等离子体隐身汇总

科普文：等离子体、隐身飞机、火箭等离子体是广泛存在于自然界中的一种电中性的电离气体，是继物质存在的固体、液体、气体三种形态之后出现的第四种物质形态，具有数密度近似相等的自由电子和正离子，其产生和运动主要受电磁场力的作用与支配，对电磁波的传播有很大的影响。

自20世纪60年代以来，美国和前苏联等军事强国就可开始研究等离子体吸收电磁波的性能．20世纪80年代初，前苏联最早开始进行等离子体实验，重点是等离子体在高空超音速飞行器上的潜在应用。

20世纪90年代初，美国休斯实验室进行一项为期两年、投资65万美元的实验表明，应用等离子体技术，可使一个130毫米长的微波反射器的雷达回波信号强度减少到原来的1%。

l997年，美国海军委托田纳西大学等单位发展等离子体隐形天线，其原理是：将等离于体放电管作为天线元件。

当放电管通电时就成为导体，可正常发射和接收无线电信号；当断电时就成为绝缘体，基本上不反射敌方雷达辐射的电磁探测信号。

初步的演示结果已经显示了这种天线正常的发射／接收功能和良好的隐形性能。

近年来，等离子体隐形技术在俄罗斯取得了突破性的进展，其研究成果明显领先于美国，据报道，俄罗斯克尔德什研究中心已经开发出第一代和第二代等离子体发生器。

该研究所在地面模拟设备和自然条件下以及飞机上的试验已经充分地证明了这种隐形技术的实用性。

隐身飞机等离子体隐身飞机是采用等离子隐身涂料研制的一种隐身性能极强的飞机。

等离子体隐身涂料以钋-210、锔-242、锶-90等放射性同位素为原料，在飞行器飞行过程中放射出强α射线，高能粒子促使飞行器表面外的空气电离形成等离子体层，它对微波、红外辐射有很好的吸收效果，其吸收性能使信号有1—20吉赫兹范围内衰减可达17分贝。

只要适当选择辐射源，合理控制辐射剂量，对人体是安全的。

等离子体隐身飞机的关键是利用等离子体发生器、发生片或放射性同位素，在飞机（兵器）的表面或周围形成一种特殊的等离子云团（设计的等离子体能量、电离度、振荡频率和碰撞频率等特征参数需要满足特定要求）。

3飞行器等离子体隐身技术方绍强 ,赵尚弘 ,余侃民 ,刘 涛(空军工程大学 电讯工程学院 ,陕西 西安 710077 )摘 要 :结合目前国际上飞行器隐身技术的发展状况 ,对等离子体隐身技术及其特点作了介 绍 ,并对其在飞机隐身领域的应用及前景进行了分析 。

分析发现等离子体隐身技术较其他类型的 隐身技术最大的优点是不影响飞机的机动性能 ,且费用低廉 ,具有很高的应用价值 。

关键词 :隐身 ;等离子体 ;飞机中图分类号 : T N97; V218文献标识码 : A文章编号 : 1009 2086X ( 2005) 02 20032204P l a s m a stea lth techn i que of a i rcra f tF ANG Shao 2q i ang, Z HAO Shang 2hong, Y U Kan 2m in, L I U Tao( The Te l ecomm un i ca t i on Enginee r ing I n s titu t e, A F EU , Shaanxi X i ′an 710077, Ch i na)A b s tra c t : Com b i ned w ith the p re s en t in t e r na t i ona l situa t i on of the stea l th techn i que of a i rc r aft, thep la s m a stea l th techn i que and its cha r ac t e r istic a r e in t r oduced . The app lica t i on and fu t u r e of the p la s m a stea l th techn i que of a i rc r aft is ana l yzed . Comp a r ed w ith o t he r stea l th techn i que, the mo s t advan t age of thep la s m a stea l th techn i que is tha t it doe s n ′t affec t the m a neuve r ab i lity of a i rc r aft, ha s l ow co s t and good ap 2 p lica t i on p e r s p e c t ive .Key word s : Stea l th; P l a s m a ; A irc r aft美国的隐身兵器发展较快 ,目前居世界领先地 位 。

