电磁波隐身术的研究
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隐身技术的主要原理措施一、介绍隐身技术,又称为隐身术或隐形技术,是指通过一系列的措施和手段来隐藏特定目标的存在,使其对外界无法察觉。
隐身技术在军事、情报、网络安全等领域都具有重要意义。
本文将详细探讨隐身技术的主要原理及措施。
二、隐身技术的原理隐身技术的原理主要包括以下几个方面:1. 光学隐身原理光学隐身是利用材料的吸收、散射和反射等物理特性,使目标对可见光和红外光的探测和识别能力降低,从而达到隐身的目的。
常见的光学隐身技术包括抗红外热成像技术、抗雷达技术、抗光学观察技术等。
2. 电磁隐身原理电磁隐身是通过降低和模糊目标对雷达、无线电频谱等电磁波的散射和反射特性,使其在电磁波中难以被探测。
电磁隐身技术包括减小雷达截面积、降低雷达回波信噪比、干扰雷达信号等。
3. 声学隐身原理声学隐身是利用声音的传播规律和特性,通过减小或改变目标的声波反射、散射和吸收等特性,降低目标在声纳系统中的探测概率。
声学隐身技术主要包括降噪、声纳干扰、控制声波的传播方向等。
4. 热学隐身原理热学隐身是通过控制目标的热辐射和热传导等特性,使目标在红外探测中难以被探测。
常见的热学隐身技术包括降低热辐射、热绝缘、热红外干扰等。
5. 感应隐身原理感应隐身是通过遮蔽目标所产生的电磁、声学或热学信号,使目标无法被敌方感应设备探测到。
感应隐身技术包括降低电磁辐射、屏蔽热源、减小声音等。
三、隐身技术的措施隐身技术的措施是指实现隐身效果的具体手段和方法,涉及到材料、结构、设备等多个方面。
1. 材料措施隐身技术中常用的材料措施包括使用低雷达反射率的材料、减少电磁波信号的材料、降低热传导的材料等。
这些材料通过改变目标的物理特性,减弱目标对外部探测的响应,从而达到隐身的目的。
2. 结构措施结构措施是指通过改变目标的外形、几何结构和表面形态等,来减少目标的雷达截面积和电磁波的反射等。
常见的结构措施包括采用多面体结构、使用吸波材料、减少棱角等。
3. 设备措施设备措施是指通过使用隐身设备和系统,对目标进行干扰、屏蔽或模糊等处理,使其在探测设备中无法被识别。
电磁波隐身的原理与应用概述电磁波隐身技术是一种利用特定的技术手段使电磁波在特定空间范围内不被侦测到的技术。
电磁波隐身技术具有广泛的应用前景,不仅可以应用于军事领域,还可以应用于通信、无人机、雷达等领域。
本文将介绍电磁波隐身的原理以及其应用。
原理电磁波隐身技术的基本原理是通过改变电磁波的传播路径、频率、相位或幅度等方式,使电磁波在传输过程中减弱或消失。
以下列举几种常见的原理:1.多路径传播原理:利用环境中存在多个传播路径,使电磁波在传输过程中经过多次反射、折射等,从而在某个位置减弱或消失。
2.频率选择表面(Frequency Selective Surface,简称FSS):通过在电磁波传输路径上引入特殊的材料或结构,使特定频率的电磁波被吸收或反射,从而实现对该频率电磁波的隐身。
3.相位控制原理:通过改变电磁波的相位,使相位叠加出现干涉现象,从而达到对特定频率电磁波的隐身。
4.吸波材料原理:利用特殊的材料吸收电磁波的能量,从而减弱或消除电磁波的传输。
5.超材料原理:利用特殊材料的特殊结构和性质,改变电磁波的传输特性,从而实现对电磁波的隐身。
应用电磁波隐身技术在多个领域有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景:军事领域•雷达隐身:利用电磁波隐身技术,使军事目标对雷达侦测时减弱或消失,提高军事作战的效果。
•无人机隐身:通过应用电磁波隐身技术,使无人机在执行任务时不易被侦测到,提高作战的隐蔽性和突防能力。
•电子干扰:通过控制电磁波在特定频段的传输特性,对敌方通信、雷达等系统进行干扰,削弱其作战能力。
通信领域•隐私保护:利用电磁波隐身技术,使通信内容不易被窃听或侦测到,提高通信的安全性。
