第19讲 飞行器隐身技术简介
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隐⾝技术隐⾝与反隐⾝技和武器系统战争历史表明,在战场上采⽤⼀种新技术或部署⼀种新系统,总会产⽣新的技术和系统与之对抗。
发展隐⾝技术对付雷达、红外、可见光、声学探测,但反隐⾝技术也应运⽽⽣就是⼀个例⼦。
这种技术、武器系统之间的对抗循环不已,推动相关技术和武器系统向更⾼⽔平发展。
隐⾝技术和武器系统概述隐⾝技术(⼜称低可观测性技术)和隐⾝武器系统的出现是提⾼作战平台⽣存能⼒的作战需求、电磁理论和电⼦技术发展的共同作⽤的结果。
1975年美国开始研制F-117A标志现代真正隐⾝武器系统的诞⽣。
1.隐⾝技术的含义隐⾝是个通⽤的术语,是控制⽬标的可观测性或控制⽬标特征信号的技巧和技术的结合。
与隐⾝有关的术语还包括特征信号控制、降低雷达截⾯、特征信号互动、低可观测性、⼗分低可观测性等。
⽬标特征信号是描述某种武器系统易被探测的⼀组特征,包括电磁(主要是雷达)、红外、可见光、声、烟雾和尾迹等6种特征信号。
据统计,空战中飞机损失80~90%的原因是由于飞机被观测。
降低平台特征信号,就降低了被探测、识别、跟踪的概率,因⽽可以提⾼⽣存能⼒。
降低平台特征信号不仅仅是为了对付雷达探测,还包括降低被其它探测装置发现的可能性。
隐⾝是通过增加敌⼈探测、跟踪、制导、控制和预测平台或武器在空间位置的难度,⼤幅度降低敌⼈获取信息的准确性和完整性,降低敌⼈成功地运⽤各种武器进⾏作战的机会和能⼒,以达到提⾼⼰⽅⽣存能⼒⽽采取的各种措施。
2.隐⾝技术和隐⾝武器系统发展历史隐⾝技术和武器系统的发展可以分为探索阶段、发展阶段、应⽤阶段。
①探索阶段(70年代以前)飞机⼀出现,⼈们就企图降低它的可见光特征信号,后来,重点转变为反雷达探测。
在第⼆次世界⼤战中,德国、美国和英国都曾尝试降低飞机的雷达特征信号。
德国潜艇通⽓管采⽤过能够吸收雷达波的涂料。
60年代中期以后,⼀体化防空系统效能得到很⼤提⾼,提⾼飞机⽣存能⼒的重要性和迫切性变得异常突出,西⽅国家研究出了⼀些战术和技术对抗措施,并研制出U-2、A-12、YF-12、SR-71、D-21等具有⼀定隐⾝能⼒的飞机。
隐身技术的发展应用及其前景摘要:隐身技术自其诞生以来就受到全世界各国的广泛关注,已成为当今世界战略防御中十分重要的一项科学技术。
本文将粗略介绍隐身技术的定义,发展史和应用,已经未来的发展。
关键词:隐身技术,发展,应用,前景。
一隐身技术定义隐身技术,又称隐形技术,准确的术语应该是“低可探测技术”(lowlbservabletechnology)。
是一种研究如何减小目标的可探测性,使己方目标,己方的武器装备不被敌方的探测系统发现和探测到的技术。
隐身技术包括:雷达隐形、红外隐形、磁隐形、声隐形和可见光隐形等。
1.雷达波吸收技术雷达是利用无线电波发现目标及位置的装置,其工作原理是雷达的发射机不断产生高频脉冲形成微波波束,当波束遇到目标物时,其中一小部分反射回来被吸收后,就会显示目标物的距离、方向、高度及图像等。
雷达为了能发现目标,要求有强的目标反射,而回波强度将取决于目标尺寸与工作波长之比。
如何使雷达失去监视作用呢?一方面采用散射、干涉等手段破坏雷达所发散的波束,如通过设计飞机独特外形使电磁波散射。
另一方面采用能够吸收雷达波的复合材料和吸波涂料等隐身材料。
2.红外控制技术该技术是为了逃避红外传感器发现目标,采用的主要方法是降低飞机的红外辐射。
具体措施为,降低发动机的喷口排气温度和改变喷口方向,使发动机排气更干净,烟道气更淡;采用喷气或气动雾化式装置,使燃油充分燃烧,以减少红外喷泄;在燃油中加入添加剂如二茂铁及其衍生物,提高燃烧速度,充分利用热能,减少排气中的红外辐射;在飞机表面涂盖放射性同位素如钋等,使放射出的高能粒子在飞机周围形成等粒子屏以达到屏蔽和吸收红外辐射等。
二发展史1.探索阶段(70年代以前)飞机一出现,人们就企图降低它的可见光特征信号,后来,重点转变为反雷达探测。
在第二次世界大战中,德国、美国和英国都曾尝试降低飞机的雷达特征信号。
德国潜艇通气管采用过能够吸收雷达波的涂料。