等武器装备表面形成的等离子云来实现规避电磁波探测的一种隐身技术。

它可以在武器装备几乎不作任何结构和性能上改变的情况下，通过控制武器装备表面的等离子云的特征参数，如能量、电离度、振荡频率等，来满足各种特定要求，从而使敌方雷达难以探测，甚至还能改变雷达反射信号的频率，使敌方雷达探测到虚假信号，以实现信息欺骗从而达到隐身目的。

俄罗斯在报道隐身技术时，指出其秘诀在于，如果目标周围环绕着等离子体云，那么在敌人搜索仪器（雷达）的电磁波同等离子体云共同作用下，会发生几种现象。

首先电磁波的能量被吸收，因为电磁波在穿越等离子体时，电磁波会与等离子体的电磁波相互作用，把部分能量传递给带电粒子，自身能量逐渐衰减。

其次，受一系列物理作用的影响，电磁波急于绕过等离子体。

这两种现象会使反射信号大大减弱。

由此可知，等离子体对电磁波的传播有很大影响。

在一定条件下等离子体能够反射电磁波；在另一条件下，又能够吸收电磁波。

当存在磁场时，等离子体中沿磁场方向传播的电磁波极化方向产生所谓法拉第旋转，从而使雷达接收的回波极化方向与发射时不一致，造成极化失真。

即使对地磁场这样的弱磁场，极化失真也不容忽视。

等离子体的这三个性质，都已经被用于对雷达进行无源干扰［１，２］。

３　等离子体隐身的优点和存在的问题现行的隐身技术，由于为了追求飞行器的隐身性能，在成本、维修、综合作战效能等方面带来了不同程度的损失。

而等离子体隐身技术与已经应用的外形、材料等隐身技术相比，具有其独特的优点：等离子体隐身技术及其应用现状高艳东１ 白立春１ 安永丽２１、辽宁工程技术大学电信学院 １２５１０５２、河北理工大学信息学 ０６３００９１　引言现代无线电技术和雷达探测系统的迅猛发展，极大地推动了战争防御系统的搜索、跟踪目标的能力，传统的作战武器受到的威胁越来越严重。

隐身技术作为提高武器系统生存、突防，尤其是纵深打击能力的有效手段，已经成为集陆、海、空、天、电磁五位一体的立体化现代战争中最重最有效的突防战术技术手段，并受到世界各军事大国的高度重视。

50年前美军“等离子隐身”黑科技：飞机燃料掺入铯，实战却不敢用A-12“牛车”SR-71“黑鸟”高空高速侦察机，是人类航空史上的一个传奇。

这种1960年代研制成功的侦察机，拥有三万米高的超高升限，三倍音速的超高速度，至今仍保持了很多世界纪录。

不仅如此，“黑鸟”的夸张性能还隐藏着更深的秘密。

事实上，SR-71“黑鸟”以及它的前身A-12“牛车”侦察机还用上了人类最早的雷达隐身技术，而且不只一种。

这些隐身技术，包括大家熟悉的特殊外形、隐身涂料，甚至还有一种奇特的“离子隐身术”——在燃料中添加铯。

“牛车”和“黑鸟”“牛车”与“黑鸟”——隐身技术的先驱SR-71“黑鸟”的前身，是1959年开始研制的、原本作为战斗/侦察机设计的A-12“牛车”。

美国开发“牛车”的原因，就是当时U-2侦察机已无力突破苏式防空系统。

因此，“牛车”充分堆砌了美国航空的最先进技术，在最大升限、最大速度上创造了登峰造极的记录。

不仅如此，美国也开始全面研究“雷达隐身技术”，试图通过缩小飞机的雷达反射信号，达到突破防空网的目的。

洛克希德公司在开发A-12的时候，特意为减少雷达反射信号，将机体设计为扁平造型，以缩小雷达反射截面。

同时，在A-12的细节设计上也做了不少工作，例如两台普惠J-58涡喷发动机的进气道表面尖锥、发动机舱外侧蒙皮、机翼前缘的弯曲延伸部分、大倾斜度的垂直尾翼、机头前缘的锯齿形挡板等，都进行了“折线”式等特殊设计，以尽可能减少雷达反射。