•抗干扰能力:通过改变电磁波传输路径或抑制干扰信号,提高通信设备的抗干扰能力,保证通信的稳定性和可靠性。
民用领域•辐射防护:利用电磁波隐身技术,减少无线电、微波等电磁波对人体的辐射,保护人体健康。
•无线充电:通过调控电磁波传输特性,实现对电子设备的无线充电,提高充电的便利性和安全性。
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@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。
隐身技术一、引言隐身技术(Stealth Technology),又称隐身科技或隐身技巧,是一种通过减少或隐藏目标对电磁辐射的敏感度,以达到在电磁波谱中几乎无法被探测或无法被有效跟踪的技术手段。
隐身技术最早应用于军事领域,后来逐渐扩展到航空、航天、舰船等领域,并对其他诸如侦察、情报收集等也产生了深远影响。
本文将从不同角度介绍隐身技术的概念、原理、分类以及其在各个领域的应用。
二、概念隐身技术是指通过采取一系列技术手段,使目标在电磁波谱中呈现出低反射、低散射、低辐射等特性,从而降低被探测和识别的概率。
其目的在于在战争、侦察等敌对环境中保护自身,增加生存能力和战斗优势。
同时,隐身技术也具备一定的平民应用领域,如反雷达设备、石墨烯涂层等。
三、原理隐身技术主要依靠以下几种原理来实现:1. 散射减小原理隐身技术的一项关键原理是通过减小目标对电磁波的散射,使其不会反射到目标探测器上。
这可以通过改变材料的电磁性质、减小目标的尺寸、改变目标表面形状等方式来实现。
例如,采用低散射材料覆盖目标表面,能够大幅度降低雷达波的散射效果,从而减小被侦测的可能性。
2. 干扰技术与技巧隐身技术中的干扰技术和技巧是指通过产生与目标信号相同或相似的干扰信号,使得目标在干扰噪声中难以被探测。
这包括使用合适的干扰源、频率捷变、频率扫描等方式来干扰敌对的电子侦测设备,削弱其探测能力。
3. 伪装技术伪装技术是指通过给目标增加额外的电磁特征或改变目标的外形,使其在电磁波谱中与周围环境融为一体。
这包括采用适当的材料作为伪装涂层、使用光学干涉原理等方式来达到减小目标在电磁波谱中的可见性。
四、分类根据隐身技术的应用领域和原理,可以将其分为以下几种分类:1. 空中隐身技术空中隐身技术是指针对飞机和无人机等空中目标的隐身技术。
其中最著名的是飞机的雷达隐身技术,采用低散射材料、航空外形设计、涂层技术等手段来减小目标的雷达反射面积,从而实现在雷达探测范围内的低可探测性。
电磁隐身的原理与应用摘要电磁隐身技术是一种重要的隐形技术,广泛应用于军事领域。
本文将介绍电磁隐身的基本原理及其在各个领域中的应用。
1. 引言电磁隐身技术是指通过对电磁信号的控制,使目标在电磁波谱中的回波减弱或消失,从而达到隐身效果。
电磁隐身技术在军事装备以及航空航天领域中起着重要的作用。
本文将从电磁隐身的基本原理和应用案例两个方面进行探讨。
2. 电磁隐身的基本原理电磁隐身的基本原理是通过改变目标对电磁波的散射特性,达到减少或屏蔽目标的电磁回波的目的。
具体的技术包括频率选择性表面(Frequency Selective Surface, FSS)、雷达吸波材料、相控阵天线等。
2.1 频率选择性表面(FSS)频率选择性表面是一种具有特定表面结构的材料,具有对特定波长的电磁波有选择性透过或反射的特性。
通过设计和制造相应的FSS,可以改变目标对不同频率的电磁波的反射或透射。
这样就可以实现目标在某些频段下的隐身效果。
2.2 雷达吸波材料雷达吸波材料是一种能够吸收电磁波并将其能量转化为热能的材料。
通过在目标表面涂覆吸波材料,可以使目标对电磁波的反射降低。
这样就可以降低目标被雷达探测到的概率。
2.3 相控阵天线相控阵天线是一种通过控制天线上的多个单元实现电磁波的发射和接收方向的技术。
