雷达隐身技术的发展现状与趋势
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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1 前言在1991年海湾战争中,美空军F-117A隐身攻击机,共出动1296架次,但未损失一架。
它出动的架次只占联军出动总架次的2%,但它所击中的战略目标却占全部被联军击中的战略目标的40%。
造成这一非凡战绩的原因,除伊拉克防空系统的部署及运作上的不利以外,主要应归功于F-117A的隐身能力。
雷达隐身与反隐身一、引言谈起隐身你可能会联想到《哈利波特》中霍格华兹魔法学院的隐身斗篷,但我们在这所讲的隐身主要是雷达波的隐身以及反隐身。
隐身和反隐身技术在现代战争中具有重要作用和战略意义, 上个世纪的局部战争已充分证实了这一点,如美国的F-117飞机在1989年入侵巴拿马和1991年轰炸伊拉克的战争中大显神威, 这就是隐身技术应用的成功实例。
作为矛与盾的对抗,反隐身技术也在随着隐身技术的发展而不断地更新着。
隐身与反隐身技术越来越受到人们的重视。
目前应用于武器系统中的探测手段有雷达、红外、激光和声波等,而雷达在各种探测器中占有相当重要的地位,因此研究雷达的隐身和反隐身技术势在必行。
二、雷达基本原理雷达发射机输出的功率馈送到天线,由天线将能量以电磁波的形式辐射到空间,电磁波脉冲在空间传输过程中遇到目标会产生反射,雷达就是利用目标对电磁波的反射、应答等来发现目标的。
但雷达的探测距离有一定范围,雷达探测的基本原理和系统特征可以用雷达方程来描述:m ax R =式中:t P 为雷达发射功率, m in S 为雷达最小可检测信号, t G 为发射天线的增益, r G 为接收天线的增益,λ为雷达工作波长,σ为目标的雷达散射截面积(RCS )。
雷达截面积是目标对入射雷达波呈现的有效散射面积。
从公式中可以看出雷达最大作用距离max R 与目标的雷达截面积σ的14 次方成正比。
因此,要减小雷达的最大作用距离可以通过减小目标的RCS 来实现。
目前用来减小目标RCS 的主要途径有两种:一是改变飞机的外形和结构,称之为外形隐身;二是采用吸收雷达波的涂敷材料和结构材料,称之为材料隐身。
三、雷达隐身技术隐身技术,又称隐形技术,准确的术语应该是“低可探测技术”。
隐身技术是一种研究如何减小目标的可探测性,使目标不易被探测器发现的技术。
雷达对目标的探测是靠接收目标在雷达波照射下产生的回波来实现的,如果目标的表面能使雷达波被散射或吸收,就可以大大减小被对方雷达发现的概率,从而达到隐身的目的。
442019.04军事文摘装 备美国防空反导系统雷达新技术发展及应用赵 飞 郭凯丽面对导弹技术的扩散、五代机的入役和高超声速武器等新威胁的出现,美军的防空反导系统面临着日益严重的威胁,目标识别难题也更加严重。
为进一步提升探测跟踪及目标识别能力,增强防空反导系统的作战能力,美国近年来从雷达新体制、新器件等多个方面,加大雷达新技术的研究力度。
美国防空反导雷达部署及不足导弹预警雷达和天基红外预警卫星是美军主要防空反导预警装备。
目前,美军导弹预警雷达主要包括固定阵地的3部升级型早期预警雷达、2部铺路爪雷达、1部丹麦眼镜蛇雷达,以及移动型海基X波段雷达、前置型X波段雷达A N/TPY-2、巡洋舰和驱逐舰装备的宙斯盾系统雷达AN/SPY-1、陆军爱国者系统雷达AN/MPQ-53/65等。
其中,早期预警雷达、铺路爪雷达和丹麦眼镜蛇雷达是地基中段防御系统的预警雷达,分别工作在P波段和L波段,由于频率低、带宽窄,不具备目标识别能力。
前置型AN/TPY-2雷达对来袭弹头的识别距离有限,主要用于跟踪早期飞行阶段的导弹。
“宙斯盾”系统的AN/SPY-1雷达工作在S波段,“爱国者”系统的AN/MPQ-53/65雷达工作在C波段,频率低且作用距离有限,用于对拦截弹的末段制导。
海基X波段雷达具有高分辨能力,但最初建造目的是用于试验,不具备作战系统所需的可靠性和实用性,且雷达波束角度范围(即电子视场)只有25°,限制了雷达处理呈大角度分散的多目标的能力。
因此,美国防空反导系统利用现有雷达进行目标识别的能力尚有欠缺。
美军目前主要依靠X波段雷达解决防空反导系统目标识别的问题。
