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超电磁材料在隐身技术中的应用

超电磁材料在隐身技术中的应用
超电磁材料在隐身技术中的应用

超电磁材料在隐身技术中的应用

电气工程学院通信1101班邹光宗 20114400126

摘要:阐述传统隐身技术的理念和超电磁材料的基本概念与基本特性,超电磁材料是一种具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料,其性质往往不主要决定于构成材料的成分与本征性质,而决定于其中的人工结构。分析、说明了超电磁材料隐身技术的基本原理、设计思路与理解方法。指出了目前超电磁材料隐身技术的研究进展,最后得出未来超电磁材料应用于隐身技术具有良好潜在应用前景的结论。

关键词:超电磁;隐身技术;负折射;电磁吸收;介质

引言:电磁波隐身的效果取决于3个方面,即高明的空气动力学设计、优秀的吸波材料和周到而先进的电子学装备,多年来人们遵守“隐身不是无形,而是难于探测和跟踪”的隐身理念。传统的吸波材料是电阻性或磁阻性的无源电磁波吸收原理,电磁波在介质中转换为热能,而达到波的吸收目的,如Salisbury吸收屏,Juamann多层吸收器以及基于磁性材料的微波吸收体。在平面吸收技术方面,多层金属薄膜、多层结构、铁氧体技术及其综合、阻抗加载技术等相继得到研究与不同程度的应用;应用金属薄膜的电阻特性与多层复合结构,采用频率选择表面等技术设计出多工作频率或特定工作频段的微波吸收体。

1、研究目的

自1980年起,美国人产生了使用“飞翼”的思想,即既无机身也无机尾,由于去掉了反射雷达波的边、角、突出表面,并配合使用碳化纤维与塑料合成的复合材料,雷达散射截面RCS可大大降低。1997年Tennant提出了一种新的方法来减小电磁波从平面表面的反射,称为相位开关屏(phase.switched screen)技术旧o;将微波器件引入微波吸收器的设计中,开创了可控吸收设计的思路,得到了很有吸引力的研究结果,微波吸收器件的小型化技术、集成化技术和自适应技术是其发展特点。近年来,俄罗斯、美国也不同程度地研究和应用等离子体隐身技术。目前研究人员争相研究超电磁材料,开发、利用其负折射等一些特性来进行隐身理论研究与设计。在西方电影《哈利波特》里,主角有一个可以用来隐身的斗篷,穿上后躲在里面,肉眼将无法看到。预计在不久的将来,人们将可能应用超电磁材料制作出这种隐身斗篷,并应用到飞机、军舰等军事等领域。

2、研究现状

近年来,发表的众多文献说明了超电磁材料隐身技术的研究进展。”,2006 06—21 出版的《科学》杂志,米自托格兰圣安得鲁大学的理论物理学家里奥哈次,与伦敦帝国学院的J B Pendry教授.分别在这一期顶尖学术刊物上发表论文.阐述他们对“隐身斗篷”理论基础的计算原理。英国的这2位科学家.各自假设电磁波如流水般在隐身材料表面流过.完全不受到隐丁其中的物体的干扰,据此推导出“隐身斗篷”材料所需具备的光学参数,隐身斗篷的雏形悄然出现。4个月后的《科学》杂志,美国杜克大学的史密斯教授小组再次发表论文向世人宣告微波隐身材料的诞生。他们运用J B Pcndry教授的理论巧妙设计了符合计算结果的隐身材料。作他们的实验中.采用铜金属与玻璃纤维.创造了一卷甜甜圈似的圆环材料。探测器所得到的信号表示,微波经过圆环.恍若无物地会聚到圆环的另一侧,如若清泉石上流,汇聚于百岩另一侧一般.不留痕迹。2007—01—05,德国科学家在《科学》杂志±发表一种银基网状材料研究成果.该项研究成果代表着当时超电磁材料的研究水平,迈出了制造”

隐身斗篷”的第一步.2009年1月的《科学》杂志,史密斯教授小组的刘苦鹏再次发表文章.将“隐身斗篷”所适宜的波段大幅度增大.但依然局限于对微波段光路的改变。2009年4月,加州大学伯克利分校的张翔救授以及其团队.首次实现了隐身材料可以在接近可见光的近红外波段工作,制作了一个反射型“隐身斗篷”他们在硅材料上钻很多纳米级长度的小孔,所制得的“隐身斗篷’覆盖于物体上,可使其背后物体水不对光波形成任何的散射。时隔半月,康奈尔大学里布森教授小组也发出了自己的论文.宣布他们采用如出一辙的办法,所制造的隐身材料的波段更加接近于可见光。这些研究成果不仅仪局限在“隐身斗篷”上.已经编制出准确设计新型人工趔电磁制料的软件应用这些超电磁材料.还可以设计三维的“隐身斗篷、隐形地毯、新型天线等。

3、基本原理

通过在物体表面包覆一层具有特殊设计的、具有一定介电常敬和磁导率分布的材料使入射光或电磁被将被弯曲,并且绕过包覆层.从而出现隐身的结果。其原理如图2。

然而,什么样的非均匀电磁材料才能实现“隐身斗篷”呢?这种复杂的计算和设计的要求已经不能用直接想像的方法构建。因此.就会从电磁空问.兄外一个角度看待电磁材料的意义。例如,对于光密材料,知道光走的速度会慢.波长会短,其实,从另一个角度,也就是说.电磁渡在这种媒质里面传播时,看到的空问似乎是被压缩一样。同样,用电磁材料扭曲电磁波传播时所看到的空间,当然.真正的空间扭曲.如果还希望从自南空间作为变换的起点,不慢要求折射率有一定的比例关系,还要要求阻抗始终保持一样,因此需要同时变换介电常数和磁导率。

变换后网格畸变与电磁波传播如图3.采用2 GHz横电磁波TE入射,进行仿真分析,分布电场的结果如图4 。

4、未来展望

如果完美的“隐身斗篷”终于有一天变成了现实,“隐身斗篷”发明的利弊,如同炸药、枪支等发明,其本身并没有是非,对错只在于使用它的人类。同时,当“隐身斗篷”飞速发展时,反隐身技术也会随之迅猛前进。且让人们心存希望,期盼“隐身斗篷”研究的更多进展,也期盼所有的忧虑并不成真。不过,目前这种“隐身斗篷”还只能在“微波领域”隐身,它还不能避开可见光,也就是说,现在它还不能在人们的面前实现“隐身”的特效,要设计出可以避开可见光的大衣还需要相当长的时间。从超材料兴起到隐身材料变为现实,不过短短10年时间,虽然目前已问世的“隐身斗篷”尚不能覆盖住一根手指,也依然无法实现对可见光的隐身。但是,未来在军事上,飞机、坦克等目标都可以通过隐身技术在敌人的眼前彻底消失;在民用上,类似的原理可用于屏蔽辐射、无线通信、医学成像、无损检测、汽车

