军事科普丨昂贵的热成像瞄具是怎么工作的?

目前暗区中共有数十种不同的瞄具,它们的放大倍率和功能特性各不相同,但要说其中最特殊的,那一定是PZ 3热成像瞄具了。它独特的功能,可以让我们轻易发现躲藏在草丛里的敌人,可谓是“老六天敌”,但昂贵的价格,也让不少先锋望而却步。今天老皮就带先锋们了解一下热成像瞄具的原理和应用。

热成像的原理

暗区中绝大部分瞄准镜都属于反射式瞄具望远式瞄具这两大家族,虽然原理有所不同,但归根到底是让目标反射的可见光透过瞄具被肉眼接收,从而完成瞄准。

望远式瞄准镜工作原理

然而热成像瞄具的原理就不是这样了。众所周知,当物体的温度在绝对零度(-273.15℃)之上时,就会向周围散发红外辐射(又称红外线),并且物体的温度越高,红外辐射也越强烈,这便是现代物理学所说的“热辐射”。不同于可见光,红外辐射不能被肉眼看到。而热成像正是通过捕捉和分析这种不可见光,并将温度较高的物体从环境中识别出来,以达到发现隐藏敌人的效果。

红光右侧便是红外辐射(Infrared)

热成像瞄具在工作时会参考目标的温度设置一个区间(如人类目标就是36℃上下,也可以根据不同目标调整),捕捉到红外辐射后,再用不同的颜色或者黑白明暗区分不同的温度——当然使用者需根据图像和轮廓判断其是否为目标。

白色描绘的目标(高温)得以在

暗色背景(低温)中脱颖而出

军用热成像瞄具

早在上世纪40年代,各国就对热成像技术在军事方面的应用展现出了兴趣。可是当时的光敏组件只能判断是否有红外辐射,无法呈现图像。随着材料学的发展,军用热成像技术才逐步发展出从红外扫描系统单兵热成像瞄具等各种装备。

现代的热成像技术基于原理不同分为光子探测热探测两种,一般军事热成像瞄具多使用后者,将光线蕴含的热量转换为电信号,实时捕捉并显示目标物体的热分布。虽然灵敏度不如前者,但好在无需使用体积大、价格高、耗能高的制冷装置。

现代热成像瞄具

根据型号不同,热成像瞄具使用的组件也有所区别,但核心部件都是差不多的:

红外探测器:红外探测器是热成像瞄具的关键组件,用于探测目标物体的红外辐射,并将其转换为电信号。使用的常见材料包括硒化锌(ZnSe)、碲镉汞(HgCdTe)和锑化铟(InSb)等。

光学透镜和反射器:热成像瞄具中的光学透镜和反射器用于将目标物体的红外辐射聚焦或反射到红外探测器上,这些光学元件通常由高耐热材料制成。

显示屏:热成像瞄具通常配备一个内置显示屏,用于实时显示热成像。这些显示屏可以是液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(OLED)等,并能够呈现高分辨率的热成像和其他信息。

电源:热成像瞄具需要供电以正常工作,一般使用可充电电池作为能源来源。这些电池通常具有较长的使用寿命,以满足长时间的作战需求。

注意左下角的电量显示

除了作为轻型武器上的瞄具之外,热成像仪也会以热成像目镜(Thermal Goggles)的形式被安装在头盔上。其工作原理基本和热成像瞄具相同,游戏中也有同款装备,这里就不再赘述了。

如何对抗热成像

既然热成像这么厉害,那么肯定有人会问,要怎么在战斗中躲避它的搜寻呢?

前面老皮在介绍原理时提到过,热成像瞄具主要依靠捕捉目标散发的红外辐射,并根据目标和环境的温度差来识别目标。那么想要在它面前隐藏自身,无非有2个主要手段:避免自身散发的红外辐射被捕捉到,或者缩小自身与环境的温度差使其无法分辨。

首先,我们在文艺作品中看到的穿墙透视热成像基本可以被判定为编剧们的脑洞,因为红外辐射可以被大部分常见材料阻挡,如砖石、木头、玻璃等。因此和应付普通瞄具一样,只要身处掩体后方,就很难被热成像瞄具发现。不过需要注意的是,如果长时间接触掩体(比如把手掌贴在玻璃上)还是会因为热传递导致你“现形”。所以如果想要躲避热成像的探测,只需找一个厚实点的物体挡住自己,同时避免把热量传递到到上面就行了。

游戏中训练场的隔板就能阻挡热成像

此外,缩小自身与环境的温度差也是一种行之有效的方法,只要让周围环境的温度和人类体温差不多(或者反过来),敌人不就没法发现我了吗?例如点燃篝火、使用燃烧信号弹提升环境温度,或者用湿冷的泥巴糊满全身降低体温——就像州长在《铁血战士》里做的那样,都能有效让你融入环境中。

当然你得赶在泥巴干掉之前解决敌人

不过在现代军事中,军方自然不会使用这么原始的对抗手段。为了针对热成像技术的探测,各国军队也开发出了相对应的伪装技术和装备。从单兵装备的反红外军用迷彩到可以伪装阵地、载具的伪装网,不一而足。甚至还有些战车可以控制发热部位,在热成像镜头中伪装成民用车辆。不知道未来暗区会不会也推出这类装备呢?

美国RELV公司开发的新型红外伪装网

今天关于热成像的分享就到这了,我们下期节目再见!


文本作者:暗区突围官方

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