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时间:2019-10-20
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1、环境材料学论文飞机隐身材料进展浅谈摘要:隐身技术在现代国防体系中占有非常重要的地位,本文主要阐述了飞机隐身技术中的材料部分的吸波材料、透光材料和导光材料,同时分析了对应红外隐身和雷达隐身技术的红外隐身材料和雷达隐身材料,最后总结了隐身材料发展的趋势和前景。关键词:隐身材料、吸波材料、透光材料、导光材料、红外隐身材料、雷达隐身材料K引言在现代的军事战备中,飞机战无疑是举足轻重的,而对飞机来说,发现意味着死亡,隐身技术就变成了维系牛命力的重要举抬。随着科技的发展,新材料的异军突起无疑促进了飞机隐身战的发展。新材料(或称先进材料)是指那些新近发展或
2、正在发展之中的具有比传统材料的性能更为优界的一类材料。随着科学技术发展,人们在传统材料的基础上,根据现代科技的研究成果,开发出新材料。据我所知,新材料按材料性能分为结构材料和功能材料。结构材料主要是利用材料的力学和理化性能,以满足高强度、高刚度、高硬度、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐射等性能要求;功能材料主要是利用材料具有的电、磁、声、光热等效应,以实现某种功能,如半导体材料、磁性材料、光敏材料、热敏材料、隐身材料和制造原子弹、氢弹的核材料等。隐身材料在隐身技术中占有举足轻垂的地位,有人认为"飞机隐身技术是继喷气发动机和后掠翼之后的最有革命性的军事
3、航空技术”,而隐身材料的重更性不可忽视。隐身材料可以降低被探测率,提高口身的生存率,是隐身技术的重要组成部分。隐身材料按频谱可分为声、雷达、红外、可见光、激光隐身材料,而雷达隐身和红外隐身则是众多隐身技术中最具现实价值和发展空间的隐身技术。2、主要隐身材料海湾战争之后,材料分类有如下新提法。2.1吸波材料所谓吸波材料,指能吸收投射到它表面的屯磁波能量的一类材料。相干型吸波材料这类材料是依靠表面层反射与底层反射波干涉相消原理实现隐身,其厚度为1/4波长。在这种原理指导下薄膜材料研究活跃,即使非相T吸波材料也十分注意厚度的影响,更好的利用相干吸波
4、机制,,其结构吸波材料对厚度的控制就更加严格了。非相干型吸波材料这类材料属特殊介质,当满足一定条件时因材料内部出现某种物理过程,吸收率有最大值,如铁磁共振发生时u最大,吸收率也最大。寄生反射小,材料的参数u、t、p随厚度的变化呈无级或逐级变化。这类材料以涂料为主。在飞机、导弹、坦克、舰艇、仓库等各种武器装备和军事设施上面涂复吸收材料,就可以吸收侦察电波、衰减反射信号,从而突破敌方雷达的防区,这是反雷达侦察的一种有力手段,减少武器系统遭受红外制导导弹和激光武器袭击的一种方法。如美国B—1战略轰炸机由于涂复了吸收材料,其有效反射截面仅为B一52轰
5、炸机的1/50;在0II-6和AI1-1G型眼镜蛇直升机发动机的整流罩上涂复吸收材料后可使发动机的红外辐射减弱90%左右。2.2透光材料这是一种电磁波通行无阻的材料,因透光率高,反射率很小,它常常与其它材料配合使用。2.3导光材料这类材料可以改变入射电磁波的传播方向,把它通过某种渠道传输到非探测方向,或者能改变透射电磁波、反射电磁波能量在空间的分布,起到耗散、散射电磁波能量,有改变目标特征电磁信号作用,如光折变材料即属此类。这类材料尚处于探索阶段,基础理论、材料设计、制备工艺等都很不成熟。另外,按隐身技术分,有如下分类。2.4雷达隐身材料雷达
6、隐身技术是指能显著吸收雷达波,令其转变为热能,从而减少雷达回波能量,达到冃隐身的技术。现代战争中,雷达仍是探测冃标最可靠的手段,因此,国内外重点研究的隐身技术大多是在雷达探测下的“隐身”。雷达隐身材料主要是通过在目标表面涂覆各种功能材料,散射或损耗雷达波以达到隐身的目的。目前,用于材料隐身的雷达隐身材料已达十几种之多,与外形隐身技术相比,通过材料隐身占有更重要的地位。日前,与传统吸波材料相比,新型吸波材料的频率更宽,厚度更薄,重量更轻,吸收强度更高,正在开发研究的儿种新型材料有多晶铁纤维吸波材料,手性吸波材料,导电高分子吸波材料,视黄基席夫碱
7、盐吸波材料等。多晶铁纤维吸波材料多晶铁纤维可在很宽频带内实现高吸收,质量比传统金属微粉减轻40%——60%,涂层面密度仅为1.5——2.0kg/m2,克服了大多磁性吸波材料密度大的严重缺陷,是一种轻质雷达吸波材料。H前已用于法国国家战略防御部队的导弹和再人飞行器。多品铁纤维的微波吸收性能主要受其长度、直径及长径比等指标影响。它具有独特的形状各向异性,其轴向磁导率、介电常数均人于径向。这种形状特征决定了它具有高磁导率和低电阻率,因此磁滞损耗与大的涡流损耗共同构成多晶铁纤维的磁损耗。同时,它还具有较强的介电损耗。由于是良导体,在外界交变电场作用下
8、,纤维内自由电子发牛振荡运动产牛振荡电流将电磁波的能量部分转变为热能。手性吸波材料手性吸波材料手性是指一种物质与其镜像不存在儿何对称性,月•不能通过任何操作使其与镜
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