2012年以来,美国相继提出多项方案,以改善对来袭导弹的目标识别性能,主要包括:在早期预警雷达附近部署堆叠式A N/TPY-2雷达或X波段非相控阵雷达;将夸贾林靶场的GBR-P 雷达样机升级后部署至东海岸;以及新建S 波段远程识别雷达(LRDR),部署在阿拉斯加州克2019.04军事文摘铺路爪雷达相控阵天线阵列位于阿拉斯加的美军早期预警雷达境能力的智能、动态的闭环雷达系统,可实现对外界环境的连续感知,并实时、智能化地调节发射波形,雷达在发射、环境和接收之间形成一个闭环系统。
关于隐身技术的研究报告目录资料收集阶段: (3)隐身的定义: (3)隐身技术包括: (3)各国隐身技术发展的现状简述: (3)主要隐身技术的现状: (3)关于我国隐身技术的研究: (6)隐身技术和武器系统本身存在问题,为反隐身提供了契机 (7)1. 隐身平台本身存在的问题 (7)2. 隐身技术和武器系统作战方面的局限性 (7)个人观点: (8)1.以系统的观点发展隐身与反隐身技术和武器系统 (8)2.以隐身理论指导隐身技术的发展 (9)3.发展隐身技术必须发展关键支撑技术 (9)4.建立雷达截面试验靶场 (10)5.利用隐身模型进行实验 (10)6.建立数据库 (10)参考网站: (11)资料收集阶段:隐身的定义:隐形技术(stealthtechnology)俗称隐身技术,准确的术语应该是“低可探测技术”(lowlbservabletechnology)。
即通过研究利用各种不同的技术手段来改变己方目标的可探测性信息特征,最大程度地降低对方探测系统发现的概率,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。
(来自百度)隐身技术包括:隐形技术包括:雷达隐形、红外隐形、磁隐形、声隐形和可见光隐形等。
主要的技术手段:采用独特的外形设计和吸波、透波材料,以降低飞机对雷达波的反射;降低飞机发动机喷气的温度或采取隔热、散热措施,减弱红外辐射。
各国隐身技术发展的现状简述:当前,美、俄、英、法等国都大力研究隐身技术,隐身技术的研究范围不断扩展,一些新隐身机理的研究取得突破,一批新型隐身材料研制成功并投入使用。
隐身兵器和作战平台将会有较大发展,并逐步实现全天候、全天时、多功能的隐身,“隐身战场”正在形成中。
在传统的隐身外形、隐身材料、隐身结构等技术研究基础之上,各国都在探索新的隐身机理,如仿生学隐身技术、等离子体隐身技术、微波传播指示技术和有源隐身技术等。
隐身材料的开发和运用是隐身技术发展的关键,是隐身兵器实现隐身的基石。
雷达技术的最新应用趋势雷达技术是现代科技中不可或缺的一部分,它具有多种应用场景,包括军事、民用、空间探测、气象预报、移动通信等诸多领域。
随着技术的不断发展,雷达的应用越来越广泛,而且不断出现新的应用趋势。
本文将探讨雷达技术的最新应用趋势。
一、毫米波雷达毫米波雷达是近年来发展起来的一种新型雷达技术,主要用于近距离测量和成像。
相比于传统的雷达技术,毫米波雷达具有更高的分辨率和更广泛的应用范围。
毫米波雷达可以用于成像、人体监测、无人驾驶车辆等应用中,尤其是在无人驾驶领域中,毫米波雷达可以更好地识别路面障碍物,提高车辆的自主行驶能力。
二、人工智能应用雷达技术在人工智能领域中的应用也越来越广泛。
利用雷达技术可以实现人机交互、目标检测、行为识别等多项功能。
在视觉识别无法完成的场景下,如雾霾天气、低照度环境、粒子污染等情况下,雷达技术的应用可以更好地识别和定位目标物,为智能化设备提供更多可能。
三、多传感器融合多传感器融合是指结合多个传感器对目标进行识别和定位,以达到更高的准确率和可靠性。
除了雷达技术之外,多传感器融合还需要结合声学、光学、红外等多种传感器技术。
多传感器融合可以在多种应用中得到应用,特别是在军事、安防、智能交通等领域中,它可以提高命中率、识别率以及识别准确度,从而更好地保障社会安全和人民生命财产。
四、3D图像雷达3D图像雷达是近年来发展起来的一种新型雷达技术。
它利用激光波浪对目标进行扫描,可以实现目标的三维成像和定位。
相比于传统的雷达技术,3D图像雷达可以提供更多的信息,包括目标的大小、形状、距离、速度、方向等等。
这种技术可以应用在机器人导航、无人机探测和军事情报等多种场景中。
五、基于雷达的无线充电基于雷达技术的无线充电是目前新兴的一个应用领域。
它可以通过射频波浪向目标传输电能,实现对目标设备的无线充电。