通过对相控阵天线的控制,可以使电磁波的发射方向和接收方向发生变化,从而降低目标被雷达探测到的概率。
3. 电磁隐身的应用案例电磁隐身技术在军事装备以及航空航天领域中得到了广泛的应用。
下面将以两个应用案例来介绍电磁隐身技术的实际应用。
3.1 隐形战机隐形战机是电磁隐身技术在军事领域中的重要应用之一。
通过采用上述提到的电磁隐身技术,隐形战机能够大幅度降低被雷达探测到的概率,提高其生存能力和攻击能力。
隐形战机在现代战争中具有重要作用,能够突破敌方防线,对敌方目标进行打击。
3.2 隐形导弹隐形导弹是电磁隐身技术在航空航天领域中的应用之一。
隐形导弹通过采用电磁隐身技术,能够使其在飞行过程中减少或隐藏目标对雷达的回波,提高导弹的命中率和生存能力。
电磁隐身的原理及应用引言电磁隐身是一种能够使物体在电磁波谱范围内减少或隐藏其反射、散射、传播和辐射等信号的技术。
该技术具有广泛的应用前景,涉及军事、航空航天、通信、安全等领域。
本文将探讨电磁隐身的原理及应用,并对其影响和进展进行简要阐述。
1. 电磁隐身的原理电磁隐身的原理是基于对电磁波的控制和干扰,通过改变物体对电磁波的相互作用,从而使物体在电磁波的探测中消失或减小反射和散射信号。
主要的原理包括:•多样性吸波材料:利用吸波材料的特性,将电磁波能量转化为热能,从而减少反射和散射信号;•多层复合结构:设计多层结构,通过不同层的折射和反射,达到消除或削弱电磁波信号的目的;•相位控制技术:通过对电磁波相位的调控,改变信号波前的分布和干涉,达到隐身效果;•频率选择性表面技术:通过设计特殊结构的表面,使其在特定的频率范围内吸收或反射电磁波,实现对特定频率的隐身。
2. 电磁隐身的应用2.1 军事领域电磁隐身技术在军事领域具有重要的应用价值。
以隐形战机为例,通过对飞机表面的涂层、形状和结构的改进,大幅度减小飞机在雷达波段的反射面积,从而降低被敌方雷达探测到的可能性。
此外,电磁隐身技术也广泛应用于潜艇、导弹等军事装备中,提高作战能力和生存能力。
2.2 航空航天领域在航空航天领域,电磁隐身技术的应用主要集中在飞行器的设计和改进上。
通过减小飞行器的电磁特征,可以提高其隐身性能,降低被敌方导弹或雷达捕获的可能性。
此外,电磁隐身技术还可以应用于航天器的外壳材料改进,提高在高速、高温等极端环境下的抗辐射能力。
2.3 通信领域电磁隐身技术在通信领域的应用主要体现在通信保密和信号干扰方面。
通过采用电磁隐身技术,可以减少通信设备对外界电磁波的散射和泄露,提高通信系统的安全性和保密性。
同时,电磁隐身技术也可以用于对干扰信号的传播和抑制,提高通信系统的抗干扰能力。
2.4 安全领域在安全领域,电磁隐身技术可以应用于防护设备和隐私保护。
电磁波在军事领域的应用研究标题:电磁波在军事领域的应用研究引言:电磁波是我们日常生活中不可或缺的一部分,不仅用于无线通信和电力传输,还在军事领域发挥着重要的作用。
作为一名物理专家,我将从物理定律出发,详细解读电磁波在军事领域的应用,并探讨其在其他专业领域的潜在应用。
一、实验准备:为了研究电磁波在军事领域的应用,需要做好充分的实验准备。
首先,我会选择适当的电源和信号发生器,以生成不同频率和功率的电磁波。
接下来,我会准备各种天线系统,包括接收和发射天线,以实现电磁波的传输和接收。
此外,我还会选取适当的探测设备,如频谱分析仪和射频信号发射仪,以监测和分析电磁波的特性。
二、实验过程:1. 电磁波的解析和测试:首先,我会通过使用天线和探测设备来接收不同频率和功率的电磁波,并通过频谱分析仪来分析和解析它们。
我将记录电磁波的频率、波长、幅度和相位等参数。
2. 电磁波的传输和接收:接下来,我会使用发射天线将电磁波传输到特定的目标区域,并利用接收天线接收反射的电磁波。
通过调整天线的方向、功率和频率等参数,我可以实现特定的通信链路和信号传输。
3. 电磁波的干扰和屏蔽:为了研究电磁波在军事领域的应用,我还会探索电磁波对其他电子设备和通信系统的干扰情况。
