涡轮风扇发动机在飞机红外隐身上的优势
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航空发动机隐身性之尾喷管技术分析邱朝(飞行器动力工程西安航空学院阎良10021)摘要:随着航空科技的不断发展和未来战场的需求,对于飞机的各种性能也要求的越来越高,本文主要针对于航空发动机隐身方面的技术分析,通过对比国内外航空发动机隐身的原理和方法,从而对未来航空发动机隐身技术发展的方向做出了一个准确的推测。
Analysis of stealthy technology for aeroengine and exhuast nozzle Abstract:company with aero-technology constantly congress and fultural battlefield.It’s advanced require for a kind of airplane’s performance.The acticle mainly point the aspect in which stealthy technology analysis of aeroengine.Passed by comparing with home and abroad aeroengine stealthy priciple and method.Thus make a accurate prediction about aeroengine stealthy technology direction of development.前言:飞机隐身技术是指以减小飞机的电、光、声等可探测特征,来提高其突防和生存能力的一种技术。
美国第一批采用隐身技术的B-1B战略轰炸机与老式B_52相比,速度提高两倍,载弹量增加5000,但其雷达反射面积仅为其100,不到1平方米。
而随后研制的B-2轰炸机,其探测特性只有百万分之一的数量级,在雷达光屏上的反映,只相当于一个飞行中的蜂鸟,因而具有很强的突防、作战和生存能力。
所谓材料技术,就是采用吸波材料,使飞机不反射或少反射雷达波,降低其RCS,“迷盲”对方雷达,从而提高飞机的生存能力和突防能力。
这里所说的吸波材料是靠雷达波在材料中感生的传导电流,产生磁损耗或电损耗,以衰减雷达波,进而减少目标的RCs。
这些材料包括铅铁金属粉、不锈钢纤维、石墨粉、铝箔、炭黑、陶瓷电解质和铁氧体等,它们可以以添加剂的形式引入飞机的表面涂层中,也可以直接加入到橡胶、树脂等高分子粘合剂中,制成具有隐身性能的复合材料板材或飞机结构。
据报道,美国F-117A飞机的表皮涂层中就使用了至少6种以上的吸波材料;而B-2隐形轰炸机的机身和机翼则都直接采用了吸波材料结构。
所谓阻抗加载技术,就是根据电磁波干涉原理,产生以附加波来抵消入射波,以实现隐身的一种技术。
最常见的一种方法是在机身上适当地“开口子”或“拉槽”,人为地产生一些“谐振腔”,这些谐振腔会在入射波的激励下自动产生以抵消入射波的附加波:另一种做法是通过飞机内部的专门装置来产生附加波,该附加波的空间分布与飞机周围散射(反射)电磁波的分布相同,幅值相等,但相位相反,因而附加波和散射电磁波可以相互抵消。
等离子体是由电子、正负离子、中性气体分子和原子等粒子混合而成的物质。
是继固体、液体、气体三种形态之后的第四态物质。
等离子可以通过专门的等离子体发生器来产生,也可以通过物体表面涂敷放射性同位素来产生。
不管何种产生方式,只要飞机表面形成一层具有足够电离密度和厚度的等离子体,雷达辐射的电磁辐射就会有一部分被等离子体吸收,另一部分则在等离子体层中发生绕射,或改变传输方向,而不产生有效反射。
这就是所谓的等离子体隐身技术。
近年来,等离子体隐身技术在俄、美等国已取得了突破性进展。
为了对付性能越来越高的雷达侦察系统,除了上述几种技术以外,最近两年,一种被称作“电子隐身”的反雷达探测技术也应运而生。
该技术通过减少飞机上的无线电设备、减小电缆的电磁辐射、对机载电子设备进行屏蔽等办法,来抑制飞机本身的电磁辐射,降低被雷达侦察到的概率。