这种折线式外形设计，最终在F-117“夜鹰”项目上得到更充分的体现。

搭载D-21无人机的“牛车”此外值得一提的，就是“牛车”和“黑鸟”还采用了最早的一种隐身涂料。

这种隐身涂料在美国空军一直处于保密状态，直到本世纪初才解密。

这种涂料俗称“铁球漆”，因为这种混合式复合涂料含有微小的铁球，有助于吸收雷达波，因此也被称为“铁基涂料”。

有数据称，这种特殊涂料在20世纪60年代每夸脱（0.946升）售价高达400美元。

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。

等离子体在隐身方面的应用
简介
与常规被动隐身技术不同，常规被动隐身是靠外形布局和吸波材料来减少被敌方雷达探测的可能，而等离子体隐身技术属于主动反雷达隐身技术，像其他主动反雷达隐身技术一样（包括电磁对消技术，具有压制性干扰和欺骗性干扰的射频干扰机/雷达诱饵技术），等离子体是依靠自身特殊的物理性质以及对入射电磁波的特殊作用来达到隐身目的，目前有可能应用在飞行器的等离子体隐身技术按结构分为外部开放式和封闭循环式。

外部开放式
所谓的外部开放式就是用于隐身的等离子体覆盖在飞行器体表上的，分局产生等离子体物质的来源不同又分为大气电离式和携带式两种。

其中大气电离式就是采用各种激发方法，将飞行器外表面的大气产生的等离子体来吸收反射干扰雷达波从而达到隐身的目的，而携带式是自身携带易电离的气体介质的容器，通过利用放电、微波等各种激发方式将工作气体在发生器内电离，然后将电离体释放到飞行器外面形成等离子体层，从而达到隐身或者减阻目的。

显然，这种发生器相对于大气放电形式具有耗能低，工作可靠，维护便利等优点，但需要携带容器等额外体积和重量。

采用外部开放式等离子体隐身技术解决了传统的被动隐身技术中隐身与气动之间的矛盾，可以不用牺牲飞机气动外形的前提下获得隐身能力。

此外，利用外形包裹的等离子体还可以进一步降低飞机的飞行阻力。

但是有利就会有弊，新技术不仅带来了新性能，也带来了新问题。

等离子隐形技术采用等离子隐形技术的战机“等离子隐形技术”，即通过在飞行器的某些部位放置一些等离子发生器，飞行过程中释放等离子流，在飞行器周围形成一种等离子电磁屏蔽层，把飞行器“屏蔽”起来，使雷达无法发现。

但由于飞行气流干扰、飞机电站功率等实际技术难以解决，核工业西南物理研究院副院长童洪辉研究员估计“等离子隐形技术”10年内难以实用。

目录等离子体基本原理研究情况未来展望等离子体基本原理研究情况未来展望展开编辑本段等离子体等离子体(我国台湾地区称为“电浆”)是宇宙中已知的六种基本物质形态之一，其他五种形态，除了大家熟悉的固态、液态和气态以外还有超固态(如白矮星物质)、中子态（如中子星物质）。

从物理本质上来说，等离子体是一种宏观上处于电中性、但不是由分子而是由离子组成的气体，这决定了它具有许多独特的性质，而对新技术嗅觉比狗还灵敏的军事家们早已注意到这些独特性质在军事上巨大的应用潜力，他们认为等离子体技术为武器的新发展提供了新的强有力的技术途径，率先掌握实用等离子体技术的国家将获得军事上的战略优势。

现在世界各个军事大国都在积极展开相关技术研究，但从目前情况来看，等离子体技术的大部分研究仍然处在概念、理论和试验的初级发展阶段。

等离子隐形技术飞机(19张)编辑本段基本原理电磁学特性人们通过研究发现了等离子体对于电磁波的传播有这样的特点：对于某种等离子体，当入射电磁波频率大于某个临界数值的时候，它可以进入等离子体传播，但是在传播过程中其能量将被等离子体吸收而不断衰减；而当入射电磁波频率小于这个数值时，电磁波通常将无法进入等离子层，在其表面即发生全反射，同时等离子体以电磁波反射体的形式对电磁波产生干扰作用，即使电磁波往返途径弯曲。