通过改变电磁波的频率和功率等参数,我可以测试电子设备的敏感性,并寻找可能的屏蔽措施。
4. 电磁波的隐身技术:军事领域中常常涉及到对敌方雷达的干扰或隐身技术。
针对这一需求,我会通过使用高性能吸波材料、调制电磁波的特性或发展新型天线系统等手段,研究电磁波的隐身技术。
通过实验和模拟,我可以评估这些技术在减少雷达探测力量方面的效果。
三、实验应用:1. 军事通信系统:电磁波在军事通信系统中扮演着关键角色。
通过研究不同频率和功率的电磁波的传输和接收质量,我可以改进军事通信系统,提高其传输速度和隐蔽性。
2. 非接触爆炸装置:电磁波也被广泛应用于非接触爆炸装置。
通过远程控制和传输电磁波,可以实现无需触碰目标物体即可引爆的装置,大大提高战场上的爆炸安全性。
隐身术大班科学教案第一节:认识隐身术隐身术,作为一种神秘而又神奇的能力,一直以来都是人们津津乐道的话题。
在许多文化和传说中,隐身术都被视为一种超自然的能力,让人们能够在他人眼中消失不见。
然而,现代科学告诉我们,隐身并非完全是虚构的,而是可以通过科学原理解释的。
第二节:光线和颜色在理解隐身术的科学原理之前,我们需要先了解光的特性。
光是一种电磁波,它由许多不同波长的颜色组成。
当光线照射到物体上时,物体吸收某些波长的光,并反射其他波长的光。
我们所看到的颜色,就是被物体反射出来的光所决定的。
第三节:折射和反射在隐身术中,折射和反射是两个重要的概念。
当光线从一种介质(如空气)进入另一种介质时,它会发生折射,即改变传播方向。
而当光线照射到物体上时,它会发生反射,即从物体上弹回。
第四节:隐身的关键要实现真正的隐身,我们需要控制光线的传播和反射。
其中,最常用的方法是利用光的折射和反射特性来模拟物体的颜色和纹理。
第五节:光线折射光线折射是实现隐身的重要手段之一。
当光线从一种介质进入另一种介质时,它会改变传播方向。
这一原理可以用来改变光线经过的路径,使物体看起来像透明的。
第六节:反射与折射的应用通过恰当地控制光的折射和反射,我们可以使物体看起来不再明显,或者融入周围的环境中。
例如,在光照条件合适的情况下,我们可以利用光的折射和反射特性,使物体看起来像是与周围完全一致,从而实现隐身的效果。
第七节:隐身技术的发展随着科学技术的不断进步,隐身技术也得到了很大的发展和应用。
目前,科学家们已经成功地通过材料的设计和光线的控制,实现了一些隐身效果。
然而,这些技术仍然存在一些限制和挑战,比如只能在特定光线条件下生效,或者只能实现对某些波段的隐身。
第八节:未来展望随着科技的不断发展,我们有理由相信隐身技术将会有更大的突破和应用。
例如,随着纳米技术的进步,我们有可能设计出更先进的材料,使隐身效果更为完美。
此外,随着对光学原理的深入研究,我们可以预见到更多的创新和突破。
摘要本文讨论了现代隐身飞机所利用的几种常用的种隐身技术,重点介绍了雷达隐身技术、红外隐身技术、视频隐身技术,简要说明它们的隐身原理和隐身技术。
并且介绍了新型的隐身材料和新型飞机隐身技术的发展,最后论述了国外飞机隐身技术的最新进展和发展趋势。
关键词:隐身飞机、雷达隐身技术、红外隐身技术、视频隐身技术AbstractThis article discusses the use of modern stealth aircraft several common types of stealth technology, radar stealth technology, infrared stealth technology, video stealth technology, a brief description of the principles of their stealth and stealth technology. And describes the development of new materials and new stealth aircraft stealth technology, and finally discuss the latest developments and trends of foreign aircraft stealth technology.Keywords:Stealth aircraft, stealth technology, infrared stealth technology, stealth technology video目录引言31.