防撞雷达等。

隐身技术的发展及应用

隐身技术的发展及应用 摘要:介绍隐身技术带来了军事装备的变革,并探讨有源和无源隐身原理,并重点介绍了无源隐身中利用理想对消特性、频率差将破坏相干性、相位差的影响、幅度差的影响,以规避雷达对目标的检测。 接着分析了隐身技术的现状及其原理,分别从可见光隐身技术、声波隐身技术、雷达隐身技术、激光隐身技术及红外辐射隐身技术方面介绍了当前所采用隐身技术的原理、方法及其应用。通过采用可见光、红外及激光隐身兼容技术,更好的达到隐身的效果,即可得隐身兼容技术才是隐身技术的发展方向。 隐身技术迅猛发展,新的隐身方法和技术应运而生。仿生技术、等离子体隐身技术、“微波传播指示”技术及智能隐身技术丰富和扩展了隐身技术的领域。在新的隐身方法中,重点介绍了等离子体隐身技术这一典型事例,通过介绍其原理、方法,以及在军事装备上的应用,以便我们把握这一隐身技术的发展方向。 隐身材料的开发和利用一直是隐身技术发展的重要内容,是飞机等隐身兵器实现隐身的基石,接下来介绍了正在研制开发的新型隐身材料:宽频带吸波剂、高分子隐身材料、纳米隐身材料、手征材料、结构吸波材料及智能隐身材料。新的隐形材料的研制,必将推动隐身技术迈向新的台阶。 隐身技术与反隐身技术的发展,是相互制约、相互促进的,无论哪一方有新的突破,都将引起另一方的重大变革。最后,我们探讨了当今反隐身技术的发展,以及探讨反隐身技术的方法:采用长波低频雷达探测技术、采用激光雷达探测技术、采用光电探测技术、采用数据融合技术、采用自动化和智能化技术。希望隐身技术和反隐身技术,这对矛和盾,能够加快我国的武器装备现代化的进程。 关键词:有效散射截面积(RCS)无源及无源隐身技术等离子体技术

电磁波隐身技术的研究

电磁散射与隐身技术导论 课程大作业报告 学院:电子工程学院 专业:电磁场与无线技术 班级: 021061 学号: 02106020 姓名:赖贤军 电子邮件: 92065436@https://www.doczj.com/doc/213160398.html, 日期: 2013 年 06 月 成绩: 指导教师:姜文

电磁波隐身技术的研究 隐形技术(stealth technology)俗称隐身技术,精确的术语应该是“低可探测技术”(low-observable technology)。即通过研究利用各种不同的技术手法来改变己方目标的可探测性信息特征,最大程度地降低被对方探测系统发现的概率,使己方目标以及己方的武器装备不被敌方的探测系统发现和探测到。1.隐身技术及其历史背景 现代无线电技术和雷达探测系统的迅速发展极大地提高了战争中的搜索、跟踪目标的能力,传统的作战武器所受到的威胁愈来愈严重。隐身技术作为提高武器系统生存、突防以及纵深打击能力的有效手段已经成为集陆、海、空、天、电、磁六维一体的立体化现代战争中最为重要、最为有效的突防战术技术手段并受到世界各国的高度重视。隐身技术(又称目标特征信号控制技术)是通过控制武器系统的信号特征使其难以被发现、识别和跟踪打击的技术。它是针对探测技术而言的,在兵器研制过程中设法降低其可探测性,使之不易被敌方发现、跟踪和攻击的专门技术。简言之隐身就是使敌方的各种探测系统(如雷达等)发现不了我方的飞机,无法实施拦截和攻击。早在第二次世界大战期间,美国便开始使用隐身技术以减少飞机被敌方雷达发现的概率。当前电磁波隐身的研究重点是雷达隐身技术和红外隐身技术。由于在未来战争中雷达仍将是探测目标的最可靠手段,因此隐身技术研究以目标的雷达特征信号控制为重点,同时展开红外、声、视频等其它特征信号控制的研究工作,最后向多功能、高性能的隐身方向发展。 2.隐身技术的工作原理 隐身技术的主要就是反雷达探测。雷达是一种利用无线电波发现目标并测定其他位置的装置。雷达的问世使人类的探测技术和能力跨上了新的台阶,同时也向反探测技术提出了新的挑战。人们为了提高目标反雷达探测能力不懈地奋斗了几十年,终于探索到一条新的隐身途径。与早期的隐身术——伪装术相比,今天的隐身技术已起了根本变化,有了质的飞跃。下面从反雷达探测和反红外、热 探测两个方面简单介绍隐身技术的一些工作原理与隐身性能。 1)反雷达探测开始隐身技术的一项主要工作是提高反雷达探测的能力:也

超材料

超材料——过去十年中人类最重大的十项科技突破之一 狭义上超材料即指电磁超材料,电磁超材料具有超越自然界材料电磁响应极限的特性,能够实现对电磁波传播的人为设计、任意控制。目前该材料被应用在定向辐射高性能天线、电磁隐身、空间通信、探测技术和新型太赫兹波段功能器件等方面。 看好电磁超材料在军工、通信和智能结构等方面的应用前景 电磁超材料在军工领域的应用比较广泛,目前已应用的超材料产品包括超材料智能蒙皮、超材料雷达天线、吸波材料、电子对抗雷达、超材料通讯天线、无人机雷达、声学隐身技术等。 通信领域电磁超材料最具应用前景的就是无线Wi-fi网络,目前光启已进入该领域。 电磁超材料在智能结构中的应用主要有两类:地面行进装备用智能结构和可穿戴式超材料智能结构。智能结构用电磁超材料的市场前景非常广阔 超材料主题相关主要包括:(300077)、龙生股份(002625)、(600804)和(600490)等,建议重点关注国民技术、鹏博士和鹏欣资源。 超材料 “Metamaterial”是21世纪物理学领域出现的一个新的学术词汇,近年来经常出现在各类科学文献。拉丁语“meta-”,可以表达“超出…、亚…、另类”等含义。对于 metamaterial一词,目前尚未有一个严格的、权威的定义,各种不同的文献上给出的定义也各不相同。但一般文献中都认为metamaterial是“具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料”。 迄今发展出的“超材料”包括:“左手材料”、光子晶体、“超磁性材料”等。“左手材料”是一类在一定的频段下同时具有负的磁导率和负的介电常数的材料系统(对电磁波的传播形成负的折射率)。近一两年来“左手材料”引起了学术界的广泛关注,曾被美国杂志评为2003年的"年度十大科学突破"之一。 原理 超材料的应用与原有的材料制备有很大的区别,以往是自然界有什么材料,就能制造出什么物品,而超材料完全是逆向设计,根据针对电磁波的具体应用需求,制造出具有相应功能的材料。 2特征 metamaterial重要的三个重要特征: (1)metamaterial通常是具有新奇人工结构的复合材料; (2)metamaterial具有超常的物理性质(往往是的材料中所不具备的); (3)metamaterial性质往往不主要决定与构成材料的本征性质,而决定于其中的人工结构。 3隐形功能 具有讽刺意味的是,超材料曾被认为是不可能存在的,因为它违反了光学定律。然而,2006年,北卡罗来纳州的(Duke University)和(Imperial College)的研究者成功挑战传统概念,使用超材料让一个物体在微波射线下隐形。尽管仍有许多难关需要克服,但我们有史以来头一次拥有了能使普通物体隐形的方案(五角大楼的国防高级研究计划署[The Pentagon’s Defense Advanced Research Project Agency,DARPA]资助了这一研究)。