红外隐身技术在军事中的应用摘要:在现代军事中,随着现代军用红外探测和图像处理技术日益发展,其技术的精准性也随着现代军事的发展而更加精确,已成为军事探测和制导武器非常重要的使用手段,从而对军事设施和武器装备的威胁也越来越大。
因此红外隐身技术也成为军事战争中提高目标隐身能力和战斗力的重要技术因素。
关键词:隐身技术军事上个世纪,红外隐身技术经历了三个发展时期,分别为探索时期、技术全面发展时期和应用时期。
80年代开始,红外隐身技术已经在先进国家研制的新型飞机、舰船和坦克装甲车辆等得到了广泛采用。
一、红外隐身技术原理通过降低或改变目标的红外辐射特征来实现降低目标的可探测性称之为红外隐身技术。
它是通过更改结构的设计和应用红外物理原理来衰减吸收目标红外辐射的能量,从而实现目标的低可探测性。
根据斯特藩-玻尔兹曼定律可知,物体辐射红外能量不仅取决于物体温度,还取决于物体的比辐射率。
温度相同的物体,引起比辐射率的不同导致探测器上将显示出不同的红外图像。
鉴于一般军事目标的辐射都强于背景,所以采用低比辐射率的涂料可显著降低目标的红外辐射能量。
另一方面,为降低目标表面温度,热红外伪装涂料在可见光和近红外还具有较低的太阳能吸收率和一定的隔热能力,以使目标表面温度尽可能接近背景温度,从而降低目标和背景的辐射对比度,减小目标的被探测概率。
二、红外隐身技术在飞机上的应用1.发动机喷管采用碳纤维增强的碳复合材料或陶瓷复合材料,喷口安放在机体上方或喷管向上弯曲,利于弹体遮挡红外挡板,在喷口附近安装排气挡板或红外吸收装置,或使飞机采用大角度倾斜的尾翼等遮挡红外辐射;在尾喷管内部表面喷涂低发射率涂料;采用矢量推力二元喷管、S形二元喷管等降低排气温度冷却速度,从而减少排气红外辐射;在燃料中加入添加剂,以抑制和改变喷焰的红外辐射频带,使之处于导弹响应波段之外。
2.采用散热量小的发动机。
隐身飞机大多采用涡轮风扇发动机,它与涡轮喷气发动机相比,飞机的平均排气温度降低2000C~2500C,从而使飞机的红外隐身性能得到大大改善。
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。
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。
机隐身技术现状飞发展趋势摘要: 讨论了现代隐身飞机所利用的各种隐身技术,简要说明它们的隐身原理和隐身技术,进而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;隐身技术;雷达隐身技术;红外隐身技术●引言自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.●飞机的隐身技术现状以及原理飞机目前利用的隐身技术主要有雷达隐身技术,红外隐身技术,可见光隐身技术,激光隐身技术和声波隐身技术.雷达隐身技术是以电磁波散射理论为基础,为了不被雷达发现,最有效的办法是减少飞行器的雷达截面积RCS.即采取各种措施使目标在雷达探测波束照射范围内具有极小的雷达截面积,大幅度减少可被敌方雷达接收机截获的电磁波能量,使雷达对目标的探测距离缩短,从而达到隐身的目的.被实践证明行之有效并投入实用的隐身技术有:外形隐身技术和材料隐身技术.雷达外形隐身技术的主要理论依据来自目标各个部件的电磁散射机理,利用计算机辅助设计等现代设计手段,对飞机以及其他装备进行设计,在保持一定性能的前提下,使其被探测的雷达截面积最小.表1列出了从正面探测的飞机雷达截面积.表1 从正面探测的几种飞机雷达截面积比较飞机名称雷达截面积(m2)B - 52100"海盗旗"15苏- 273"阵风"D22B - 1B0175B - 2011雷达材料隐身技术主要是指采用能够吸收或透过雷达波的涂料或复合材料,使雷达波有来无回,多来少回,从而减少目标雷达截面积,达到相对雷达隐身的目的.雷达隐身材料主要分为雷达吸波材料和雷达透波材料.雷达吸波材料,又名微波吸波材料,其基本原理是通过某种物理作用机制将雷达波能量转化为其它形式运动的能量,24航天电子对抗,2001(6)1995-2005 TsinghuaTongfangOptical Disc Co., Ltd. All rights reserved.