图2组合表面的光谱半球向发射率与波长的变化关系

Figure2 The relation between of combination surface and wavelength

　　通过图2可以看出，在3-4mm、7.9-10.2mm内，光子晶体pc1对理想表面的辐射抑制效果非常明显，组合表面的发射率趋近于零;在4-5mm、10.2-14mm内组合表面的发射率随着波长的增大而逐渐增加。计算表明：当基底为处于100℃的理想表面时，在3-5mm内，组合表面的发射功率为2.779W/m2，作为比较，同温度下理想表面在相应波段内的发射功率为15.765 W/m2;在8-14mm内，采用纳米周期结构材料后，可将理想表面的发射功率从138.658 W/m2降至30.621 W/m2。

　　在数值计算中发现，一维光子晶体具有多个禁带，通过合理选择材料(例如增加组分的折射率比)，设计周期厚度和填充比(对于一维光子晶体，填充比是指各组分的厚度比)，可以扩展带隙，使中远红外双波段实现高反射。但单一结构的光子晶体在中远红外双波段全部区域同时实现就很困难。异质结光子晶体，也称为复合光子晶体，通过将具有不同带隙的光子晶体叠加实现带隙的展宽，可以较好地实现中远红外双波段的高反射。

　　3.2高效导热散热结构辐射抑制

　　高效导热散热结构是指结合热管和高效散热翅片的复合结构，其特点是能够迅速将热源部位的热量转移到散热翅片上，利用散热翅片的高效散热特性将热量迅速散发到周围环境背景中。利用热管来控制有源目标在工作时热源的温度是实现红外伪装的一种方法

　　目前热管技术已经成为航天器热控制的一项重要技术。热管的应用可解决卫星高热流部件的散热温控问题，从而提高卫星热控制的水平及可靠性。热管具有“近等温导热”的特点，它是利用工作介质气液相变的原理传递热量，无需动力装置驱动，传热能力是金属材料的上千倍。可使热量不在目标的发热部位积累，配合以散热设施，能将热量迅速扩散到环境背景中。据报道[7]，一种新型平板热管，热管的当量导热系数在水平状态下最大为1274W/m·℃,在垂直状态下最大为2284 W/m·℃。热管的第二个特点是根据需要可做成各种形状的，由于在某些场合，普通的刚性热管在应用上受到了限制，柔性热管应运而生。1999年日本的SHIMIZU Akihiro报道了他的碳纤维束作干道芯的柔性热管，碳纤维束结构细密，柔性好，化学性质稳定，是制作柔性热管干道芯的合适材料。同时当前小型化热管技术的发展为热管在伪装领域的应用提供了契机。具体有源目标红外抑制模型见图3：

　　图3 红外抑制模型

　　Figure3 the model of infrared suppression

　　针对地面装备发动状态下的红外辐射特征比环境背景高得多，成为明显的暴露征候，容易被红外探测器发现跟踪。设想利用热管将目标表面或内侧发热集中部位的热量收集，并迅速传递到散热材料将热量释放到空气中去。由于热管的高导热率，使目标集中发热部位发出的热量被迅速的转移，抑制其温度的升高，降低热源处的红外辐射，若再配合以常规红外伪装装备，控制发热集中部位的红外辐射特征，使之与周围背景保持一致，实现目标的热红外隐身。

　　4 结语

　　随着红外探测技术的发展，探测的精度和距离越来越大，单一的伪装技术已经很难实现隐身的目的。一方面需要通过装备的隐身结构设计，再施以各种隐身技术实现一体化伪装。另一方面，目标内在式热红外隐身技术是未来的一个发展方向，其在降低目标红外辐射特性的同时不影响其机动性能。文中介绍的纳米周期微结构材料和热管技术在理论上实现红外伪装效果是可行的，并且可以应用于目标的内在式伪装，而对于具体装备的应用，还需要进一步的实践研究。

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