2016-2017学年高中物理第3章电磁技术与社会发展第1节电磁技术的发展第2节电机的发明对能源利用

第一节电磁技术的发展 第二节电机的发明对能源利用的作用 课 标解读重点难点 1.简单了解古代对电和磁的认识. 2.知道近代电磁技术对生产和生活的影响. 3.了解现代电磁技术的发展. 4.知道能源的分类及其利用方式. 5.了解电机的发明对能源利用的作用. 1.对电和磁的认识.(重点) 2.能源的分类及利用方式.(重难点) 3.电机的发明对能源利用的作 用.(重点) 电磁技术的发展 1. (1)公元前585年,古希腊哲学家泰勒斯有对用木块摩擦过的琥珀能够吸引碎草等轻小物体的现象的描述. (2)①我国西汉末年,有对经过摩擦的玳瑁吸引微小物体的记载. ②东汉王充把琥珀被摩擦后可以吸引微小物体,与磁石吸引针的现象同时提出. ③我国古代利用磁石指南的特性发明的指南针,是电磁领域的第一个重大发明. (3)1800年,伏打发明了电池. (4)1820年,奥斯特发现电流的磁效应. (5)1831年,法拉第发现电磁感应定律. (6)1866年,西门子发明实用的自激式直流发电机. (7)19世纪80年代末,特斯拉等发明交流输电技术. (8)19世纪末期,莫尔斯发明的电报和贝尔发明的电话,开始改变人类的信息交流方式,随后马可尼发明了无线电通信.20世纪早期,出现了广播和电视,彻底改变了人们传递信息的方式. (9)20世纪末期出现的互联网是电磁技术对人类的又一重大贡献. 2.思考判断 (1)白炽灯是爱迪生发明的.(√) (2)亨利在1827年发明了实用的电磁铁.(√) 3.探究交流 发展电磁技术有何现实意义?

【提示】建立在电磁技术基础上的电力工业,信息产业,电子电器制造业等早已成为国民经济的支柱产业,没有电磁技术就没有现代化。 能源与电机 1. (1)按基本形态分类 能源可分为一次能源和二次能源.一次能源是指自然界天然存在、不改变其形态就可直接利用的能源,如煤炭、石油、天然气、水力、风力、太阳能等.二次能源是指由一次能源进行加工转换而得到的能源产品,如蒸汽、电力、煤气、石油制品等. (2)按再生性分类 可将能源分为再生能源和非再生能源.再生能源主要有水力、风力、太阳能等,非再生能源主要有煤炭、石油、天然气等. (3)按应用的广泛程度 能源又可分为常规能源和新能源,属于常规能源的有煤、石油、天然气等,而太阳能、核能等属于新能源. (4)发电机 发电机是把其他形式的能量转化成电能的装置. (5)电动机 电动机是把电能转变为机械能的装置. 2.思考判断 (1)电能是一次能源.(×) (2)电动机是将机械能转化为电能的装置.(×) 3.探究交流 随着电磁技术与社会的发展,就连在偏僻的农村,电动自行车也逐渐代替了笨重的摩托车.你知道二者的主要区别是什么吗?电动自行车有什么优点? 【提示】区别:摩托车由内燃机驱动,电动自行车由电动机驱动. 优点:轻便、清洁、高效、无污染. 能源及其利用 1.按再生性,能源分为哪几类? 2.按应用的广泛程度,能源分为哪几类?

电磁波的隐身技术的研究

电磁波隐身技术的研究 摘要 隐形技术(stealth technology)俗称隐身技术,精确的术语应该是“低可探测技术”(low-observable technology)。即通过研究利用各种不同的技术手法来改变己方目标的可探测性信息特征,最大程度地降低被对方探测系统发现的概率,使己方目标以及己方的武器装备不被敌方的探测系统发现和探测到。本文从电磁波的隐身技术的发展历程、原理、电磁波隐身材料以及反隐身技术等方面进行阐述,并对对未来隐身技术做出了总结和展望。 关键词:隐身技术武器装备雷达吸波材料隐身材料

Abstract Stealth technology (stealth technology) commonly known as stealth technology, precise terminology should be "low-observable technology" (low-observable technology). That is ,through research methods using a variety of different techniques to change one's own target detectability information features ,is the other side to minimize the probability of detection systems that make one's own goals and not be one's enemy weapons detection system to detect and detected .This wave of stealth technology from the development process, principles, electromagnetic and anti-stealth technology, stealth materials and other aspects described, and stealth technology for the future and make a summary and outlook.

电磁技术的发展

第一节电磁技术的发展 一、教法建议 【抛砖引玉】 教师可向学生介绍人们对电磁现象的认识过程。 在古代,人们把电和磁当作是两种独立的自然现象。随着科学技术的发展人们又发现电和磁有某些现象很相似。例如:磁体能吸引铁磁性物质,带电体能吸引轻小物体;磁体间同名磁极互相推斥,异名磁极互相吸引,而同种电荷互相推斥,异种电荷互相吸引。把电和磁形成一个整体的学科的是丹麦物理学家奥斯特。 1820年、有一天奥斯特在大学讲课时,无意中把通电的直导线放到一个和小磁针平行的位置上,小磁针立即转动产生了出人意料的现象。就是这个现象揭示了电和磁的联系,后来人们把这个实验叫做奥斯特实验。 这个现象使奥斯特产生灵感,是在他丰富的学识的基础上诱发出顿悟思维,发现了电流的磁场。这个科学史实给人以深刻启迪。 【指点迷津】 本章的重点: ⑴对电流磁场的认识。 ⑵直线电流周围的磁感线分布的情况。 ⑶通电螺线管周围的磁感线分布的情况。 ⑷磁感线方向的确定。 本章的难点: ⑴安培定则的熟练掌握,并运用定则解决一些具体问题。 ⑵学生空间想象能力的提高和识图能力的提高。 二、学海导航 【思维基础】