并通过该运动的耗散作用而转化为热能,使目标雷达截面积减少.雷达透波材料是对电磁波不发生作用而对其保持透明状态的非金属类型复合材料.红外隐身技术是降低或改变目标的红外辐射特征,以降低被红外探测器探测概率的技术.通过改进结构设计和应用红外物理学领域研究成果来衰减,吸收目标的热辐射能量,使红外探测设备难以探测到目标.目前为实现飞机的红外隐身而使用的红外特征控制技术措施有:(1)采用散热量小的发动机,隐身飞机大多采用涡轮风扇发动机,它是在普通涡轮喷气发动机的基础上加装由涡轮带动的风扇和一个外涵道.与涡轮喷气发动机相比,涡轮风扇发动机具有高速飞行时推力大,不加力时排气速度低,推进效率高,噪声小等优点,从而使飞机隐身性能得以改善.F - 117,B - 2,F - 22等隐身战机都选用涡轮风扇发动机作为动力装置.(2)采用隔热材料对发动机进行隔热,用金属石棉夹层材料制成的发动机舱的衬里,以对发动机进行隔热,防止发动机热量传给机身使飞机红外特征增加.据报道,B - 2隐身轰炸机采用了50 %~60 %的降温隔热复合材料,而F - 117则使用了超过30 %的新型降温隔热复合材料.(3)改进发动机喷管设计,目前一些武装直升机在排气管上加装隔热罩,从而有效降低了红外辐射特征,如RA H - 66"科曼奇"武装侦察直升机.(4)在飞行器表面涂敷红外涂料.(5)采用闭合回路冷却系统等,目前大多数飞机都简单地把座舱和电子设备聚集的热散发出去,但是隐身飞机则采用闭合回路冷却系统,它能把载荷设备(如座舱和机载电子设备等)产生的热传给燃油,以减少目标的热辐射,这是SR - 71"黑鸟"飞机最早采用的一种开拓性技术.雷达隐身技术和红外隐身技术是目前飞机隐身技术中比较成熟的,同时也是最重要的,至于目前飞机的其他隐身技术在此就不一一详细说明了,具体内容参见文献〔6〕.●隐身飞机的隐身技术发展趋势海湾战争以来,美,俄等军事强国为了获得在军事上的相对优势,都加强了对隐身技术的研究,尤其是飞机隐身技术的研究,表现出一些新的发展趋势,主要表现为隐身机理的推陈出新,新的隐身材料层出不穷和视频隐身技术等.311 隐身机理推陈出新在传统的隐身外形,材料,结构等技术研究的基础上,各国都在不断探索新的隐身机理,主要技术有:(1)仿生学隐身技术.自然界上的许多动物都有天生的隐身本领,为人类研究隐身技术提供了新的思路.例如"变色龙"能根据环境随时变化自身颜色以实现隐身;海鸥和燕八哥的形体大小相近,但试验证明海鸥的雷达截面积比燕八哥大200倍.隐身技术专家正在研究这些现象,以寻求新的隐身机理和隐身技术.(2)等离子体隐身技术.试验证明,在飞机等的表面形成等离子体层时,雷达波碰到这层特殊气体时会被吸收或折射,从而使反射到雷达接收机的能量减少.等离子体隐身技术正是利用这个原理,在飞机的主要雷达散射面积区域利用高功率微波产生等离子体以吸收或衰减入射雷达波,达到隐身目的.俄罗斯在该领域的研究已经取得实质性进展,据报道,俄罗斯部分战斗机上已经装备了等离子体隐身系统.该系统不仅可以吸收雷达波,还可以吸收红外辐射,具有吸收频率宽,吸收率高,使用简单,寿命长等优点,面且不需要刻意改变飞机的气动性能,使飞机的隐身效果可以与美国的 F - 117A相媲美,开辟了武器平台隐身的新途径.(3)微波传播指示技术.微波传播指示技术是利用作战飞机(主要指战斗机和轰炸机)上的机载设备测定雷达波束在不同大气条件下的覆盖范围,从而指示出飞机以及其它飞行器突防的较为安全的途径.如图1所示.(4)有源隐身技术异军突起.刚才所说的等离子体隐身技术也是有源隐身技术.有源隐身技34飞机的隐身技术现状及发展趋势1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.术主要是利用光或电子干扰等手段隐蔽目标,一是通过消减或抵消敌方探测信号来实现隐身,二是增加目标的可探测信号特征,使得敌方雷达,红外探测仪出现大面积虚假信号而达到隐身目的.