这个临界数值的频率就叫作等离子体的截止频率。

优越性等离子体的这种独特的电磁学特性为其应用于雷达隐形展示了奇妙的前景：如果能够以等离子体层包覆飞行器，那么，当敌方雷达频率高于截止频率时，雷达波进出等离子体层后能量将严重衰减，使飞行器自身雷达反射信号大大减弱，而当敌方雷达频率低于截止频率时，等离子体层将使雷达波传播途径发生弯曲，这将使雷达接收不到反射波，即使接收到了，雷达得到的也将是飞行器的虚像位置而不是实际位置（也不能得到目标真实的速度和尺寸信息），这时敌方如果依据所接收到的信息指挥进行空中拦截，那么拦截编队到达预定区域后将很可能找不到目标。

等离子体隐身与等离子体武器什么是等离子体等离子体一般指电离的气体,由离子、电子及未经电离的中性粒子所组成,从整体上看呈现电中性。

等离子体是继物质存在的固体、液体、气体三种形态之后出现的第四态物质,其产生和运动主要受电磁场力的作用与支配.像火焰和电孤中的高温部分, 太阳和其他恒星的表面气层都是等离子体。

在军事上,核爆炸、放射性同位素的射线、高超音速飞行器的激波、徽料中掺有艳、钾与钠等易电离成分的火箭以及喷气式飞机的射流等,都能产生一定数量的等离子体.在通常情况下,电离层中和各种飞行器射流产生的等离子体的电离度和密度都很低, 不会影响飞行器的正常飞行和无线电设备的正常工作。

但是,如果使用某些特殊的方法和设备将空气中等离子体的电离度和密度进行“强化”,不仅能有效地反雷达侦察,收到良好的隐身效果,而且还能将进入等离子区域内的各种飞行器置于死地。

目前产生等离子体的方法主要有两种:一种是利用等离子体发生器产生等离子体。

即在低温下,通过电源以高频和高压的形式提供高能量,再通过间隙放电或沿面放电,将气体介质激活,使之电离形成等离子体;另一种是在兵器的特定部位(如强散射区)涂一层放射性同位素,其辐射剂量应确保它的a 射线电离空气时所产生的等离子体包层具有足够的电离密度和厚度, 以确保对雷达辐射的电磁波具有极强的散射和吸收能力。

与前者相比, 后者价格昂贵且维护困难。

等离子体隐身: 雷达“克星”美国B一2战略轰炸机、F一117A战斗轰炸机、F一22战斗机所采用的隐身技术的基本原理是减少飞机反射电磁波的结构接点,大量采用吸收电磁波材料和表面涂层, 最大限度地降低飞机的有效反射面。

这种隐身技术对飞机的飞行性能和机动性能会产生较大的负面影响，而且价格昂贵。

等离子体隐身技术是指利用等离子回避探测的一种技术,与已经广泛应用的外形和材料隐身技术相比具有很多独特的优点: 吸波频带宽、吸收率高、隐身效果好、使用简便、使用时间长、价格便宜;无须改变飞机的气动外形;由于没有吸波材料和吸波涂层,可极大地降低维护费用。

机理和特点等离子体隐身技术的原理是利用电磁波与等离子体互相作用的特性来实现的，其中等离子体频率起着重要的作用。

等离子体频率指等离子体电子的集体振荡频率，频率的大小代表等离子体对电中性破坏反应的快慢，它是等离子体的重要特征。

若等离子体频率大于入射电磁波频率，则电磁波不会进入等离子体．此时，等离子体反射电磁波，外来电磁波仅进入均匀等离子体约2mm，其能量的86%就被反射掉了。

但是当等离子体频率小于入射电磁波频率时，电磁波不会被等离于体截止，能够进入等离子体并在其中传播，在传播过程中．部分能量传给等离子体中的带电粒子，被带电粒子吸收，而自身能量逐渐衰减。