⒈物体具有________铁钴镍的性质叫_________。 ⒉能够在水平方向自由转动的磁体,自由静止时,指南的一端叫______用符号_______表示。指北的一端叫_______用符号_________表示。 ⒊同名磁极相互_______,异名磁极相互__________。 ⒋我们把磁体周围存的一种特殊的物质叫_______。磁体的磁感线都从磁体 _______出来,回到磁体的________。 ⒌通电螺线管内插入铁心时,由于铁心被______,磁场大大增强。电磁铁的磁性强弱与_______和_______无关。 ⒍电磁铁的磁性有无可以由_______来控制,电磁铁的磁性强弱可以由_______来控制,电磁铁的南北极可以由_______来控制。 思维基础参考答案: ⒈吸引,磁性。 ⒉南极,S,北极,N。 ⒊排斥,吸引。 ⒋磁场,北极,南级。 ⒌磁化,电流大小,线圈匝数多少。 ⒍开关,滑动变阻器,电流方向。 【学法指要】 人们把物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性,具有磁性的物体叫做磁体。磁体上磁性最强的部分叫做磁极。一个磁体有两个磁极,分别叫南极(S 极)和北极(N极)。 磁极间的相互作用是同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。要知道,使原来没有磁性的物体得到磁性的过程叫做磁化。能被磁化的有软磁性或硬磁性的磁性材料。 磁场的周围存在着磁场,磁场的基础性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁场是有方向的。磁场中某一点的小磁针静止时北极的指向,规定为这一点的磁场方向。

超电磁材料在隐身技术中的应用

超电磁材料在隐身技术中的应用 电气工程学院通信1101班邹光宗 20114400126 摘要:阐述传统隐身技术的理念和超电磁材料的基本概念与基本特性,超电磁材料是一种具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料,其性质往往不主要决定于构成材料的成分与本征性质,而决定于其中的人工结构。分析、说明了超电磁材料隐身技术的基本原理、设计思路与理解方法。指出了目前超电磁材料隐身技术的研究进展,最后得出未来超电磁材料应用于隐身技术具有良好潜在应用前景的结论。 关键词:超电磁;隐身技术;负折射;电磁吸收;介质 引言:电磁波隐身的效果取决于3个方面,即高明的空气动力学设计、优秀的吸波材料和周到而先进的电子学装备,多年来人们遵守“隐身不是无形,而是难于探测和跟踪”的隐身理念。传统的吸波材料是电阻性或磁阻性的无源电磁波吸收原理,电磁波在介质中转换为热能,而达到波的吸收目的,如Salisbury吸收屏,Juamann多层吸收器以及基于磁性材料的微波吸收体。在平面吸收技术方面,多层金属薄膜、多层结构、铁氧体技术及其综合、阻抗加载技术等相继得到研究与不同程度的应用;应用金属薄膜的电阻特性与多层复合结构,采用频率选择表面等技术设计出多工作频率或特定工作频段的微波吸收体。 1、研究目的 自1980年起,美国人产生了使用“飞翼”的思想,即既无机身也无机尾,由于去掉了反射雷达波的边、角、突出表面,并配合使用碳化纤维与塑料合成的复合材料,雷达散射截面RCS可大大降低。1997年Tennant提出了一种新的方法来减小电磁波从平面表面的反射,称为相位开关屏(phase.switched screen)技术旧o;将微波器件引入微波吸收器的设计中,开创了可控吸收设计的思路,得到了很有吸引力的研究结果,微波吸收器件的小型化技术、集成化技术和自适应技术是其发展特点。近年来,俄罗斯、美国也不同程度地研究和应用等离子体隐身技术。目前研究人员争相研究超电磁材料,开发、利用其负折射等一些特性来进行隐身理论研究与设计。在西方电影《哈利波特》里,主角有一个可以用来隐身的斗篷,穿上后躲在里面,肉眼将无法看到。预计在不久的将来,人们将可能应用超电磁材料制作出这种隐身斗篷,并应用到飞机、军舰等军事等领域。 2、研究现状 近年来,发表的众多文献说明了超电磁材料隐身技术的研究进展。”,2006 06—21 出版的《科学》杂志,米自托格兰圣安得鲁大学的理论物理学家里奥哈次,与伦敦帝国学院的J B Pendry教授.分别在这一期顶尖学术刊物上发表论文.阐述他们对“隐身斗篷”理论基础的计算原理。英国的这2位科学家.各自假设电磁波如流水般在隐身材料表面流过.完全不受到隐丁其中的物体的干扰,据此推导出“隐身斗篷”材料所需具备的光学参数,隐身斗篷的雏形悄然出现。4个月后的《科学》杂志,美国杜克大学的史密斯教授小组再次发表论文向世人宣告微波隐身材料的诞生。他们运用J B Pcndry教授的理论巧妙设计了符合计算结果的隐身材料。作他们的实验中.采用铜金属与玻璃纤维.创造了一卷甜甜圈似的圆环材料。探测器所得到的信号表示,微波经过圆环.恍若无物地会聚到圆环的另一侧,如若清泉石上流,汇聚于百岩另一侧一般.不留痕迹。2007—01—05,德国科学家在《科学》杂志±发表一种银基网状材料研究成果.该项研究成果代表着当时超电磁材料的研究水平,迈出了制造”

2019年当代潜艇隐身技术的发展

当代潜艇隐身技术的发展 当代潜艇隐身技术的发展 林瑛 所有军用舰艇中,潜艇可以说是最具隐蔽性和突然性的。占地球面积70%以上的海洋为潜艇作战、生存提供了极为有利的自然环境。 在二战中,潜艇击沉的舰船数量居各种作战舰艇之首。在战后几次较大局部战争中(如英阿马岛之战,海湾战争),潜艇无论作为威慑力量还是作为攻击力量也都发挥了巨大的作用。因此世界各主要海军国家都把潜艇力量放在十分重要的位置,对其发展做了相当大的投入。冷战期间,美、前苏联两个超级大国间的军备竞赛刺激了潜艇技术的迅速发展,先后出现了几级闻名于世的潜艇经典之作,如美国的“俄亥俄”级 (SSBN),“洛杉矶”级 (SSN) ,前苏联的“台风”级(SSBN),O级(SSGN),Ak级(SSN)等等。即使在冷战结束后,在战列舰退出历史舞台,对航母和巡洋舰的发展存在不同争议的情况下,对潜艇的发展,各海军大国却都持积极态度,不断地将当代最新科技成果应用于潜艇之上。美国正在建造的“海狼”级(SSN—21)、俄罗斯正在研制的“北德文斯克”级 (855型)等就是典型代表。 有矛必有盾。潜艇技术的发展必然促使反潜技术的发展,各种反潜作战平台、反潜作战武器和反潜侦查系统相继出现,形成了水面、水下、空中、陆基、太空多位一体的综合反潜作战体系,给潜艇的作战和生存带来了极大的危胁,也为潜艇发展带来了一个重要的课题——研究潜艇的各种隐身技术,提高潜艇的隐蔽性和生存概率以及作战的突然打击能力。 一、影响潜艇隐身性的主要因素 1.结构线型不合理 潜艇结构的大小、形状和反射特性决定了潜艇在被声纳探测时的反射截面大小。一般而言,排水量大,长宽比不合理,非水滴线形的潜艇隐蔽效果差。下潜深度小的潜艇被探测到的概率较大。 2.辐射噪声 潜艇辐射噪声的主要来源是沿着潜艇壳体和附体(如垂直舵和水平舵)的水动力噪声、螺旋桨产生的噪声及艇内各种机械装置产生的噪声,这是被动声纳探测的主要目标。 3.磁性特征 潜艇在航行中会引起大地磁场扰动,艇内的机械振动也会使出航前已消过磁的艇体逐渐磁化,形成磁力特有迹象。此外,螺旋桨扰动会在海水中产生局部电流,引起可被磁探仪探测到的地磁场动态变化。 4.红外特征 常规潜艇在水面状态及通气管状态航行或充电时,推进系统排出的热废气、热冷却水所留下的热踪迹,即使在潜艇转入水下状态后仍难以消失,现代机载高灵敏度红外探测仪可感应到0.001℃的温差变化。核潜艇即使在相当深的水下潜航,反应堆热排水经一定时间浮到海