隐身飞机的出现32.飞机隐身技术与原理32.1雷达隐身技术32.1.1雷达隐身技术原理32.1.2 雷达外形隐身技术42.1.3 雷达材料隐身技术62.2 红外隐身技术62.2.1 红外隐身原理62.2.1 红外隐身技术途径72.3 视频(可见光)隐身技术82.4激光隐身技术92.5 声波隐身技术103.正在探索的新型隐身材料与技术103.1新的隐身材料103.2几种正在探索的新型隐身技术11总结12参考文献12引言所谓隐身飞机(stealthaircraft ),就是利用各种技术减弱雷达反射波、红外辐射等特征信息,使敌方探测系统不易发现的飞机。
电磁隐身技术的研究摘要电磁隐身技术是一项关于如何使物体对电磁波不可察觉的研究领域。
本文探讨了电磁隐身技术的起源、发展和应用。
首先介绍了电磁隐身技术的基本原理和分类,然后重点讨论了现有的电磁隐身技术,并对未来的研究方向进行了展望。
最后,本文分析了电磁隐身技术在军事和民用领域的应用前景。
1. 引言电磁波是一种重要的信息载体,广泛应用于通信、雷达和电子战等领域。
然而,电磁波也可以被用于侦测和追踪目标。
因此,为了保护重要设施、军事装备和人员的安全,电磁隐身技术应运而生。
电磁隐身技术通过改变目标的电磁特性,使目标对电磁波不可察觉,从而减少或消除被侦测、被追踪的可能性。
2. 电磁隐身技术的基本原理电磁隐身技术的基本原理是通过改变目标的电磁特性,使其在电磁波的散射和吸收过程中尽量减少目标的回波信号。
一般来说,电磁隐身技术可以分为几个方面的研究:吸波材料的研究、表面形态学的设计、多波段隐身技术、散射抑制技术等。
2.1 吸波材料的研究吸波材料是电磁隐身技术中的关键因素之一。
吸波材料能够吸收电磁波并将其能量转化为热能或其他形式的能量。
通过合理设计和制备吸波材料,可以使目标对电磁波的反射和散射减小,从而达到隐身的效果。
2.2 表面形态学的设计表面形态学是指通过改变目标表面的形状、结构和纹理等特征,来影响电磁波在目标表面的反射、透射和吸收。
目标表面的形态学设计可以通过微结构和纳米结构实现,使目标的散射截面积减小,从而达到减小目标被电磁波侦测的可能性。
2.3 多波段隐身技术多波段隐身技术是指在不同的频率范围内,采用不同的隐身技术来实现电磁隐身。
目前,多波段隐身技术主要包括红外隐身、雷达隐身和可见光隐身等。
通过在不同波段上采取不同的隐身措施,可以提高目标对不同波段电磁波的隐身效果。
2.4 散射抑制技术散射抑制技术是指通过减小目标的散射截面积,降低目标对电磁波的反射,从而达到隐身效果的技术。
散射抑制技术涉及到目标的材料特性、结构设计等方面的研究。
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@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:也就是提高目标在雷达探测下的隐身性能。
通常用目标的雷达散射界面RCS表示。
所谓目标的雷达散射截面是指目标被雷达发射的电磁波散射中时其反射电磁波能量的程度。
雷达散射截面的大小反映了目标反射电磁波能量的强弱,其越小雷达就越不易探测到目标。
2)反红外(热)探测开始隐身技术的另一项重要工作是提高反红外(热}探测的能力:也就是减小目标的红外(热)信号特征。
发动机的尾喷管是红外探测器的主要红外(热)源。
