幾乎每個人的孩童時期都幻想自己能有一身隱形衣，穿上就能讓別人看不見自己。而在真實世界中，這種技術(shù)正通過一種神奇的材料變?yōu)楝F(xiàn)實：紅外隱身涂層。無論是殲-35的次亮相宣告中國正式邁入“雙隱形戰(zhàn)機時代”，還是殲-36的新型隱形蒙皮打破美國在隱身技術(shù)上的壟斷，其中都蘊含著材料紅外發(fā)射率的精確操控。

一、紅外發(fā)射率

根據(jù)基爾霍夫熱輻射定律，處于熱力學(xué)平衡態(tài)的不透明物體，其對特定波長輻射的光譜吸收率（αλ）恒等于其同溫度、同波長的光譜發(fā)射率（ελ），即：αλ=ελ。發(fā)射率ε定義為物體實際表面在給定溫度T、波長λ下的輻射出射度與同溫度、同波長下理想黑體輻射出射度之比，取值范圍在0到1之間。

所有物體都在持續(xù)向外散發(fā)紅外輻射，隱身裝備（如飛機）因發(fā)動機工作或氣動摩擦產(chǎn)生的熱量，在紅外探測器下如同黑夜中的火炬般顯眼。降低這種可探測性的關(guān)鍵，在于控制物體表面的紅外輻射特性，降低其被紅外探測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)的概率，而發(fā)射率是衡量這一調(diào)控效果的關(guān)鍵參數(shù)。

二、測量方法——GJB 2502.3-2006

根據(jù)《GJB 2502.3-2006 航天器熱控涂層試驗方法 第三部分:發(fā)射率(國家軍標(biāo))》，將發(fā)射率測量方法分為半球發(fā)射率穩(wěn)態(tài)量熱計法、法向發(fā)射率、輻射計法及反射法—便攜式等。

1.半球發(fā)射率穩(wěn)態(tài)量熱計法：測定航天器熱控涂層被測試樣和參比試樣的半球發(fā)射率。

半球發(fā)射率測試范圍為0.03～0.98,測試精度為0.01。

將試樣置于真空冷壁中，其熱輻射可由外加電功率來補償。按公式計算試樣半球發(fā)射率。

式中：

εH—半球發(fā)射率；

U1——標(biāo)準(zhǔn)電阻的端電壓，單位為伏(V);

U——主加熱器的端電壓，單位為伏(V);

σ——斯忒藩一玻耳茲曼常數(shù)，其值為5.67×10……-8,單位為瓦每平方米每四次方開(W/(m2K4))

F——試樣熱輻射的表面積，單位為平方米(m2);

R——標(biāo)準(zhǔn)電阻的電阻值，單位為歐姆(Ω);

T1——試樣溫度，單位為開(K);

T2—真空冷壁的平均溫度，單位為開(K)。

2.法向反射率法：測定航天器熱控涂層被測試樣的法向發(fā)射率。

法向發(fā)射率測試范圍為0.04～0.98,測試精度為0.015。

通過測試同一溫度下被測試樣的輻射指示值和黑體腔的輻射指示值，按公式(2)計算被測試樣的法向發(fā)射率。

式中：εn——被測試樣的法向發(fā)射率；Φs——從檢測儀器上讀出的被測試樣輻射指示值；Φb——從檢測儀器上讀出的黑體腔輻射指示值。

3.輻射計法：測定航天器熱控涂層被測試樣的半球發(fā)射率。

半球發(fā)射率測試范圍為0.03～0.95,測試精度為0.015。

輻射計探測器的輸出信號與被測試樣的發(fā)射率成線性關(guān)系，通過比較輻射計配備的高、低發(fā)射率參比試樣和被測試樣輸出信號的大小，直接得到被測試樣的發(fā)射率。

4.6反射法一便攜式：測定航天器和零部件表面熱控涂層的半球發(fā)射率。

半球發(fā)射率測試范圍為0.04～0.95,測試精度為0.015。

通過探測器檢測到的橢球腔體里所有反射能，按下列公式計算試樣的半球反射率。

式中：

ρ——試樣的半球反射率；

Ip——檢測到的能量，單位為瓦每平方米(W/m2);

TIR——紅外輻射源溫度，單位為開(K)。

當(dāng)試樣為不透明時，試樣的半球發(fā)射率按下列公式計算。

三、反射法一便攜式發(fā)射率測量

發(fā)射率是紅外隱身涂層“隱身能力”的直接體現(xiàn)，其測量貫穿于材料研發(fā)、生產(chǎn)質(zhì)控、性能評估、方案驗證的全流程。準(zhǔn)確測量發(fā)射率，才能確保紅外隱身涂層從設(shè)計到應(yīng)用的每一步都可控、可靠，最終實現(xiàn)預(yù)期的隱身效果。

RLK650 pro便攜式紅外發(fā)射率測量儀，是新型的光電測量儀器，可充分滿足測試需求，廣泛應(yīng)用于材料表面紅外發(fā)射率的測量、材料研究、性能評估。

設(shè)備特點

·測量原理：積分半球反射法測量原理；

·測量波段：3-5 μm & 8-14 μm雙波段測量準(zhǔn)確度高；

·測量體積更小、重量更輕；

·測量精度進(jìn)一步提升；

·測量速度更快，測量效率更高；

·結(jié)構(gòu)設(shè)計更為精巧，美觀可靠；

·彩色觸摸屏設(shè)計， 全中文界面一目了然；

·支持MicroSD卡存儲，TXT文件格式，方便后續(xù)數(shù)據(jù)分析。

旭阿科技具有豐富的發(fā)射率測量儀代理經(jīng)驗，歡迎讀者留言咨詢。