2.发展阶段(70年代至90年代初)在采用降低特征信号以提高飞机生存能力的强烈需求推动下,提出了研制以降低雷达截面为主要目标的、实用的、真正的隐形飞机的要求;由于理论,以及计算机、电子、控制、材料技术的进步,以减小雷达截面为主要目标的实用的第一代隐形飞机——F-117 A“夜鹰”于1975年问世。
飞机的隐身研究及措施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。
一.飞机的隐身研究隐身技术定义是:在飞机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,当前的研究重点是雷达隐身技术和外形隐身技术。
简言之,隐身就是使敌方的各种探测系统(如雷达等)发现不了己方的飞机,无法实施拦截和攻击。
早在第二次世界大战中,美国便开始使用隐身技术来减少飞机被敌方雷达发现的可能。
雷达隐身技术避开雷达是实现隐身的关键。
雷达隐身技术是怎样实现的呢?首先我们得分析雷达的工作方式,雷达是利用无线电波发现目标,并测定其位置的设备。
由于无线电波具有恒速、定向传播的规律,因此,当雷达波碰到飞行目标飞机、导弹等时,一部分雷达波便会反射回来,根据反射雷达波的时间和方位便可以计算出飞行目标的位置。
由此可见,飞机要想不被雷达发现,除了超低空飞行避开雷达波的探测范围外,就得想办法降低对雷达波的反射,使反射雷达波弱到敌人无法辨别的地步。
衡量飞行器雷达回波强弱的物理量为雷达散射截面积(英文名称RadarCross-Section,缩写为RCS),是指飞机对雷达波的有效反射面积,雷达隐身的方法便是采用各种手段来减小飞机的RCS。
例如美国的B-52轰炸机的RCS大于100平方米,很容易被雷达发现,而与其同类的采用了隐身技术的轰炸机B-2的RCS约为0.01平方米,一般雷达很难探测到它。
二.飞机的隐身措施1.可见光隐身(运用隐蔽色降低肉眼可视度。
世界著名飞行器技术摘要飞行器的隐身技术作为现在世界上的一种尖端的综合军事技术,已经日益成为当代立体化战争中最重要的突防战术措施之一。
近年来,隐身技术的发展很快,除了我们熟知的传统的雷达隐身和红外隐身外,还有光学隐身、等离子体隐身等,未来的隐身技术必将出现材料多元化,方式复杂化等特征。
那么,隐身技术是怎样发展起来的呢,它有哪些特点呢,它对世界产生了哪些影响呢,它的未来又是怎样的呢?关键字:飞行器,隐身,历史,未来一、隐身技术概况隐身技术作为一项跨学科的综合技术,它涉及到电磁原理、材料、能量转化、信息处理及大量高难度动态测试等方面的问题,它是1980年正式被提出的,仅仅过去20年,就取得了惊人的成就,隐身技术是一门新兴的极有发展前途的科学技术。
在美国,隐身技术曾被列为国防三大高技术之一,在苏联时代,隐身技术也被列为国防高技术。
其实,隐身并不是一个新的想法,我们的自然界早就给我们提供了隐身技术的形式,比如说,有的动物和昆虫的颜色就会与他们所处的环境的颜色融合在一起,以此来保护自己,我们人类从对自然界的观察中学会了如何应用隐身技术。
最主要的办法有伪装和诱骗,这两种方法在今天仍然在运用,但是,现在的隐身技术比过去的要先进的多,尽管有些技术在第一次世界大战中得到应用,但直到飞机成为战争工具后,那些先进的隐身技术才显示出优于原始伪装的特性。
隐身技术也叫做隐形技术,准确的术语应该是“低可探测技术”。
就是通过研究利用各种不同的技术手段来改变我方目标的可探测性信息特征,以最大程度地降低对方探测系统发现自己的概率,使我方目标以及我方的武器装备不被敌方的探测系统发现和探测到。
举个例子,雷达在在工作的时侯会发出电磁波,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,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。
飞行器隐身技术研究及应用分析随着科技的不断发展,飞行器的设计与应用也不断进步。
其中,飞行器隐身技术在目前的军事和民用航空领域中应用越来越广泛,成为了科技研究、技术应用和谋略设计上不容忽视的重要方面。
一、飞行器隐身技术研究和发展概述隐身技术是通过减小目标物体在雷达和红外回波等方面所产生的物理现象的方法,使目标物体尽可能的避免被探测和发现。