电磁散射与隐身技术导论

电磁散射与隐身技术导论课程大作业报告 学院:电子工程学院 专业:电子信息工程 班级: 0210** 学号: 0210**** 姓名: ****** 电子邮件: 日期: 2018 年 07 月 成绩: 指导教师:姜文 雷达目标RCS近远场变换 在现代军事领域中,隐身技术和反隐身技术是重中之重,研究隐身和反隐身技术就要研究目标的电磁散射特性。雷达散射截面(RCS)是评价目标散射特征的最基本参数之一,其计算和测量的研究具有重要意义。计算方法有解析方法,精确预估技术和高频近似方法等。根据测量方式的不同,可以分为远场测量、近场测量和紧缩场测量。远场测量在室外进行,虽然能直接得到目标RCS,但是条件难以满足(满足远场条件时,被测目标与天线间的距离非常大),相比之下,在微波暗室中进行的近场测量由于采用缩比测量的方法更容易满足测试条件。相对于紧缩场测量,近场测量的精度更高,成本也有所降低,于是近场测量越来越成

为研究的一个重点。近场测试到的雷达回波信号并不是工程中所关心的RCS,而如何由近场测量数据得到目标RCS,则是必须要解决的问题。 为了得到目标RCS,将目标等效为一维分布的散射中心,并忽略了散射中心与雷达之间的相互影响,忽略散射中心与测试环境之间的相互影响。根据雷达回波信号,研究了一种利用雷达近场数据来估计目标总的RCS的方法。推导了算法的具体过程,将研究重点放在了算法的核心——权重函数上。分别仿真了单站正视,单站侧视,对称双站,不对称双站几种情况下权重函数的特性,具体表现为不同参数对权重函数幅度和相位的影响。基于仿真结果,提出了用定标来求得权重函数的方法。并用不同尺寸的金属球作为实验目标,采用某一个金属球理论RCS 值来定标,求得权重函数之后,用此算法变换出目标的RCS,并与其理论值做比对,验证了算法的可行性。 一、雷达截面的研究背景、发展现状 隐身和反隐身技术作为现代战争中电子高科技对抗的重要领域,一直都是各国军事研究的重点,随着各种精确制导武器和探测系统研制成功,隐身技术和反隐身技术越发重要。在军事应用中,希望己方的武器隐身性能尽可能好,并且能尽可能的探测到敌方的隐身目标。这就是必须研究隐身技术和反隐身技术最主要的原因,隐身技术与反隐身技术都必须研究目标的雷达散射特性,隐身技术是让目标的散射尽可能的小,反隐身技术则是尽量能够接收到目标的回波信号,因此要研究隐身和反隐身技术就要研究目标的电磁散射特性。隐身技术和反隐身技术最关心的指标——雷达散射截面RCS。雷达散射截面RCS是评价目标散射特征的最基本参数之一,是反映目标电磁特性的重要特征参数。 雷达散射截面RCS很长时间以来,一直都是电磁场理论研究的一个重要课题,当前对电大复杂目标RCS的分析尤为关注。我国从1980年开始研究包括吸波材料在内的隐身技术,目标整体或者部分的雷达散射截面分析,飞行目标(弹体,迹,飞行器等)的电磁散射特性。到现在,虽然取得了很大进展,但是和国外的技术相比,还是有很大的差距,需要更加深入的研究。其中,目标RCS的计算和测量一直都是研究的重点。RCS的测量,按照测试目标尺寸可以分为缩比模型测量、全尺寸目标测量。根据测量方式的不同,可以分为远场测量、紧缩场测量和近场测量。

电磁场和电磁波的应用

本科生学年论文(课程设计)题目:电磁场与电磁波的应用 学院物理科学与技术学院 学科门类理学 专业应用物理 学号2012437019 姓名郭天凯 指导教师闫正 2015年11月18日

电磁场与电磁波的应用 摘要 随着社会的不断进步与发展,科学技术的不断改革创新,电磁场与电磁波已经应用于社会生活的方方面面,受到了越来越多人的高度重视和关注。电子通信产品的随处可见,手机通信,微波通讯以及无线电视等;电磁波极化在雷达信号滤波、检测、增强、抗干扰和目标鉴别/识别等方面的应用;电磁场在金属材料加工、合成与制备中的应用;电磁波随钻遥测技术在钻井中的应用;电磁场的生物效应在电磁治疗方面的应用等都离不开电磁成与电磁波。本文将进一步对电磁场与电磁波在通讯、科技开发、工业生产、生物科学、材料科学等方面的应用展开分析和探讨。 关键词:电磁场;电磁波;极化;电子通信技术;电磁波的应用

目录 1 电磁场与电磁波的概况 (1) 2 电磁场与电磁波在通讯方面的应用 (2) 2.1 在无线电广播中的应用 (2) 2.2 在电视广播中的应用 (2) 2.3 在移动通信中的应用 (2) 2.4 在卫星通信中的应用 (2) 3 电磁波极化的应用 (3) 3.1 利用极化实现最佳发射和接收 (3) 3.2 利用极化技术提高通信容量 (3) 3.3 极化在雷达目标识别、检测和成像中的应用 (3) 3.4 极化在抗干扰中的应用 (4) 4 电磁波随钻遥测技术在钻井中的应用 (5) 4.1 采用数据融合技术,优化产品性能,提高传输深度 (5) 4.2 采用广播芯片技术,提高信息传输能力 (5) 5 在生物医学中的应用 (6) 5.1 电磁场的生物效应及其发展 (6) 5.2 电磁场作用的机理 (6) 6 电磁场在材料科学中的应用 (7) 7 结束语 (7) 参考文献 (8)

