淺析迷彩偽裝涂料的仿生學理論與技術(shù)論文

　　迷彩偽裝在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中扮演著十分重要的角色。然而，人類的迷彩偽裝是對動物奇妙的偽裝術(shù)的不斷學習和研究中成長起來的。迷彩涂料仿生就通過研究生物界的色彩偽裝現(xiàn)象和機理，從而不斷啟示和充實偽裝的理論與技術(shù)。

　　一、達爾文和AbbotThayer對迷彩涂料仿生的貢獻

　　達爾文對自然界各種偽裝的研究工作和AbbotThayer對動物身上斑紋明暗對比的研究極大地影響了生物色彩理論，并對后來的迷彩偽裝做出了重要貢獻。達爾文在他的旅行中注意到具有某種顏色搭配的動物要比其他沒有這些顏色的動物存活的可能性大些。他在英國發(fā)現(xiàn)有一種深色的蛾由于顏色接近于它們棲息的樹木的顏色，易于躲避食蛾鳥類的眼睛而降低被捕食的概率。達爾文同時也發(fā)現(xiàn)還有一些動物能夠模擬其他的生物，還有一些能夠通過身上的圖案使自己從環(huán)境中突出出來，或者利用自身的毒氣警告捕食者。達爾文在自己細心觀察的基礎(chǔ)上最終提出了自然選擇和動物自我保護等理論。AbbotThayer進一步發(fā)展了達爾文的理論，他開創(chuàng)了哺乳動物身上的明暗搭配理論。這一理論認為，從側(cè)面看身體下側(cè)顏色較淺的動物更難被捕食者發(fā)現(xiàn)。因為上下部分的明暗對比打破了動物自身的輪廓線，使之更難被識別。

　　在第一次世界大戰(zhàn)期間，AbbotThayer在具有打破物體輪廓功能的圖案上投入了更大的精力，并向美國和英國軍事偽裝的領(lǐng)導人提出了應(yīng)用建議。為了推進這種圖案和明暗對比概念在戰(zhàn)爭中的應(yīng)用，AbbotThayer描述了保護色是建立在它們各自生存優(yōu)勢的基礎(chǔ)之上的。所以士兵們和各種裝備在其優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，通過選擇色彩應(yīng)當能夠有效地實現(xiàn)隱蔽效果。他還指出，軍事偽裝要比動物偽裝更為復雜多變。對于大多數(shù)動物來說，其生存空間是很有限的，因為它們的偽裝不需要非常復雜或是經(jīng)常更換，一般來說，能夠讓動物們有充分的變化經(jīng)歷的時間足夠長，能夠讓動物們有充分適應(yīng)時間。而士兵們的作戰(zhàn)環(huán)境是隨著戰(zhàn)場的推移和戰(zhàn)斗的發(fā)展進程而不斷轉(zhuǎn)換的，這意味著士兵和裝備偽裝要不斷適應(yīng)新的作戰(zhàn)環(huán)境。

　　二、動物保護色對軍事迷彩涂料技術(shù)的啟示

　　自然界的許多動物在長期的自然淘汰和生存競爭中逐漸形成了一種保護自己的能力，其身體顏色與環(huán)境相適應(yīng)，便是這種能力的.重要表現(xiàn)。

　　兇猛的動物身上的顏色與生存背景相適應(yīng)是為了隱蔽自己的行動企圖，以便出其不意地發(fā)起攻擊。如獅子棲息樹林稀少的沙地平原，全身呈黃褐色或談褐色，與枯草和土壤顏色相近，捕獵時其他動物不易發(fā)現(xiàn)；虎全身淡黃色或褐色，有黑色條紋，尾部有黑色環(huán)紋，與森林背景顏色和斑點相近，有利于其隱蔽潛伏狩獵；北極熊長年累月在北極的冰天雪地里捕食，身上長滿白毛，與冰雪的顏色保持一致，使海豹、魚類等動物不易發(fā)現(xiàn)它。

　　弱小的動物身上都有一種天然的保護色，是為了隱蔽身體，使自己免遭其他動物的傷害。有一種叫桑尺蠖的小蟲，有五對胸腹足，身體細長，當它懸掛在樹上時，不僅體色與樹枝相似，連形狀也和枝干十分酷似。在非洲的熱帶草原上，生活著成群的斑馬和長頸鹿，由于經(jīng)常遭到許多獅子、獵豹、鬣狗等食肉動物的追逐和襲擊，學會了用穿“花衣”的辦法來保護自己。斑馬身上有著黑白相間的條紋，這些黑白條紋吸收和反射光線的能力不同，身軀的輪廓也就變幻無定，而又同森林草原的背景巧妙地協(xié)調(diào)起來。