因此减小红外(热)信号特征主要是要减小发动机尾喷管或排气口的红外(热)辐射。
3.隐身材料概述用于隐身目的的材料称为隐身材料。
由于隐身技术能极大地提高武器的生存能力和作战效果,受到许多国家的高度重视,成为现代军事技术研究的关键技术。
目前雷达在各种探测器中仍占主导地位。
因此雷达波隐身材料是隐身技术中最主要和发展最快的隐身材料。
雷达波隐身材料的基本性能要求是吸收雷达波,所以这种材科又称雷达吸波材料。
我们所指的吸波材料也就是雷达波吸收材料,简称为RAM。
吸波材料的研究始于第二次世界大战期间,起源在德国,发展在美国并扩展到英、法、俄罗斯及日本等发达国家。
经过半个世纪的发展成绩斐然。
第二次世界大战时,德国人曾用活性碳粉末充填天然橡胶片来包覆潜艇以降低被对方雷达发现的可能性。
这可以说是最早的RAM,美国早期研制了一种称为防辐射涂料(HARP)布,是用像胶或塑料填充导电的鳞片状铝粉、铜粉或铁磁材料制成。
这些早期的材料主要通过增加厚度来提高吸波性能,一般较重,用于舰船和陆地武装设备。
从50年代起。
美国等开展了较为系统的飞机隐身技术研究,经过20多年的发展,70年化开始研制隐身飞机,80年代隐身飞机装备部队并投入使用。
现已装备的F-117A隐形攻击机、B-2战略轰炸机以及F-22先进战术隐身战斗机均采用了不同类型的隐身材料。
其它大国也都投人大量人力物力研制吸波材料,己发展出不少新型的雷达吸波材料和吸波结构。
高度的军事敏感性和技术保密性使当前高性能的RAM研究和应用情况笼罩在迷雾之中,但各科技机构的努力主要集中在以下两个方面:全新的吸收机理和吸收剂、计算科学的迅速发展和应用。
总之,应运而生的RAM必将在这场世界性攻关研究中不断取得发展,并对今后的隐身反隐身技术的竟争产生深刻的影响。
4.吸波材料的综合要求和分类4.1隐身技术对吸波材料的基本要求一、材料的化学稳定性应有较宽的温度范围。
二、足够宽的工作频带中要求材料与空气有良好的匹配,使空气与材料界面间的总反射很小。
这就要求材料有较好的频率特性。
再通过合理的设计,充分利用材料的性能。
三、要求吸波涂层材料的面密度小、质量轻,其中对隐身飞行器尤为关键。
四、有高的力学性能及良好的环境适应性和理化性能就是要求材料具有结强度高耐一定温度和不同坏境变化的要求。
4.2隐身材料的分类由于吸波材料种类繁多,吸波机理也不尽相同,目前有多种分类方法。
主要有以下几种: 1涂敷型和结构型按材料成型工艺和承载能力可分为涂敷型和结构型。
涂敷型吸波材料是将吸收剂与粘结剂混合后涂敷于目标表面形成吸波涂层而结构型吸波材料则通常是将吸收剂分散在由特种纤维〔如石英纤维、玻璃纤维等)增强的结构材料中所形成的结构复合材料,它具有承载和吸收雷达波双重功能。
2) 吸波型和干涉型按吸波原理分有吸波型和干涉型两大类。
前者主要是材料本身对雷达波损耗吸收,后者则利用吸波层表面反射波和底层反射波的振幅相等、相位相反进行干涉相消。
其中对于吸收型吸波材料按材料损耗机理可分为电阻型、电介质型和磁介质型。
碳化硅纤维、导电高聚物、石墨等属于电阻型吸波材料。
电磁能主要衰减在材料电阻上,钛酸钡之类属于电介质型吸波材料,其机理为介电极化弛豫损耗,磁介质吸波材料的机理主要归结为磁滞损耗和铁磁共振损耗。
这类材料有铁氧体、多晶铁纤维等。
3) 传统型和新型按不同研究时期,吸波材料又可分为传统吸波材料和新型吸波材料。
铁氧化、金属微粉、钛酸钡、碳化硅、石墨、导电纤维等均为传统吸波材料,而新型吸波材料则包括纳米材料、多晶铁纤维、“手征”材料、导电高聚物及电路模拟吸波材料等,它们具有不同于传统吸波材料的新吸波机理。
在传统吸波材料中,铁氧体吸波材料和金属微粉吸波材料是两种研究得最多、性能最好、并已得到较广泛应用的吸波材料。
而纳米材料和多晶铁纤维则是目前众多新型吸波材料中性能最好的两种。
传统吸波材料以强吸收为主要目标。
新型吸波材料则要求满足“薄、轻、宽、强”,而未来吸波材科则应满足多频谱隐身、环境自适应、耐高温、耐海洋气候、抗核辐射等更高要求。