在多种无法传输电能的场景下,包括雨雾天气、远距离无法进行有线充电的场合等等,基于雷达技术的无线充电可以提供便利和实用性,并将为人们的生活和工作带来极大的便利。
第1篇一、引言随着科技的不断发展,无人机技术在我国得到了迅速的发展。
无人机在军事、民用、科研等领域具有广泛的应用前景。
然而,无人机在飞行过程中存在一定的安全隐患,如被敌方雷达探测、被拦截等。
为了解决这些问题,本文提出了一种隐形无人机解决方案,旨在提高无人机的隐蔽性和生存能力。
二、隐形无人机技术背景1. 隐形技术发展现状隐形技术是一种通过降低目标对雷达、红外、声波等探测手段的反射、辐射、散射等特性,使其不易被敌方探测、识别、跟踪和攻击的技术。
近年来,隐形技术得到了广泛关注,已成为军事和民用领域的研究热点。
2. 无人机隐形技术需求无人机在执行任务过程中,需要具备较高的隐蔽性和生存能力。
然而,现有的无人机在雷达、红外等探测手段下,容易被敌方发现和攻击。
因此,研究无人机隐形技术具有重要的现实意义。
三、隐形无人机解决方案1. 隐形无人机总体设计(1)外形设计:采用流线型设计,减小无人机对电磁波的反射面积。
(2)材料选择:选用具有良好隐形性能的材料,如复合材料、隐身涂料等。
(3)气动布局:采用翼身融合、飞翼等布局,降低雷达散射截面。
2. 雷达隐形技术(1)雷达吸收材料:在无人机表面涂覆雷达吸收材料,降低雷达散射截面。
(2)雷达散射抑制技术:采用特殊设计,如采用部分遮挡、频率选择吸收等手段,降低雷达散射截面。
(3)雷达隐身涂层:研发新型雷达隐身涂层,提高无人机对雷达波的吸收能力。
3. 红外隐形技术(1)红外辐射抑制技术:采用冷却系统,降低无人机红外辐射。
(2)红外隐身材料:选用具有良好红外隐身性能的材料,如红外隐身涂料等。
(3)红外隐身结构设计:采用隔热、冷却等设计,降低无人机红外辐射。
4. 声波隐形技术(1)噪声抑制技术:采用降噪设计,降低无人机噪声。
(2)声波吸收材料:在无人机表面涂覆声波吸收材料,降低声波反射。
(3)声波隐身结构设计:采用隔音、吸音等设计,降低无人机声波辐射。
5. 综合电磁防护技术(1)电磁屏蔽:采用电磁屏蔽材料,降低无人机电磁辐射。
雷达技术发展综述及多功能相控阵雷达未来趋势摘要院当今全球各个国家都非常重视雷达技术,因此其得到了很快的发展,由此也出现了许多新的技术,这些技术的出现都是为了很好地应付未来在资源上的竞争。
本篇文章对雷达技术发展的历程进行综述,并对多功能相控阵雷达的发展前景进行分析。
Abstract: Nowadays, the global various countries attach great importance to the radar technology, so it obtained fast development.Thus, there appear a lot of new technologies, and the emergence of these technologies is to better cope with the future competition inresources. This article summarizes the development history of radar technology, and analyzes the development prospects of multifunctionphased array radar.关键词院雷达技术;规律性;稳定性Key words: radar technology;regularity;stability中图分类号院TN958.92 文献标识码院A 文章编号院1006-4311(2014)31-0219-020 引言在当今社会雷达得到了广泛的应用,它既可以用于军事也可以用于民用,雷达主要用来进行探测目标,当然对雷达的性能也提出了要求,那就是雷达必须能够在复杂的环境下进行工作,可以及时地跟踪发现目标,并能够进行有效的传输。
可是当下环境越来越复杂,任务也越来越多,有些目标还具有隐形的能力,在低空以高速度进行飞行的飞行器都可能进行捕捉,所以对雷达技术提出了新的要求。
反隐身技术研究报告
标题:反隐身技术研究报告
摘要:
隐身技术的发展对军事应用和民用领域都具有重要意义,为了应对潜在威胁,反隐身技术的研究变得至关重要。