以往主要利用的是无源隐身技术,例如通过对飞机外形,结构及其设备的巧妙设计和采用吸波,透波涂料等无源对消手段来实现飞机的被动隐身,但是由于外形,结构及其设备的巧妙设计在一定程度上影响了飞机的气动性能和弹药装载量以及吸波,透波涂料加重了飞机自身的载荷,影响了速度和机动性等因素,使得有源隐身技术在近几年来备受青睐.它成本低,而且可以有效消除上述弊病,获得更好的隐身效果.近几年提出的飞机有源隐身技术有有源对消技术,低截获概率技术和主动伪装技术.有源对消技术是随着射频技术和计算机技术的发展使检测探测雷达波信号的相位成为可能后提出来的,机载设备通过主动发射与入射雷达波幅度相近但相位相反的电磁波实现与入射雷达波相互抵消,敌方的始终位于合成方向图的零点,从而抑制雷达对目标发射波的接收.例如B - 2隐身轰炸机所载的ZSR - 63电子战设备就是一种有源对消系统,它可主动发射电磁波来消除照射在机体上的雷达能量.低截获概率技术就是通过自动管理实现机载电子设备电磁特征的主动改变以降低被截获概率.例如F - 22就装备了低截获概率雷达.主动伪装技术就是在飞机上安装特殊照明系统或采用电致变色材料,将在新的隐身材料部分详细说明.图 1 利用微波传播指示技术示意图312 新的隐身材料层出不穷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,目前正在研制开发的新型隐身材料将对飞机的隐身效果产生深远的影响,主要有:■宽频带吸波剂.目前使用的隐身吸波材料中的磁性吸收剂,存在吸收频带窄,密度大,不易维护的缺点.各军事强国竞相开发新的吸波剂:如美国开发的一种电磁波吸收剂,在受到雷达波照射时,其原子会进行一种轻微而短暂的重新排列,从而吸收电磁能量,它可使雷达波衰减80 % ,但密度只是铁氧体材料的10 %. ■高分子隐身材料.如光功能高分子材料能对光进行透射,吸收,转换,一部分材料在光的作用下可以变色,在飞机等兵器和平台的红外隐身和可见光隐身领域将大显身手. ■纳米隐身材料.当材料的尺寸达到纳米级时,会呈现小尺寸效应,量子效应,隧道效应,表面和界面效应,从而呈现出奇特的电,磁,光,热等特性,使一些纳米材料具有极好,极宽的吸波特性.如美国研制出的"超黑粉"纳米吸波材料对雷达波的吸收率达99 %. ■手征材料.所谓手征是指一种物质与其镜象不存在几何对称性且不能通过任何操作使之与镜象相重合.研究表明具有手征特性的材料能减少入射电磁波的反射并能吸收电磁波.如在基体材料中掺杂手征结构物质形成手征复合材料可完成对雷达波的吸收. ■结构吸波材料.结构吸波材料主要包括层板型,蜂窝型,复合型.一般以热塑性材料如环氧树脂为基体与吸波剂混合,采用玻璃,碳,芳纶,碳化硅等纤维进行增强加工而成.新研制的结构型吸波材料不仅对雷达波,红外线有很高的吸收率,而且有较好的承载能力,发展潜力很大. ■智能隐身材料.智能隐身材料是一种具有感知功能,信息处理功能,自我指令并对信号做出最佳响应功能的材料,这种材料为在技术上实现智能型隐身提供了可能.它模仿"变色龙"具有自动适应环境变化的优点.如给机表面喷涂智能材料薄膜层,它能自动检测和改变表面温度,控制飞机红外辐射特征.313 视频隐身技术引人注目目前,雷达,红外隐身技术已发展到较高水44航天电子对抗,2001(6)1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.平,具有隐身性能优越的飞机如F - 117,B - 2也只敢在夜间出动,视频(可见光)隐身问题突出.实现飞机等武器和作战平台在"光天化日"下自由行动是各国军界梦寐以求的目标.目前提出的可实现视频隐身的技术途径有:(1)特殊的涂料.通过给飞机涂上可以吸收可见光的涂料来实现飞机的视频隐身.(2)奇异的蒙皮.在飞机的蒙皮中植入各种传感器元件,驱动元件和微处理控制系统,可对来自敌方的威胁进行监视,预警以及实现飞机的电磁和光电隐身.美国军方正在试验一种可欺骗导弹的"闪烁蒙皮",通过使用一种能使可见光谱和红外光谱的强度发生闪烁的特殊涂料,能使整个飞机变成一个能对付导弹的干扰机.(3)变色的材料.为了消除目标与背景的色差,一些国家研制了电致变色覆盖材料,这种材料用不同的电压控制时会呈现不同的颜色.(4)特殊的照明.