高速飞行材料

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1、高速飞行器的隐身技术现状及其发展OnCurrentStealthyTechnologyandDvelopmentofAircraftRampart□海军大连舰艇学院刘振兴姜摘要：探讨了等离子体隐身技术基木特征、技术途径以及战术运用等，介绍了雷达隐身、红外隐身等儿种常见的隐身技术，简要分析了未来隐身技术的发展趋势及其对未来战争的影响。关键词：等离子体E行器隐身在现代战争屮，为了提高武器系统的住存和突防能力，隐"技术成了最关键的技术z—。隐身是用于描述〃减少目标特征信号〃的一个专用术语，飞行器的隐身主要是减缩目标的雷达散射截面和降低发动机排气口的红外辐射等，它不仅决定了作战飞行器的生存能力

2、，而且还是确保战争屮先敌发现、先敌攻击的重要条件。隐少技术的出现和应用对各种防空探测系统和防空武器系统是一•个严峻的挑战，也是航空和电子战领域小的一大突破。随着隐身技术的发展，新的隐身材料以及新的隐身机理的提出更为隐身技术指出了更广阔的发展空问。一、等离子体隐身技术所谓等离子体就是指任何不带电的普通气体在受到外界高能作用后，部分原子中的电子吸收的能最超过原子电离能后脱离原了核束缚而成为H由电子，同时原子因失去电子而成为带正电的离子，这样原小性气体因电离将转变成由人量自由电子、正电离子和部分屮性原子组成的与原气体具有不同性质的新气体，但在整体上仍表现为近似中性，称这种气体为等离子体。等离

3、子体是继物质存在固体、液体和气体三种状态之后岀现的笫四态物质。它是—•种非平衡（即不太稳定，低温下较稳定）的物质存在状态。它的产牛和运动主要受电磁场力的作用和支配。等离子体隐身技术是利用等离子体対电磁波具有绕射和吸收能力的特性，回避雷达探测系统的一种技术。实验证明，应川该技术可使一个13cm长的微波反射器的雷达散射截面在ridGUz频率范围内平均减小20dB,即雷达获取的回波能量减少到原來的1%。等离子体技术的关键是在飞行器的飞行环境F在其周围产生等离子云团，且对等离子体能量、电离度、振荡频率和碰撞频率等特征参数进行设计，使具能满足对雷达波的吸收和绕射的特定要求。£120世纪60年代起

4、，美国和俄罗斯等军事强国就开始了等离了体吸收电磁波性能的研究。20批纪80年代，俄罗斯最早开始进行等离了体在高空超声速飞行器上的潜在M用研究。近儿年來，俄罗斯在等离子体技术方而取得了突破性的进展，已经领先于美国。等离子体隐身技术作为一种全新的隐身手段和方法，一出现就显现出了强大的生命力，与传统的被广泛采用的外形和材料隐身技术相比，等离子体隐身技术具有如下独特的优占•八、、•（1）改变了常规隐身技术的被动实现手段，采取了主动控制方法实现隐身，使隐身系统便于维护。（2）无需改变飞机等装备的气动外形设计，由于没有吸波材料和涂层，维护费用大大降低。既能延长现役的老装备的服役周期，又能基本满足现

5、代战争要求。（3）俄罗斯的实验证明，利用等离子体隐身技术不但不会影响飞行器的飞行性能,还可以减少30%以上的飞行阻力。（4）使用简便，等离子体可做成能快速幵、关的隐身系统，在通信或雷达系统尚未发送或接收时，通过快速打开等离子体，将能覆盖电磁波传输系统。（5）等离子体的隐身效果随雷达波波长的增加而增加，而涂层隐身材料的隐身效果随波长的增加而降低。这种隐身技术不仅解决了吸波涂层厚度和质最方面的局限性，具有吸波频带宽，吸收率高，隐身因素多H.效果好等优点，而R能满足高反射局部需求，尤其适用于导弹的隐身。（6）使用周期长，造价相对低廉，维护费用低。另外，当冇磁场存在时（即使很弱，如地磁场），在

6、等离了体中传播的电磁波只要在磁场方向上冇分量，则电磁波的极化方向就会产生所谓的法拉第旋转，从而使敌方雷达接收到的回波与其发射波的极化方向不一致，导致极化失真。等离子体的这种特性可川來对威胁雷达实施无源电子干扰。存在的主耍问题：一是飞行器安装等离子体发生器的部位无法隐身；二是所需电源功率很高，设备庞大；三是很难控制。因此，在满足对等离子体包层厚度的要求卜•，必须降低等离了体发生器的电源功率和减小设备体积。二、隐身技术发展的现状及几种常见的隐身技术随着军事高技术的迅猛发展，世界各国防御体系的探测、跟踪、攻击能力越来越强,陆、海、空各兵种地而军事目标的纶存能力以及武器系统的突防能力FI益受到

7、严重威胁。为了提高国防体系中军事目标的牛存力与武器系统的突防和纵深打击能力，发展和应用隐身技术成为国防体系发展的重要方向。以美国为首的各军事强国都在积极研究隐身技术，并取得了长足的进展。现冇的隐身技术以雷达隐身为主，以红外、光学和声波隐身为辅。1.雷达隐身雷达隐身是目前隐身飞行器采取的主要措施。它通过外形设计和采用吸波材料或吸波结构材料來大大降低飞行器的雷达散射截面积。(1)外形隐身飞行器的外形对飞行器的雷达散射截面积影响最人，所以隐身飞机的外