当代潜艇隐身技术的发展

当代潜艇隐身技术的发展 林瑛 所有军用舰艇中,潜艇可以说是最具隐蔽性和突然性的。占地球面积70%以上的海洋为潜艇作战、生存提供了极为有利的自然环境。 在二战中,潜艇击沉的舰船数量居各种作战舰艇之首。在战后几次较大局部战争中(如英阿马岛之战,海湾战争),潜艇无论作为威慑力量还是作为攻击力量也都发挥了巨大的作用。因此世界各主要海军国家都把潜艇力量放在十分重要的位置,对其发展做了相当大的投入。冷战期间,美、前苏联两个超级大国间的军备竞赛刺激了潜艇技术的迅速发展,先后出现了几级闻名于世的潜艇经典之作,如美国的“俄亥俄”级(SSBN),“洛杉矶”级(SSN) ,前苏联的“台风”级(SSBN),O级(SSGN),Ak级(SSN)等等。即使在冷战结束后,在战列舰退出历史舞台,对航母和巡洋舰的发展存在不同争议的情况下,对潜艇的发展,各海军大国却都持积极态度,不断地将当代最新科技成果应用于潜艇之上。美国正在建造的“海狼”级(SSN—21)、俄罗斯正在研制的“北德文斯克”级(855型)等就是典型代表。 有矛必有盾。潜艇技术的发展必然促使反潜技术的发展,各种反潜作战平台、反潜作战武器和反潜侦查系统相继出现,形成了水面、水下、空中、陆基、太空多位一体的综合反潜作战体系,给潜艇的作战和生存带来了极大的危胁,也为潜艇发展带来了一个重要的课题——研究潜艇的各种隐身技术,提高潜艇的隐蔽性和生存概率以及作战的突然打击能力。 一、影响潜艇隐身性的主要因素 1.结构线型不合理 潜艇结构的大小、形状和反射特性决定了潜艇在被声纳探测时的反射截面大小。一般而言,排水量大,长宽比不合理,非水滴线形的潜艇隐蔽效果差。下潜深度小的潜艇被探测到的概率较大。 2.辐射噪声 潜艇辐射噪声的主要来源是沿着潜艇壳体和附体(如垂直舵和水平舵)的水动力噪声、螺旋桨产生的噪声及艇内各种机械装置产生的噪声,这是被动声纳探测的主要目标。 3.磁性特征 潜艇在航行中会引起大地磁场扰动,艇内的机械振动也会使出航前已消过磁的艇体逐渐磁化,形成磁力特有迹象。此外,螺旋桨扰动会在海水中产生局部电流,引起可被磁探仪探测到的地磁场动态变化。

隐身材料发展历史综述和应用前景展望

1.绪论 1.1前言 随着无线电技术和雷达探测技术的迅速发展,电子和通信设备向着灵敏、密集、高频以及多样化的方向发展,这不仅引发电磁波干扰、电磁环境污染,更重要的是导致电磁信息泄漏,军用电子设备的电磁辐射有可能成为敌方侦察的线索。为消除或降低导弹阵地的电磁干扰、减少阵地的电磁泄漏,需要大大提高阵地在术来战争中的抗电磁干扰及生存能力。高放能、宽频带的电磁波吸波/屏蔽材料的研究开发意义重大。 吸波材料是一种重要的军事隐身功能材料,它的基本物理原理是,材料对入射电磁波进行有效吸收,将电磁波能量转化为热能或其他形式的能量而消耗掉。该材料应该具备两个特性,即波阻抗匹配性和衰减特性。波阻抗匹配特性即入射电磁波在材料介质表面的反射系数最小,从而尽可能的从表面进人介质内部;衰减特性指进入材料内部的电磁波被迅速吸收。损耗大小,可用电损耗因子和磁损耗因子来表征。对于单一组元的吸收体,阻抗匹配和强吸收之间存在矛盾,有必要进行材料多元复合,以便调节电磁参数,使它尽可能在匹配条件下,提高吸收损耗能力。吸波材料按材料的吸波损耗机理可分为电阻型、电介质和磁介质型。吸波材料的性能主要取决于吸波剂的损耗吸收能力,因此,吸波剂的研究一直是吸波材料的研究重点。 1.2隐身材料定义 随着人们生活水平的提高,各种电器的频繁使用,使我们周围的电磁辐射日益增强,电磁污染成为世界环境的第五害,严重的危害了人类的身体健康。电磁辐射对人的作用有5种:热效应、非热效应、致癌、致突变和致畸作用。因此,在建筑空间中,各类电子,电器以及各种无线通信设备的频繁使用,无时无刻不产生电磁辐射,电磁污染已经引起人们的广泛关注。 电磁吸波材料即隐身材料最早在军事上隐身技术中应用。隐身材料是实现武器隐身的物质基础。武器系统采用隐身材料可以降低被探测率,提高自身的生存率,增加攻击性,获得最直接的军事效益。因此隐身材料的发展及其在飞机、主战坦克、舰船、箭弹上应用,将成为国防高技术的重要组成部分。对于地面武器

8.电磁波的技术应用教学设计

电磁波的技术应用教学设计 【教学目标】 知识与技能:本节通过列举电磁波在生活和生产中广泛应用的事例,让学生了解电磁波的技术应用对人们生活方式的影响,结合日常生活中的具体实例发表见解,学会理论联系实际; 过程与方法:学生通过学案自主了解电磁领域的发明与作用有助于培养学生自学能力;通过小组分析讨论,掌握电磁波应用原理,学会用链表方式描述工作原理的方法; 情感态度和价值观:通过本节内容教学,让学生感悟电磁波魅力,懂得尊重.热爱科学;以实例展示和讲解贯穿教学,让学生更生动地体会到物理学的发展对人类文化.人类社会的影响。 【教学重点】 列举电磁波在生活和生产中广泛应用的事例,让学生了解电磁波的技术应用对人们生活方式的影响;引导学生结合日常生活中的具体实例发表见解; 【教学难点】 对无线电广播.电视.雷达和移动电话等电磁波应用实例原理的了解; 【教学策略的设计】 根据教材内容和特点,从学生认知角度出发,教学策略如下: 1.设计学案——让学生能自主了解电磁领域的发明创造及作用,激发学生学习热情,为新课教学打下基础; 2.小组自学——教师引导学生开展多样式的小组讨论,学生通过自主阅读教学段落,小组讨论.分析.总结各实例的工作原理,进行汇报,注重知识形成的过程; 3.教师实例教学——教师通过展示实物.图片.视频等配合学生的讨论汇报,加深学生对课本内容的认知程度; 4.链表展示——以链表方式展示学生的汇报总结的实例工作原理,让教学内容更加清晰.系 统; 5.课堂开放性讨论——通过实际开放性的课堂讨论,让学生扩宽知识面,不仅仅局限于课本 内容; 6.布置知识性和开放性的课后作业,以反馈教学质量。 【教学用具】 多媒体,PPT,视频,收音机一台,手机一部,实验用音频信号发生器,接收器及功放。【教学流程图】