其中,飞行器隐身技术是基于工程的方法,采用折射、反射、吸收等方法来降低目标物体的信号强度和散射截面积。
在二战期间,飞机在战场上被敌方雷达发现并追踪成为了飞行员生命中的致命威胁。
为了解决这一难题,人们开始思考和研究有关飞机隐身技术并提出了其设计原则。
经过多年的努力,美国和苏联在20世纪80年代实现了飞机隐形设计的实用化,在研究领域中也形成了自己的学科体系。
二、飞行器隐身技术的应用领域在现代军事上,飞行器隐身技术可以为隐蔽作战、拦截侦察、攻击预警和信息侦察等目标提供更好的保障。
与此同时,在民用航空领域中,飞机隐身技术也得到了广泛的应用,如提供更安全更省油的运输、更绿色的环保出行等方面。
三、飞行器隐身技术的技术手段飞行器隐身技术的技术手段主要有折射、反射和吸收。
折射技术是指将雷达波束分散来避免散射的现象,这就要求制造出能够将信号巧妙地导向其他方向的材料;反射技术是指制造一个能够将信号反向散射的表面,从而避免雷达探测的目标;而吸收技术是指将能量吸收掉而不反射的材料,降低目标物体的信号强度和散射截面积。
四、飞行器隐身技术的未来发展未来,飞行器隐身技术的研究和发展将越来越重要。
先进的材料科技和计算机科技的不断更新将使飞行器隐身技术更加复杂和有效。
未来的隐形飞机将具有高度的转向灵活性、超音速侦察和预警的能力、高精度武器的投射能力和更长时间持续的后勤支持能力等。
同时,飞行器隐身技术的未来发展将向着多式联合和多功能综合的方向不断前进,以满足更加复杂多变的现代战场需求。
总之,飞行器隐身技术的研究是一个高度复杂、充满挑战和机遇的领域,其应用涵盖了广泛的军事和民用领域,对国家的科技和战略优势有着举足轻重的作用。
飞机隐身技术原理飞机隐身技术,哇,这可是超酷的一个话题呢!飞机要实现隐身,最关键的一个方面就是在雷达反射上做文章。
雷达是通过发射电磁波然后接收反射波来探测目标的。
飞机要是想不被雷达轻易发现,就得让反射波变得很弱。
这时候,飞机的外形设计就特别重要啦。
比如说,飞机的机身要是设计成那种棱形或者有很多倾斜面的形状,嘿嘿,当雷达波照射过来的时候,雷达波就不会像照射到那种规则的圆形或者方形的物体一样,被大量地原路反射回去。
而是会被这些倾斜面反射到其他方向,这样一来,雷达接收到的反射波就少得可怜啦。
就好像光线照射到镜子上会被反射,但是如果镜子是斜着放的,光线就不会反射到原来的方向啦。
还有啊,飞机的材料对隐身也起着超级重要的作用呢。
现在有很多特殊的吸波材料被应用到飞机上。
这些材料就像是雷达波的“黑洞”一样。
当雷达波照射到这些材料上的时候,它们能够把雷达波的能量吸收掉,而不是把波反射回去。
这多神奇呀。
你可以想象一下,雷达波就像是一群小虫子,本来是想找到飞机这个“目标”的,结果一碰到这些吸波材料,就被吃掉了,根本没法再跑回雷达那里去报告飞机的位置啦。
飞机的发动机尾喷口也是一个需要重点考虑隐身的部分哦。
发动机尾喷口在工作的时候会产生高温,高温就会辐射红外线。
红外线探测器也是能够发现飞机的呢。
所以呢,要想办法降低尾喷口的红外线辐射。
有的设计会把尾喷口进行特殊的遮挡或者是采用一些降温措施。
比如说,让尾喷口的排气和周围的冷空气混合,这样温度就降低啦,红外线辐射也就减弱啦。
这是不是很聪明的做法呀?另外呀,飞机在电子对抗方面也有很多隐身的手段。
飞机可以发射一些干扰信号,这些干扰信号就像是在跟雷达玩“捉迷藏”一样。
它们会让雷达接收到错误的信息,或者是让雷达的信号变得杂乱无章,这样雷达就难以准确地探测到飞机的真实位置啦。
这就好比是在一个很吵闹的环境里,你很难听清楚一个人的声音一样呢。
飞机隐身技术是一个非常复杂而且超级有趣的技术领域。
发展中的飞行器射频隐身技术发布时间:2011-12-29 13:48:03射频隐身技术1 射频隐身技术的内涵隐身是目标相对探测系统而言的。
目标未被探测系统发现或者识别,认为目标实现了隐身;目标已被探测系统发现或识别,认为目标未能隐身。
雷达隐身、红外隐身是指目标与雷达及红外探测系统间的对抗概念。
射频隐身是指目标与无源探测系统间的对抗概念。
无源探测系统可以根据武器平台上电子设备(系统)辐射的电磁波确定武器的位置(角度和距离)信息。