最新式热寻的导弹带有视频传感器,通过鉴别飞机轮廓可以区分诱饵照明弹和目标飞机,但飞机如果装上使轮廓模糊的照明灯,并且涂上抑制散热的涂料,导弹将很难发现目标.(5)烟雾的屏蔽.可利用气溶胶屏蔽发动机的尾焰,如将含有金属化合物微粒的环氧树脂,聚乙烯树脂等可发泡的高分子物质热气流,随喷气流一起喷出,在空气中遇冷雾化形成悬浮状泡沫塑料微粒,或者将含有易电离的钠,钾,铯等金属粉末的物质喷入发动机尾焰,高温加热电离形成离子区.它们可实现对可见光,雷达波,激光,红外探测全频谱隐身.随着纳米技术的发展,不久的将来多种纳米气溶胶全频谱隐身烟雾将投入实战.●结束语当今军事科技的发展日新月异,为了在未来以军事力量为重要代表的综合国力的较量中取得优势,我国也应该发展和应用包括隐身技术在内的各种尖端军事技术自燃式红外诱饵由于在投放时产生大面积红外云团,并且其自燃温度很接近目标温度(500℃~900℃),所以能很好地,对抗第二代,第三代红外制导导弹.航天科工集团8511研究所已对自燃式红外诱饵(SMD)进行了专项研究.目前,在特殊材料,诱饵弹抛撒结构上都已取得显著的进展.特种材料自燃温度达500℃~900℃,已接近于飞机尾喷羽烟温度.这一干扰技术完全可应用于飞机,军舰的突防自卫以及导弹的突防,在重要军事目标的防卫中,它也可作为红外辐射干扰源应用于反红外侦察识别中.. 文献:1 邓扬建等离子体有源隐身的技术分析〔J〕电子对抗技术,2000(2):2122512 陈永光从科索沃战争看电子对抗对反隐身的影响〔J〕电子对抗术,2000(2):27 - 3213 刘春生军事等离子体技术〔J〕航天电子对抗,2000(3):55 - 5814 施德恒等现代作战飞机的红外隐身技术述评〔J〕航天电子对抗,2000(3):59 - 6215 周梁等隐身技术的发展趋势〔J〕国外科技动态, 2001(2):27 - 2916 钟华等编著隐身技术〔M〕国防工业出版社,199717 阮颖铮等编著1雷达截面与隐身技术〔M〕国防工业出版社,199818 解长城编1世界武器大观1第一分册,军用飞机〔M〕长城出版社,199119 乔松楼等编著1军事技术的今天和明天〔M〕湖北教育出版社,19981。
飞机的隐身术能飞1000000米的纸飞机在现代战斗中,空中打击的威力已不行估量,它直接影响着整个战斗的进程。
但是随着雷达探测、红外探测等技术的日益提高,飞机的生存正受到致命威逼。
20世纪80年月,超低空飞行曾被认为是飞机实施突防的一种有效手段。
很多人也许不会遗忘,20世纪80年月,超低空飞行的小型飞机竟然搞得一些国家的防空系统风声鹤唳、防不胜防。
其中最为闻名的就是“鲁斯特大事”。
1987年5月13日,前联邦德国19岁青年鲁斯特驾驶着一架塞斯纳-172轻型飞机从芬兰起飞,然后在前苏联领空做了整整4个多小时的超低空飞行,最终竟神不知鬼不觉地突然消失在莫斯科红场上。
为了防止这种超低空突防,各国纷纷研制了预警机,地面探测雷达也被搬到了天上(预警机上),这使得飞机利用地面雷达盲区实施超低空突防的可能性变得越来越小。
现在,各种各样探测飞机的遥感设备已经消失,最主要的有4类,分别为雷达、红外、声波和光学系统,其中,雷达探测占60%,红外探测占30%,声波与光学等其他探测占10%左右。
面对如此众多的探测手段,现代飞机如何才能实现有效打击对方,同时又不被敌方发觉呢?这就要求飞机必需采纳更为高超的隐身技术。
雷达隐身技术,躲过“千里眼”雷达可以精确测定千里之外的目标,有“千里眼”之称。
雷达探测的原理是设备把电磁波辐射出去,然后依据接收物体反射(散射)回来的电磁波来发觉目标。
飞机要实现雷达波隐身,其核心问题就是使目标的雷达回波无法被侦察雷达探测到。
也就是说,要么汲取掉入射的雷达波,要么转变目标的反射特性。
对于这一核心问题,军事上有个特地术语,即降低目标的雷达散射截面(英文的缩写为RCS)。
目标的RCS是衡量雷达目标反射电磁波大小的一个物理量。
一般来说,目标RCS越小,表明雷达接收的能量越小,因而就越难对目标作出正确的推断。
目前,提高飞机雷达的隐身特性,降低其RCS的手段主要可归纳为4种,即形状技术、材料技术、阻抗加载技术和等离子体技术,这几种技术往往被综合运用。