　　水中的魚類也會巧妙利用身上的色彩來保護自己。海水上層的魚，如鯡魚、鯖、金槍魚等，背脊大都是濃青色、青銅色或黑色，腹部和兩側(cè)大都是銀灰色或白色，這些魚的天敵從上向下看，魚的背色同深色的海水相似，從下往上看，魚腹同談藍色天空顏色類同。生活在海底的魚兒，身上的顏色往往同海底的泥土、巖石和水草的顏色混成一片。各種不同的斑紋，加上暗色的背景，會使魚兒的輪廓模糊不清。蝴蝶魚尾部有個大圓點，鑲著白色或黃色的邊緣，像是睜大的眼睛，別的魚把它當著蝴蝶魚的頭部攻擊，蝴蝶魚卻乘機迅速逃跑。

　　三、車輛裝備可擦除迷彩偽裝涂料的研制

　　武器裝備應(yīng)根據(jù)作戰(zhàn)或訓練需要進行適應(yīng)作戰(zhàn)背景特征的迷彩涂裝。由于作戰(zhàn)環(huán)境與作戰(zhàn)季節(jié)的不確定性，以及作戰(zhàn)環(huán)境的不斷變換性，使得對武器裝備迷彩偽裝涂飾工作頻繁。這要求武器裝備的迷彩偽裝涂料可根據(jù)需要進行擦除和快速進行二次的迷彩涂裝。為解決上述問題，本課題研究發(fā)明了一種可擦除迷彩偽裝涂料。研制工作所要解決的問題是提供一種具有良好的迷彩涂裝效果、容易擦除、可以恢復武器裝備等物體原有的表面漆膜的可擦除涂料。

　　1、車輛裝備可擦除迷彩偽裝涂料配比配方

　　可擦除迷彩偽裝涂料提供的一種可擦除涂料，其特征在于：包含基料、顏料、填料和助劑，相對于每100重量份的可擦除涂料，各組分的重量份為：基料59～61、顏料34～36、填料1.8～2.2、助劑2.7～3.3。

　　其中所述基料包含有堿金屬硅酸鹽水溶液和聚乙烯醇，其中各原料的重量份為堿金屬硅酸鹽水溶液50～51、聚乙烯醇9～10。

　　所述顏料為深綠色、淺綠色、土黃色、棕色或其他顏色的顏料中的任一種。

　　2、車輛裝備可擦除迷彩偽裝涂料色值設(shè)計

　　根據(jù)未來信息化條件下車輛裝備戰(zhàn)場背景特征，經(jīng)過現(xiàn)地取樣測量，用正交實驗法得出了性能優(yōu)越的車輛可擦除迷彩偽裝涂料色值。

　　3、車輛裝備可擦除迷彩偽裝涂料制備工藝

　　車輛裝備可擦除迷彩偽裝涂料的制備方法，包括以下步驟：

　　步驟（1）：將制備可擦除涂料的原料中的顏料和填料進行細研磨；

　　步驟（2）：在常溫下將細研磨過的顏料和填料與基料、助劑充分攪拌。

　　該可擦除涂料的用途為：使用輥涂、刷涂或機械化噴涂等方法在物體表面形成漆膜。

　　4、車輛裝備可擦除迷彩偽裝涂料應(yīng)用實例

　　本可擦除涂料具有可見光、近紅外偽裝性能（0.38～1.2微米）、物理機械性能和施工性能優(yōu)異的特點，可見光與近紅外亮度與色差符合GJB798-90標準。

　　應(yīng)用實施例一：

　　本可擦除涂料包含：硅酸鈉水溶液51g、聚乙烯醇9g、氧化鐵黑4.7g、鉻綠25.4g、氧化鐵棕4.8g、滑石粉1.8g、消光粉3.3g。

　　將其中的氧化鐵黑、鉻綠、氧化鐵棕、滑石粉分別進行細研磨，然后將它們與消光粉一起加入到硅酸鈉水溶液與聚乙烯醇的混合液中進行充分攪拌，即可制得本發(fā)明所述的可擦除涂料。將制得的可擦除涂料密封保存，當需要時即可隨時使用。

　　在空氣溫度在2℃以上的非雨天氣下將制得的可擦除涂料刷涂在車輛的表面，陰天1小時、晴天20分鐘即可形成良好漆膜，完成對車輛的迷彩涂裝。當偽裝不再需要時，在偽裝的漆膜表面用水浸潤10～20分鐘后，用布擦除清洗，即可使得車輛的表面恢復原來的色彩。

　　應(yīng)用實施例二：

　　本可擦除涂料包含：硅酸鉀水溶液50g、聚乙烯醇10g、鉻綠28、鉻黃7.1、滑石粉2.2g、消光粉2.7g。

　　將其中的鉻綠、鉻黃、滑石粉分別進行細研磨，然后將它們與消光粉一起加入到硅酸鉀水溶液與聚乙烯醇的混合液中進行充分攪拌，即可制得本發(fā)明所述的可擦除涂料。將制得的可擦除涂料密封保存，當需要時即可隨時使用。

　　在空氣溫度在2℃以上的非雨天氣下將制得的可擦除涂料刷涂在車輛的表面，陰天1小時、晴天20分鐘即可形成良好漆膜，完成對車輛的偽裝。當偽裝不再需要時，在偽裝的漆膜表面用水浸潤10～20分鐘后，用布擦除清洗，即可使得車輛的表面恢復原來的色彩。

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