射频隐身技术是武器平台上的电子设备针对无源探测系统的隐身技术,它属于武器平台有源或主动信号特征控制(ActiveSignature Reduce or Control,相对于PassiveSignature Reduce Control)范畴。
飞行器的红外隐身技术、潜艇的减振降噪技术也属于有源或主动特征信号控制范畴。
2 射频隐身的技术特点雷达隐身及红外隐身要求尽可能减小目标的雷达及红外特征,即目标的RCS红外辐射强度越低越好。
但射频隐身则有很大的不同,不能无限制地减小目标的射频特征。
因为电子设备要依靠辐射的电磁波工作,电子设备辐射的电磁波能量小到一定值后,电子设备的功能和性能会下降或消失而失去作用。
因而射频隐身的一大特点或限制条件是保持电子设备的功能及性能,满足使用需求。
发展射频隐身技术的重要性1 迅速发展的无源探测系统对飞行器构成了严重威胁近年来,随着传感器的元、器件水平和计算机软硬件水平的不断提高,无源探测系统(无源态势感知、电子情报系统ELINT、信号情报系统SIGINT、电子支援措施ESM、反辐射导弹ARM等)对各种机载、舰载、车载、弹载辐射源的探测能力已大大提高。
机载无源探测系统对飞行器的最大探测距离可达460km 以上,已远大于机载火控雷达对飞行器的作用距离(200km左右)。
而地面无源探测系统对飞行器的作用距离已达800~1000km。
无源探测系统具有作用距离远、不发射电磁波、隐蔽性好的特点,对配有各种主动电磁辐射源的军事装备构成了严重威胁,见表1。
飞行器的隐身技术
谭显裕
【期刊名称】《电光与控制》
【年(卷),期】1997(000)001
【摘要】以现代防空武器中飞行器雷达隐身效果为前提,综合分析和探讨国外红外隐身的特征,技术途径和发展水平及对未来战争的影响。
【总页数】9页(P55-63)
【作者】谭显裕
【作者单位】华中精密仪器厂
【正文语种】中文
【中图分类】V218
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3.飞行器射频隐身技术及发展思路* [J], 王琳
4.碳纳米管在飞行器隐身技术应用方面的研究 [J], 杨尊;梁斌
5.飞行器有源对消隐身技术 [J], 贾高伟; 王建峰
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No.8,2010现代商贸工业Modern Bus iness Trade Industry2010年第8期飞行器隐身技术现状及其未来发展趋势左 璐(武汉大学电子信息学院,湖北武汉430079)摘 要:飞行器隐身技术极大地提高了兵器的纵深打击能力和突破力。
它作为一种尖端的综合军事技术,已经成为当代立体化战争中最重要的突防战术措施之一。
近年来,这项技术发展很快,除了传统的雷达隐身和红外隐身外,还有光学隐身、等离子体隐身等,未来的隐身技术将出现材料多元化,方式复杂化等特征。
关键词:飞行器;隐身技术;发展趋势中图分类号:TB 文献标识码:A 文章编号:1672-3198(2010)08-0320-011 飞行器隐身技术概述飞行器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。
2 传统飞行器隐身技术隐身技术的发展日新月异,也成为了各国军事竞相追逐的制高点。
现在常用的隐身技术主要包括雷达隐身和红外隐身。
这些是较为传统,使用频率也比较高的隐身技术。
随着隐身材料的不断进步,这种传统技术也愈发显出其活力。
2.1 雷达隐身雷达隐身有其自身独特的机理,它主要是通过抑制、减弱、吸收和偏转目标的雷达回波强度来减小雷达的散射截面,使地方雷达接收不到足够强度的回波信号,这样就使得其逃脱敌方雷达的识别。
2.2 红外隐身随着热成像技术的发展以及红外侦查和探测的进步,对飞行器而言,热辐射成为了最明显的暴露源。
一般情况下,比较强的红外辐射源主要有:发动机尾喷口及其热部件、发动机尾喷流、飞行器蒙皮由于气动加热而引起的红外辐射。
因此,传统的红外隐身技术主要目标就是采取一切可能的措施来降低和减少红外辐射。
例如,采用异型喷管并加隔热或遮挡板,改变红外波长,使红外探测器失谐;采用低红外辐射的涡轮风扇发动机,降低发动机的红外辐射强度;在飞行器的尾管处设置红外挡板遮挡红外辐射等等。