飞机的隐身术作者:沈海军来源:《百科知识》2008年第17期在现代战争中,空中打击的威力已不可估量,它直接影响着整个战争的进程。
但是随着雷达探测、红外探测等技术的日益提高,飞机的生存正受到致命威胁。
20世纪80年代,超低空飞行曾被认为是飞机实施突防的一种有效手段。
许多人大概不会忘记,20世纪80年代,超低空飞行的小型飞机居然搞得一些国家的防空系统风声鹤唳、防不胜防。
其中最为著名的就是“鲁斯特事件”。
1987年5月13日,前联邦德国19岁青年鲁斯特驾驶着一架塞斯纳-172轻型飞机从芬兰起飞,然后在前苏联领空做了整整4个多小时的超低空飞行,最后竟神不知鬼不觉地突然出现在莫斯科红场上。
为了防止这种超低空突防,各国纷纷研制了预警机,地面探测雷达也被搬到了天上(预警机上),这使得飞机利用地面雷达盲区实施超低空突防的可能性变得越来越小。
现在,各种各样探测飞机的遥感设备已经出现,最主要的有4类,分别为雷达、红外、声波和光学系统,其中,雷达探测占60%,红外探测占30%,声波与光学等其他探测占10%左右。
面对如此众多的探测手段,现代飞机如何才能实现有效打击对方,同时又不被敌方发现呢?这就要求飞机必须采用更为高明的隐身技术。
雷达隐身技术,躲过“千里眼”雷达可以准确测定千里之外的目标,有“千里眼”之称。
雷达探测的原理是设备把电磁波辐射出去,然后根据接收物体反射(散射)回来的电磁波来发现目标。
飞机要实现雷达波隐身,其核心问题就是使目标的雷达回波无法被侦察雷达探测到。
也就是说,要么吸收掉入射的雷达波,要么改变目标的反射特性。
对于这一核心问题,军事上有个专门术语,即降低目标的雷达散射截面(英文的缩写为RCS)。
目标的RCS是衡量雷达目标反射电磁波大小的一个物理量。
一般来说,目标RCS越小,表明雷达接收的能量越小,因而就越难对目标作出正确的判断。
目前,提高飞机雷达的隐身特性,降低其RCS的手段主要可归纳为4种,即外形技术、材料技术、阻抗加载技术和等离子体技术,这几种技术往往被综合运用。
《日新月异-论高速飞行器的隐身技术现状及其发展》班级:131218学号:131218114姓名: 邹昀翰学院:艺术与传媒学院前言在未接触军事理论课程之前,我对中国现代高科技武器只有一层淡淡的认知,对国家的军事现状更是一点都不了解。
但是通过这段时间对军事理论的学习使我对我国军事的现状有了认知,其中对当代高科技武器印象颇深,在现代战争中,为了提高武器系统的生存和突防能力,隐身技术成了最关键的技术之一。
隐身是用于描述"减少目标特征信号"的一个专用术语,飞行器的隐身主要是减缩目标的雷达散射截面和降低发动机排气口的红外辐射等,它不仅决定了作战飞行器的生存能力,而且还是确保战争中先敌发现、先敌攻击的重要条件。
隐身技术的出现和应用对各种防空探测系统和防空武器系统是一个严峻的挑战,也是航空和电子战领域中的一大突破。
随着隐身技术的发展,新的隐身材料以及新的隐身机理的提出更为隐身技术指出了更广阔的发展空间。
一、等离子体隐身技术所谓等离子体就是指任何不带电的普通气体在受到外界高能作用后,部分原子中的电子吸收的能量超过原子电离能后脱离原子核束缚而成为自由电子,同时原子因失去电子而成为带正电的离子,这样原中性气体因电离将转变成由大量自由电子、正电离子和部分中性原子组成的与原气体具有不同性质的新气体,但在整体上仍表现为近似中性,称这种气体为等离子体。
等离子体是继物质存在固体、液体和气体三种状态之后出现的第四态物质。
它是一种非平衡(即不太稳定,低温下较稳定)的物质存在状态。
它的产生和运动主要受电磁场力的作用和支配。
等离子体隐身技术是利用等离子体对电磁波具有绕射和吸收能力的特性,回避雷达探测系统的一种技术。
实验证明,应用该技术可使一个13cm长的微波反射器的雷达散射截面在4~14GHz频率范围内平均减小20dB即雷达获取的回波能量减少到原来的1%。
等离子体技术的关键是在飞行器的飞行环境下在其周围产生等离子云团,且对等离子体能量、电离度、振荡频率和碰撞频率等特征参数进行设计,使其能满足对雷达波的吸收和绕射的特定要求。