淺析迷彩偽裝涂料的仿生學(xué)理論與技術(shù)論文
迷彩偽裝在現代戰爭中扮演著(zhù)十分重要的角色。然而，人類(lèi)的迷彩偽裝是對動(dòng)物奇妙的偽裝術(shù)的不斷學(xué)習和研究中成長(cháng)起來(lái)的。迷彩涂料仿生就通過(guò)研究生物界的色彩偽裝現象和機理，從而不斷啟示和充實(shí)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(dòng)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(lái)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(dòng)物要比其他沒(méi)有這些顏色的動(dòng)物存活的可能性大些。他在英國發(fā)現有一種深色的蛾由于顏色接近于它們棲息的樹(shù)木的顏色，易于躲避食蛾鳥(niǎo)類(lèi)的眼睛而降低被捕食的概率。達爾文同時(shí)也發(fā)現還有一些動(dòng)物能夠模擬其他的生物，還有一些能夠通過(guò)身上的圖案使自己從環(huán)境中突出出來(lái)，或者利用自身的毒氣警告捕食者。達爾文在自己細心觀(guān)察的基礎上最終提出了自然選擇和動(dòng)物自我保護等理論。AbbotThayer進(jìn)一步發(fā)展了達爾文的理論，他開(kāi)創(chuàng )了哺乳動(dòng)物身上的明暗搭配理論。這一理論認為，從側面看身體下側顏色較淺的動(dòng)物更難被捕食者發(fā)現。因為上下部分的明暗對比打破了動(dòng)物自身的輪廓線(xiàn)，使之更難被識別。
在第一次世界大戰期間，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)導人提出了應用建議。為了推進(jìn)這種圖案和明暗對比概念在戰爭中的應用，AbbotThayer描述了保護色是建立在它們各自生存優(yōu)勢的基礎之上的。所以士兵們和各種裝備在其優(yōu)勢的基礎上，通過(guò)選擇色彩應當能夠有效地實(shí)現隱蔽效果。他還指出，軍事偽裝要比動(dòng)物偽裝更為復雜多變。對于大多數動(dòng)物來(lái)說(shuō)，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(lái)說(shuō)，能夠讓動(dòng)物們有充分的變化經(jīng)歷的時(shí)間足夠長(cháng)，能夠讓動(dòng)物們有充分適應時(shí)間。而士兵們的作戰環(huán)境是隨著(zhù)戰場(chǎng)的推移和戰斗的發(fā)展進(jìn)程而不斷轉換的，這意味著(zhù)士兵和裝備偽裝要不斷適應新的作戰環(huán)境。
二、動(dòng)物保護色對軍事迷彩涂料技術(shù)的啟示
自然界的許多動(dòng)物在長(cháng)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，便是這種能力的.重要表現。
兇猛的動(dòng)物身上的顏色與生存背景相適應是為了隱蔽自己的行動(dòng)企圖，以便出其不意地發(fā)起攻擊。如獅子棲息樹(shù)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(shí)其他動(dòng)物不易發(fā)現；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(diǎn)相近，有利于其隱蔽潛伏狩獵；北極熊長(cháng)年累月在北極的冰天雪地里捕食，身上長(cháng)滿(mǎn)白毛，與冰雪的顏色保持一致，使海豹、魚(yú)類(lèi)等動(dòng)物不易發(fā)現它。
弱小的動(dòng)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(dòng)物的傷害。有一種叫桑尺蠖的小蟲(chóng)，有五對胸腹足，身體細長(cháng)，當它懸掛在樹(shù)上時(shí)，不僅體色與樹(shù)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(zhù)成群的斑馬和長(cháng)頸鹿，由于經(jīng)常遭到許多獅子、獵豹、鬣狗等食肉動(dòng)物的追逐和襲擊，學(xué)會(huì )了用穿“花衣”的辦法來(lái)保護自己。斑馬身上有著(zhù)黑白相間的條紋，這些黑白條紋吸收和反射光線(xiàn)的能力不同，身軀的輪廓也就變幻無(wú)定，而又同森林草原的背景巧妙地協(xié)調起來(lái)。
水中的魚(yú)類(lèi)也會(huì )巧妙利用身上的色彩來(lái)保護自己。海水上層的魚(yú)，如鯡魚(yú)、鯖、金槍魚(yú)等，背脊大都是濃青色、青銅色或黑色，腹部和兩側大都是銀灰色或白色，這些魚(yú)的天敵從上向下看，魚(yú)的背色同深色的海水相似，從下往上看，魚(yú)腹同談藍色天空顏色類(lèi)同。生活在海底的魚(yú)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(huì )使魚(yú)兒的輪廓模糊不清。蝴蝶魚(yú)尾部有個(gè)大圓點(diǎn)，鑲著(zhù)白色或黃色的邊緣，像是睜大的眼睛，別的魚(yú)把它當著(zhù)蝴蝶魚(yú)的頭部攻擊，蝴蝶魚(yú)卻乘機迅速逃跑。
三、車(chē)輛裝備可擦除迷彩偽裝涂料的研制
武器裝備應根據作戰或訓練需要進(jìn)行適應作戰背景特征的迷彩涂裝。由于作戰環(huán)境與作戰季節的不確定性，以及作戰環(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需要進(jìn)行擦除和快速進(jìn)行二次的迷彩涂裝。為解決上述問(wèn)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(wèn)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(chē)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(chē)輛裝備可擦除迷彩偽裝涂料色值設計
根據未來(lái)信息化條件下車(chē)輛裝備戰場(chǎng)背景特征，經(jīng)過(guò)現地取樣測量，用正交實(shí)驗法得出了性能優(yōu)越的車(chē)輛可擦除迷彩偽裝涂料色值。
3、車(chē)輛裝備可擦除迷彩偽裝涂料制備工藝
車(chē)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(jìn)行細研磨；
步驟（2）：在常溫下將細研磨過(guò)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(chē)輛裝備可擦除迷彩偽裝涂料應用實(shí)例
本可擦除涂料具有可見(jiàn)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(diǎn)，可見(jiàn)光與近紅外亮度與色差符合GJB798-90標準。
應用實(shí)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(jìn)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(jìn)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(shí)即可隨時(shí)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(chē)輛的表面，陰天1小時(shí)、晴天20分鐘即可形成良好漆膜，完成對車(chē)輛的迷彩涂裝。當偽裝不再需要時(shí)，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(chē)輛的表面恢復原來(lái)的色彩。
應用實(shí)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(jìn)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(jìn)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(shí)即可隨時(shí)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(chē)輛的表面，陰天1小時(shí)、晴天20分鐘即可形成良好漆膜，完成對車(chē)輛的偽裝。當偽裝不再需要時(shí)，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(chē)輛的表面恢復原來(lái)的色彩。
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