磁隐身技术

磁隐身技术 在现代战争中,我们见惯了导弹呼啸、舰炮齐鸣这些声、光、电组合起来的有形战场,那种气势蔚为壮观。殊不知,在这些壮观的背后,还隐藏着一个隐形战场,这就是磁。在磁场这个不可见战场上,扫雷舰艇与磁性水雷之间展开了一场扫雷与反扫雷的猎杀战。 为战舰扫雷披上防护外衣 舰艇磁隐身技术诞生于第二次世界大战,德国使用磁性水雷封锁英国,导致英国海军遭受重大损失,最终迫使其采用新技术降低舰艇磁场的特征信号,就此诞生了海军独有的磁隐身技术。现代水雷大都使用复合引信,世界各国的水雷中有80%使用磁引信。而反水雷舰艇或扫雷舰艇常常要充当“工兵”的角色,为其他舰船开辟航道。因此,反水雷舰艇作战平台自身的隐身防护性能尤其重要,它是完成任务的基础和首要条件。 据海军装备研究院设备低磁化专家庄飚介绍,扫雷舰艇自身磁场不能触发各种灵敏度的水雷磁引信。因受地球磁场变化等因素影响,水雷磁引信在实际使用中不能将灵敏度设定得很高,以免误触发。因此,反水雷舰艇的磁场只要小到一定程度,就不会触发磁引信。 欧美国家对反水雷舰艇提出的要求是“在雷区自由航行”,也就是说其自身的磁场、声场等物理场信号几乎不会触发任何水雷引信。因此,现代反水雷舰艇的建造都不惜工本,采用木头、玻璃钢甚至无磁的金属材料来建造船体。同时,专用扫雷和猎雷装置也是各种高新技术的集成。 现代反水雷舰艇的船体使用无磁材料,不需要进行磁性处理,其磁性主要集中在推进电机和发电机组等动力装置上。因此,对动力装置进行低磁化处理是反水雷舰艇建造中的关键环节。 “反水雷舰艇猎扫水雷的过程,就好比我们要把散落在地上的豆子收拢起来一样。开始可以用扫帚很快收起来很大一部分,但有些陷在泥土中不好清扫的豆子,就只好用筷子来一个一个捡。前者就是我们说的扫雷,后者就是猎雷。在现代反水雷作战中,由于水雷引信的智能化,其抗扫性能越来越强,很多水雷采用常规的扫雷手段很难将其清除,能直接扫起来的‘豆子’越来越少,更不用说猎雷了。可以说,现代海战中猎扫雷任务将变得越来越艰巨。”庄飚说。 磁隐身与反隐身相互制衡 据庄飚介绍,扫除磁性水雷主要依靠非接触方式,在扫雷舰后面拖带或是遥控艇上装载专用电磁扫雷具来实现。拖带的电磁扫雷具在使用过程中通常有两种方式:一种是按水雷来设定工作模式,使用通电电缆并利用海水的导电性,在水下产生一定强度和形状的磁场,只要达到水雷磁引信的触发条件,就可以引爆磁性水雷;另一种是按目标设定的方式工作,拖带一串磁体阵列,模拟出多种类型舰艇的磁场分布特征,通过雷区时就可以触发按某种舰艇磁场特征分布的智能磁性水雷引信,从而保证该型舰艇安全通过。 扫雷舰艇猎雷主要采用声纳或水下电视等手段,从而发现布设在海底甚至掩埋在海底泥

隐身技术的物理原理及其应用

隐身技术的物理原理及其应用 段改丽 李爱玲 李 军 (西安陆军学院 陕西 710108) 隐身技术又称隐形技术,是物理学中流体动力学、材料科学、电子学、光学、声学等学科技术的交叉应用技术,是传统伪装技术走向高技术化的发展和延伸。利用隐身技术可以大大降低武器等目标的信号特征,使其难以被发现、识别、跟踪和攻击。在现代军事侦察中,往往是多种技术侦察手段并用,因此在反侦察的隐身技术中也要针锋相对地同时采用多种隐身方法。 一、隐身技术的分类 隐身技术按其物理学基础可分为无源隐身技术和有源隐身技术两类。 所谓无源隐身技术,从物理学的观点来看,就是根据波的反射和吸收规律,在目标上采用吸波材料和透波材料,以吸收或减弱对方侦察系统的回波能量;根据波的反射规律,改变武器装备的外形与结构,使目标的反射波偏离对方探测系统的作用范围,从而使对方的各种探测系统不能发现或发现概率降低。 有源隐身技术就是设置新的波源,发射各种波束(如电磁波、声波等)来迷惑、干扰或抵消对方探测系统的工作波束,以达到隐蔽己方的目标。例如施放光弹或电子干扰波使对方的光电探测系统迷盲,施放电子诱饵使对方的探测系统跟踪假目标等。这类技术靠加强而不是减弱目标的可探测信息特征来达到目标隐身的目标。 二、隐身技术的物理原理 由于波的共同特点,有时采用一种技术措施,可对几种侦察波同时起到隐身效果。然而,由于各种波有其自身的物理特性,因此也要根据具体情况相应采取一些不同的隐身技术措施。常用的隐身技术主要有以下几种: (一)雷达波隐身技术的物理原理 “雷达”这个术语大家都很熟悉,它是由“无线电探测和测距”这一短语派生出来的。雷达波实际上是天线发射的波长在微波波段的电磁波。发动机将雷达波束朝某个方向定向发射,目标就会把雷达波反射到雷达接收器上。由于目标的性质不同,所以会产生强弱不同的反射信号,雷达就是靠接收被目标反射的电磁波信号发现目标的。波的反射定律指出,反射角等于入射角,若入射角等于零,则反射角也等于零。因此,只有当雷达电磁波的方向垂直于目标表面时,被反射的电磁波才能按原方向返回,这时雷达才能接收到较强的回波;而以其他角度射向目标表面的雷达电磁波都会被反射到别处,即发生散射效应。如果目标的表面能使雷达发射来的电磁波被散射或被吸收,就可大大减小被对方雷达发现的概率,从而达到“隐身”的目的。雷达隐身技术就是依照这而发展起来的。一般飞机的整体布局为圆形机身、平面机翼和垂直机翼,三者之间有明显的分界。根据电磁波所遵循的传播规律,当电磁波入射到物体的直角表面处,容易形成多次反射,而产生角反射器效应,反射雷达波很强。而隐身飞机在总体外形上采用多面、多锥体和飞翼式布置及燕尾形尾翼的设计,把机身与机翼融为一体,从而达到了隐身的目的。例如,美国的F2117A隐身战斗机外表光滑且无外挂装置,武器都装在弹舱内。 (二)可见光隐身技术的物理原理 根据物理学原理可知,在可见光范围内,探测系统的探测效果决定于目标与背景之间的亮度、色度、运动这三个视觉信息参数的对比特征,其中目标与背景之间的亮度比是最重要的。如果目标的结构体和表面的反射光,发动机喷口的喷焰和烟迹,灯光及照明光等,与背景亮度的对比度较大,容易被发现。因此,可见光隐身技术就是通过改变目标与背景之间的亮度、色度等的对比特征,来降低对方可见光探测系统的探测概率,从而达到隐身的目的。比如将飞机曲面外形的座舱罩改变为平板或近似平板外形的座舱罩,以减小太阳光反射的角度范围和光学探测器瞄准、跟踪的时间;在目标表面涂敷与周围色彩类同的颜色或加伪装网,以使目标与背景的亮度和色度相当。比如战士的“迷彩装”,炮车外面的“伪装网”等,都是可见光隐身技术中的一种。 (三)红外隐身技术的物理原理 随着红外侦察、探测、制导和热成像处理技术的 · 7 3 · 16卷1期(总91期)

