军事科技--隐身材料(物理与高新技术)

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1、隐身材料内容隐身技术的提出雷达工作原理简介吸波材料智能隐身技术一隐身技术的提出现代无线电技术和雷达探测系统的迅猛发展，对传统武器装备的战场生存构成的严重威胁。在二次世界大战末期生产出SCR-584炮瞄雷达，使高射炮命中率提高了十倍飞机压倒性的进攻力量受到雷达和防空系统的严重削弱。越战期间，北越利用50年代的俄式地空导弹击落了190架美军的战机。美空军在海湾战争中没有损失1架F-117战机。相比之下，美军有32架非隐形战机被伊拉克防空火炮或地空导弹击落。1991年1月29日，JSTARS探测到一个伊军车队，随即把目标信息传送

2、给战场空中指挥与控制中心，指挥战机实施攻击，摧毁了该车队61辆中的58辆。JSTARS，美军军事新概念的产物，即“联合监视目标攻击雷达系统”，由波音公司707/300客机改装而成。雷达舱设备操作人员美国空军参谋长甚至认为：“美国将来如果没有像JSTARS这样的系统是不会参战的”。为了提高武器装备在战场上生存、突防和纵深打击能力，隐身技术应运而生。隐身技术：降低目标的雷达、红外、激光的可探测信号特征，使之难以被探测、识别、跟踪和攻击。隐身技术是随着雷达技术的发展而发展起来的。隐身技术及材料研究始于第二次世界大战期间，起源在德

3、国，发展在美国并扩展到英、法、俄罗斯及日本等发达国家。隐身技术和雷达技术，就是一种矛和盾的关系F-117AB-2几个认识上的误区：(1)隐身是完全“看不见”——隐身技术只是缩短探测器的有效作用距离，有效压缩敌方反应时间，增加自身战场生存能力和作战能力。二雷达工作原理简介“活雷达”－蝙蝠雷达：利用电磁波的二次辐射、转发或目标固有辐射来探测目标，获取目标空间坐标、速度等特征信息的一种无线电技术。反射的电磁波发射的电磁波雷达频率和电磁波频谱常用220MHz-35GHz；实际3MHz-300GHz雷达的分类频带特点应用3MHz–3

4、0MHz电离层反射超视距雷达30MHz–1000MHz天线尺寸大搜索雷达电离层折射传播300MHz–2000MHz大天线搜索雷达2000MHz–8000MHz中等尺寸天线多功能雷达中等测量精度8000MHz–27GHz小天线跟踪雷达精密测量机载雷达非常小的天线短程雷达12GHz–40GHz高的测量精度精密制导雷达有大气和降雨损耗110GHz–300GHz严重的大气和降雨损耗空—空雷达电磁波与物体的作用：反射、透射、吸收雷达利用波的反射来探测物体怎样才能让波不反射回去呢?把入射的波吸收掉三吸波材料吸波材料：将电磁波转换为其他

5、形式的能量（如机械能、电能和热能）而消耗掉的材料。3.1吸波原理入射波反射波折射波要想对电磁波进行有效的吸收：(1)使电磁波最大限度进入到材料内部，以减少电磁波的直接反射。(2)电磁波进入材料内部后，要设法对入射的电磁波进行有效的吸收和衰减。3.2吸波材料的分类按材料的成型工艺和承载能力涂覆型吸波材料结构型吸波材料按吸波原理吸收型干涉型按材料的损耗机理电损耗型:介质的极化弛豫损耗磁损耗型:磁滞损耗和磁畴共振按研究的时期传统的吸波材料:铁氧体、金属微粉、石墨、碳化硅、导电纤维等新型的吸波材料:纳米材料、手性材料、导电高聚物、

6、多晶纤维等。3.3几种吸波材料铁系铁氧体金属铁微粉多晶铁纤维碳系石墨、乙炔、炭黑碳纤维碳纳米管陶瓷系碳化硅碳化硅复合材料其他类导电高分子手性材料等离子体材料四智能隐身技术4.1智能隐身材料的提出普通的隐身材料目标单一，只能被动的抑制目标的特征信号雷达向高分辨、多波段、多极化方向发展红外成像技术和激光探测技术的发展传统的隐身材料已经不能满足隐身的要求目标和背景的可探测性有差别，是各种探测系统能够从背景中发现和识别目标的基础。红外成像图:相对目标而言，背景是十分复杂并且不断变化的，为了减小目标和背景的可探测性有差别:20世纪8

7、0年代，美国首先提出了智能隐身材料的概念2005年，美国研制出能控制辐射率/反射率涂层2010年，美国研制出能自动对背景和威胁做出反应的自适应涂层系统智能隐身材料：能从自身的表层或内部获取关于环境条件及其变化信息，进行判断、处理和做出反应，以改变自身的一种或多种参数，使其很好的与外界协调。其实是一种自适应的材料系统。4.2智能隐身材料的定义4.3智能隐身材料的应用智能蒙皮可见光智能隐身红外智能隐身雷达波智能隐身4.3.1智能蒙皮定义：将不同电导率的多层薄膜连结在一起，获得功能上与分层介质吸波涂层类似的蒙皮结构，并将各种机载

8、电子装置、传感器等嵌入蒙皮内，从而构成了智能蒙皮。美国空军于1985年，首先提出了光纤智能蒙皮的概念和计划，这种光纤智能蒙皮内嵌入雷达、导航设备、目标搜索和各种传感器元件，使光纤数字电路遍布飞机机翼内，不仅可以隐身，而且灵敏度高、易操纵，并可自动校正飞行。苏-30MKIF-35F-35正在等待安装碳纤维