以适应日趋恶劣的未来战场。
其中多频谱隐身材料和智能型隐身材料将成为雷达吸波材料的发展方向。
1)多频谱隐身材料迄今为止的吸波材料都是针对厘米波雷达,如俄罗斯高王雷达)、毫米波雷达(如荷兰翁鸟雷达、瑞典鹰雷达)等先进探侧设备而相继问世,要求吸波材料在不久的将来发展成为能够兼容米波、厘米波、毫米波、红外、激光等多波段电磁波隐身的多频谱隐身材料。
单波段吸波材料在未来将不再具有实战意义。
在同一目标上使用的材料不应再是单功能多层结构,而希望成为多功能材料,实现四个或五个波段以上的多功能隐身材料一体化设计。
2)智能型隐身材料就象上述所讲的那样,智能型隐身材料作为一种新兴材料其应用会越来越广泛。
美国制定的隐身材料研究目标中提出,2005年研制出可单独控制的辐射率/反射率涂层,2010年研制能自动对背景和威胁作出反应的自适应涂层体系。
对此,世界其它军事强国也在积极运作中。
隐身无人机所使用的隐身技术是很全面的。
因此,隐身无人机的发展代表了隐身技术的最前沿。
20世纪60年代,无人机开始用于军事领城。
在1973年的中东战争和1982年的叙、以贝卡谷地之战中,无人机崭露头角,令人刮目相看。
无人机大量、成规模地用于战争是在1991年的海湾战争中。
以美国为首的多国部队使用了几百架无人机,飞行了几千小时,执行了大量的军事任务。
目前,研究无人机对空中战争的影响和新一代多用途、隐身无人机的研制己经成为世界各国空军新的研究和发展之重点。
美国是世界上最早把隐身技术用于无人机的国家。
早在1960年初,美国就在Q-2无人机上部分地采用了隐身技术,其隐身特征是用金属丝网罩住发动机进气道,在机身两侧贴数雷达吸波材料覆盖层,机头涂不导电的油漆。
自此以后便有越来越多的无人机采用隐身技术。
除美国之外,其它一些国家也开始研制生产这类无人机。
根据隐身要求、方法和程度的不同,无人机隐身可以分为部分隐身和全面隐身两种。
新的隐身机理(1)仿生技术试验证明,海鸥虽与燕八哥的形体大小相近,但海鸥的雷达反射截面比燕八哥的大200倍。
蜜蜂的体积小于麻雀,但它的雷达反射截面反而比麻雀大16倍。
有关科学家们正在研究这些现象,试图采用仿生技术,寻求新的隐身技术。
(2)等离子体隐身技术实验证明,用等离子气体层包围诸如飞机、舰船、卫星等的表面,当雷达波碰到这层特殊气体时,由于等离子体层对雷达波有特殊的吸收和折射特性,使反射回雷达接收机的能量很少。
1999年初,俄罗斯克尔德什研究中心宣称,他们已研制成功完全不同于美国“常规”隐身技术的新机理飞行器隐身系统。
其隐身方法是利用专门的机载等离子体发生器生成等离子体,然后通过等离子体吸收电磁波使飞机的雷达散射截面(RCS)减小。
此外,受一系列物理作用的影响,电磁波急于绕过等离子体,也会使反射信号大大减弱。
第一代系统可能已装到现有飞行器上,装上这种装置后,飞机的RCS 减小近两个数量级第二代系统不仅可衰减反射信号,而且可生成许多假信号,这将大大增大跟踪飞行器的难度。
第二代机载装置质量不超过100kg,能耗不超过几十千瓦。
目前该中心正在根据新的物理原理,研制更有效的第三代隐身系统。
美国对等离子体隐身技术也进行了大量的研究,取得了一些进展。
20世纪90年代初,美国休斯研究实验室投资65万美元进行了一项为期两年的研究计划。
在执行计划的第一阶段,休斯研究等离子体隐身的方法是测量电磁波在充满等离子体的矩形波导管中传播的透射和反射,以及它们随等离子体密度剖面和动量交换碰撞频率的变化,并将实验结果与理论进行了比较,在理论和实验上都取得了重要进展。
在执行计划的第二阶段,休斯研制和验证了等离子体隐身模型组件,在实验室双锥辐射体微波散射实验中,所测的充满等离子体外壳对反射微波信号的衰减为37dB,采用小雷达波段测量了充满等离子体外壳的RCS减小量,其中频率在(4~14)GHz范围内的RCS减小量为(20~25)dB。