等离子体聚变图等离子体之内电子密度越大。

振荡频率越高，和离子、中性粒子碰撞的频率就高．对雷达波的吸收就越大。

同时雷达波在等离子体中传播时．由于在等离子体中有大量的中性分子或原子．所以还存在着介电损耗。

等离子体介质在雷达波交变电场的作用下产生极化现象，在极化过程中，电荷来回反复越过势垒，消耗电场的能量．表现为电导损耗，松弛极化损耗，和谐振损耗等。

另外．由等离子体发生器喷射到飞机外围空间的等离子体是非均衡等离子体，处于非热动力平衡状态，经过一定时间离子间的碰撞才达到趋向密度均匀和温度均匀的热力学平衡状态。

独特的优点(1)吸波频带宽、吸收率高、隐身效果好．使用简便、使用时间长、价格极其便宜；(2)由于等离子体是宏观呈电中性的优良导体，极易用电磁的办法加以控制．只要控制得当．还可以扰乱敌方雷达波的编码，使敌方雷达系统测出错误的飞行器位置和速度数据以实现隐身(3）无需改变飞机等装备气动外形设计，由于没有吸波材料和涂层，维护费用大大降低，(4)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。

存在难点虽然等离子体隐身具有很大优越性，但也存在以下难点。

(1)等离子体对雷达波的吸收能力在不同条件下相差非常大，与多方面的因素有关．如等离子体的密度、碰撞频率、厚度等．入射电磁波频率，电磁波入射角和极化方向等，如何在应用中实现最佳参数并随外界条件进行调节．有一定难度；(2)飞行速度对等离子体的影响：(3）等离子体是一项十分复杂的系统工程，涉及到大气等离子体技术、电磁理论与工程、空气功力学、机械与电气工程等学科，具有很强的学科交叉性。

2017年大学生士兵提干军事知识考点：等离子体隐身技术等离子体隐身是通过一些技术途径，在飞机表面形成等离子体，利用等离子体对雷达波的吸收、损耗作用，来达到减少飞行器雷达反射截面的目的。

等离子体是由大量的自由电子和离子组成，且在整体上表现为近似中性的电离气体，是物质存在的有一种聚集态，因此等离子体又称为物质的第四态或称为等离子态。

等离子体对电磁波的传播有很大的影响，在一定条件下等离子体能够反射电磁波，在另一种条件下又能够吸收电磁波。

作为一种全新的隐身概念，其研究最早可以追溯到1957年，前苏联发射第一颗人造卫星时,科学家就注意到：人造卫星的电磁散射特性与普通的金属球不一样，而形成这种现象的关键因素就是卫星飞行时在其周围形成了等离子体层。

目前隐身军用飞机使用的隐身技术很大程度上是牺牲了飞行器本身的气动特性，而等离子体隐身的优点在于：吸收频带宽、吸收率高、隐身效果好、使用简便、使用时间长、价格便宜、维护费用低，且无需改变飞机的外型设计，不影响飞行器的飞行性能。

张为臻博客自二十世纪六十年代以来，美国、苏联等军事强国就开始研究等离子体吸收电磁波的性能，目前俄罗斯与美国在飞行器应用等离子体隐身技术方面已经取得了重大进展。

飞行器实现等离子体隐身的基本原理是：利用等离子体发生器、发生片或放射性同位素，在飞行器特定区域形成一层等离子云，控制等离子体的能量、电离度、震荡频率等特征参数，使照射到等离子云上的雷达波，一部分被吸收，一部分改变传播方向，因而返回到雷达接收机的能量很少，使雷达难以探测，达到隐身的目的。

通过改变反射信号的频率达到隐身目的，还能通过改变反射信号的频率使敌雷达测出错误的飞机位置和速度数据，以实现隐身。

俄罗斯在等离子体隐身这一领域处于领先地位。

俄罗斯正在研制第三代等离子体隐身系统，据预测，该隐身系统可能利用飞行器周围的静电能量来减小飞行器的截面积。

应用第三代等离子体隐身技术，在4~14GHz频率范围内可以使米格飞机的RCS值减少到原来的1%。