這種被命名為“超材料（Meta-material）”的神奇發明得到了全世界的關注，迄今為止，已在隱身、雷達、電子對抗等領域得到了長足的應用。我國也成為了世界上首個實現超材料量產的國家。
超材料的一大特性就是具有新穎的復雜人工結構及排布，可以隨意調整其介電常數（反映物質傳輸電場的能力）和磁導率（反映物質對磁場的響應能力），即可按照人工要求控制電磁波、聲波和光波。超材料最具有代表性的應用為隱身斗篷，這種斗篷包覆在物體表面，可實現對外的完美隱身。
根據工作原理，隱身斗篷可以分為繞射式隱身和反射式隱身，其工作原理可以形象的用“河中石塊”和“100%反彈”來分別說明，當河水流經小河中的石頭時，水流會被石頭分開，然而繞過石頭后，水流匯聚并繼續向前，水流本體并未發生變化，繞射式隱身就是這個道理，來襲的雷達波會繞過斗篷覆蓋的物體，而雷達波的發送方并無法感覺到異常；對于反射式來說則不同，反射斗篷可以將電磁波完美反射回去，使反射波不發生衰減，這種100%反彈的效果使雷達波發射方無法區分發送和接收到的信號的差異，從而失去了判斷能力。
采用“超材料”的殲20隱身戰機
（圖片來自網絡）
不僅如此，當前的隱身斗篷技術已經做到了光隱身和聲隱身。在聲學隱身方面，2011年美國杜克大學卡摩爾團隊開發的一種超材料聲學斗篷，能夠對限定頻率的聲波實現隱身，這種技術的實現將成為聲吶探測的天敵。而在光學隱身方面，2012年，加拿大超材料隱身生物公司發明了一種神奇材料，能使周圍光線折射，使可見光從其周圍繞過而實現隱身，結合對紅外線的繞射作用，被這種材料覆蓋的物體不僅在紅外探測器下隱身，更能騙過人的肉眼，就像哈利波特的隱身衣一樣，近在咫尺卻不可見。
數碼迷彩令車輛完美隱藏
在電影《007之擇日而亡》中，有一幕令網友大呼神奇，詹姆斯邦德輕輕點擊按鈕，車輛就像被橡皮擦從背景中擦掉一樣，瞬間消失。這種技術被稱為數碼迷彩。數碼迷彩的原理與隱身斗篷完全不同，數碼迷彩應用全景攝像掃描坦克周圍的自然環境，利用圖像識別、處理和拼接技術，控制覆蓋車身表面的電子設備生成與背景無縫對接的圖像，從而達到躲避可見光和目視偵察追蹤的目的。
007電影中的隱身車
（圖片來自網絡）
相對于早期的變形迷彩，數碼迷彩基于像素點進行分析，更好的契合了計算機顯示屏像素點陣和人眼視覺連續性的成像原理，在真實的自然環境下，數碼迷彩更容易迷惑人的眼睛，使人完美隱藏在了背景里。
值得一提的是，這種技術當前尚不成熟，公開資料中，僅以色列艾爾迪克斯（Eltics）公司正在研發的“黑狐”系統依靠為坦克安裝前視紅外雷達攝像頭，隨時探測和拍攝周圍環境，并根據攝像頭探測結果來調整自身的熱輻射值的方法達到在敵方紅外夜視儀上消失的效果。而對人眼完全隱身的規模化產品則暫未面世，僅少數科技公司，如英國航空航天系統公司，通過車體嵌入電子傳感器，將周圍環境影像反向投影到車體外部LED的方法實現了肉眼隱身。
奔馳廣告中的隱身車
（圖片來自網絡）
隨著材料技術、顯示屏技術和圖片處理技術的發展，科幻電影的場面真正實現產品化只是時間問題，在可以想象的未來，坦克將憑借裝備隱身材料、涂覆隱身涂層、披掛隱身斗篷等方式，全方位且高適應性的實現對雷達、紅外、可見光等探測手段的綜合隱身。
劃重點：
名為“超材料”的新型材料可以按照人工要求控制電磁波、聲波和光波，使各種探測波在照射到這種材料表面時，或被繞射，或被完全反射，從而令探測方無法感覺到異常，失去判斷能力。而數碼迷彩技術可收集坦克周圍的自然環境或紅外環境并轉化為車身表面與背景無縫對接的圖像，從而達到躲避可見光和目視偵察追蹤的目的。這兩種手段就像為坦克披上了隱身衣，進一步提高了坦克的戰術隱蔽性。
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