隐身技术现状及发展趋势

隐身技术现状及发展趋势 摘要:介绍了隐身技术的重要性以及各种各样的隐身技术的原理及方法,对未来隐身技术的发展做了一些较为深入的探讨和详细大胆的预测,并就隐身技术做出一些总结。 一、隐身技术的概述 自1989年美国入侵巴拿马时首次使用F2117隐身战斗机后,隐身技术日益引起世界各国军界的高度重视。在海湾战争中,各种隐身兵器的精彩表演,尤其是F2117又一次的不凡战绩,令世界各强国对隐身技术刮目相看。海湾战争后,美、俄等军事强国都加强了对隐身技术的研究,隐身技术因此也获得了长足的发展,被广泛应用于各种武器装备,如隐身战斗机、隐身轰炸机、隐身舰船、隐身导弹等。 随着现代科学技术的不断发展,针对飞行器、舰船等作战装备的探测技术日益完善。现在,各个军事强国在本土都有强大的雷达网,空中有预警机,在太空还有战略预警系统。这些系统通过链路构成一张强大的预警网络,对飞机,舰船甚至是导弹的生存都构成了严重的威胁。所以,武器装备的隐身性能已经成为考量整体战斗力的重要指标。具有隐身性的装备,既拥有了在战场上赖以生存的法宝,又使得自己在进攻中处于主动的一方,加大了攻击的突然性。在讲究快速反应的现代战场,隐身技术已经成

为决定战争胜负的关键因素。 隐身技术按照战斗平台分,可以分为飞行器隐身,舰船隐身,导弹隐身。 按照隐身的方式手段主要为雷达隐身,并辅之以红外、光学和声波隐身,其中雷达隐身是现代隐身技术的重中之重。红外隐身在导弹突防中应用较为广泛。而随着反潜技术的发展,潜艇的声波隐身则是至关重要的一环。 二、雷达隐身技术的关键 若用一句话概括雷达隐身技术,就是采取各种手段减小装备的雷达散射截面(Radar Cross Section,一下简称RCS)。所谓目标的雷达散射截面RCS,就是定量表征目标散射强弱的物理量。目标的雷达散射截面RCS,越小,雷达接收能量越小,因而使敌方侦察雷达难于对己方目标作出正确的判断,从而达到隐形目的。 RCS不是目标的几何截面积,而是一个与目标产生同等回波的金属圆球的等效截面积,几何截面积、材质和形状对雷达的反射率和反射的方向性都对雷达截面积有影响,所以雷达反射面积可以比几何截面积大,也可以比几何截面积小,就好像在黑夜里手电照射下,一块小镜子可以远比一个蒙面黑衣大汉显眼。作为参照,美国的F-15 的RCS为405 平方米,B-1B 为1.02 平方米,SR-71 为0.014 平方米,F-22 为0.0065 平方米,F-117 为

电磁散射与隐身技术大作业1

电磁散射与隐身技术导论 令狐采学 课程大作业报告 学院:电子工程学院 专业:电子信息工程 班级: 130 学号: 1300011 姓名:张瑞 电子邮件: 2315406416@https://www.doczj.com/doc/213160398.html, 日期:年 06 月 成绩:

指导教师:姜文 飞机隐身的措施手段 前言:隐形对于一般人来说都不陌生,虽然这些说法大多数来自小说和神话,但是在现实生活中也不乏隐形的例子。比如说变色龙就能够通过改变自己的颜色来进行隐形。人们通过研究仿生学,并且应用了最新的技术和材料,终于在庞大的飞机上也实现了隐形。从原理上来说,隐形飞机的隐形并不是让我们的肉眼都看不到,它的目的是让雷达无法侦察到飞机的存在。隐形飞机在现阶段能够尽量减少或者消除雷达接收到的有用信号,虽然是最为秘密的军事机密之一,隐形技术已经受到了全世界的极大关注。隐身技术作为一门尖端的综合军事技术,起源于第二次世界大战初期,是随着无线电技术的发展和雷达探测设备的出现而发展起来的,是现代军事上隐蔽自己,避免被敌人发现,借以增强突击能力或保护自身的重要手段。雷达和通信设备工作时会发出电磁波,表面会反射电磁波,运转中的

发动机和其他发热部件会辐射红外线,以及飞机会反射照射向它的电磁波,这样,就使武器装备与它所处的背景形成鲜明对比,容易被敌人发现。通过多种途径,设法尽可能减弱自身的特征信号,降低对外来电磁波、光波和红外线反射,达到与它所外的背景难以区分,从而把自己隐蔽起来,这就是电磁隐身技术。从1936年荷兰飞利浦实验室研究并取得法国专利的第一批电磁波吸收材料算起,至今已有七十多年的历史了。飞机的隐身主要是为了提高武器的生存和防御能力而制作的,它在军事战斗中扮演着越来越重要的角色,特别是现在的信息化时代,该项技术更是得到很多军事机构的青睐。它作为提高武器系统生存、突防以及纵深打击能力的有效手段,已经成为集陆、海、空、天、电、磁六维一体的立体化现代战争中最为重要、最为有效的突防战术技术手段,并受到世界各国的高度重视。 一、隐身技术的定义及分类 隐身技术定义是:在飞机研制过程中设法降低其可探测

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