本报告将会分析隐身技术的原理、现状以及可能的发展方向,同时介绍目前已知的反隐身技术,并探讨其优势和不足之处。
最后,报告还将提出进一步研究反隐身技术的建议。
1.引言
- 背景介绍
- 目的与意义
2.隐身技术的原理及现状
- 隐身技术的基本原理
- 隐身技术的发展历程
- 当前隐身技术的现状
3.反隐身技术的原理及分类
- 反隐身技术的基本原理
- 反隐身技术的分类
4.已知的反隐身技术
- 雷达反隐身技术
- 红外反隐身技术
- 其他相关技术
5.反隐身技术的优势和不足
- 优势分析
- 不足之处及挑战
6.展望与建议
- 反隐身技术的发展方向
- 进一步研究的建议
结论:
本报告通过对隐身技术的原理、现状以及已知的反隐身技术进行综合分析和讨论,对反隐身技术的研究提供了参考和建议,同时也指出了该领域仍面临的挑战和未来发展的方向。
注: 在实际撰写报告时,可以根据实际研究内容展开更详细的讨论,并引用相关领域的众多研究成果和学术论文来支持报告的结论。
航天测控雷达发展现状随着科技的不断进步,航天测控雷达也在不断发展壮大,成为航天领域中不可或缺的重要装备。
下面将就航天测控雷达的发展现状进行阐述。
首先,航天测控雷达的技术水平不断提高。
传统的航天测控雷达主要用于监测、追踪和控制航天器的飞行状态,以及测量航天器与地球之间的距离和速度等参数。
而随着雷达技术的不断创新,在现代航天测控雷达中已经实现了更加复杂的功能,如信号处理、目标识别和抗干扰能力的提升等。
这些技术的突破为航天测控雷达的精确控制、高效工作提供了更加可靠的技术保障。
其次,航天测控雷达的工作频段逐渐扩展。
传统的航天测控雷达主要工作在X波段,而随着技术的进步,L波段和S波段也被广泛应用于航天测控雷达中。
这些工作频段的扩展,使得航天测控雷达能够更好地适应不同的天气条件和目标特性,从而提高了雷达的可靠性和适应性。
再次,航天测控雷达的抗干扰能力不断增强。
由于航天器的射频信号很微弱,很容易受到地面干扰源的影响。
为此,航天测控雷达必须具备高抗干扰能力,以确保对航天器的精确、可靠的控制。
目前,航天测控雷达采用了一系列的抗干扰措施,如信号处理技术、干扰抑制算法和波束形成等,有效地提高了雷达的性能。
最后,航天测控雷达的应用领域不断拓展。
传统的航天测控雷达主要应用于卫星的测控和遥测,但近年来,随着航天领域的快速发展,航天测控雷达逐渐涉及到了更广泛的应用领域,如航天器的推力控制、星间链路通信、星座测绘等。
这些新领域的应用,不仅扩展了航天测控雷达的功能,也为航天领域的发展提供了新的支持。
综上所述,航天测控雷达在技术水平、工作频段、抗干扰能力和应用领域等方面都取得了显著的进展。
随着航天事业的不断发展,相信航天测控雷达将继续发挥重要作用,为航天器的控制和测量提供更加先进、可靠的技术支持。
隐身材料的研究现状及发展趋势摘要:介绍了隐身材料的分类,以及隐身材料的研究现状。
主要介绍了微波隐身材料,红外隐身材料和激光隐身材料的特点和研究现状。
在此基础上在此基础上,介绍了纳米隐身材料和红外、雷达的兼容隐身材料,并指出多频谱兼容隐身是未来隐身材料发展的趋势。
关键词:隐身技术,吸波材料,发展趋势,多频兼容隐身随着电子科技的迅速发展,雷达,毫米波,红外,激光,声波等探测技术趋于成熟,使得未来战场上武器系统特别是一些大型的作战武器,如飞机、坦克、导弹、舰艇等所面临的威胁日益增加。
为了提高在战场上的生存能力、防御能力和攻击能力的隐身技术普遍受到了世界各国的高度重视[1]。
隐身技术的发展关键在于隐身材料技术的发展。
现代化的战争对吸波材料的性能提出了越来越高的要求,一般传统意义的吸波材料已经很难满足薄、轻、宽、强的综合要求,各国都在积极开发新型的吸波材料。
通常说的隐身技术是指在一定探测环境中控制、降低各种武器装备的特征信号,使其在一定范围内难以被发现、识别和攻击的技术。
隐身技术作为一项高技术,与激光武器,巡航导弹被称为军事科学史最新的三大技术成就,成为现代军事研究的关键技术。
隐身技术一般可分为微波隐身技术,红外隐身技术,声隐身技术和激光隐身技术。
隐身材料是隐身技术的重要组成部分,它的发展在很大程度上决定了隐身技术的发展。
1. 隐身材料的分类隐身材料的分类方法有很多种,相应于隐身技术的分类,可分为微波隐身材料,红外隐身材料,声隐身材料,激光隐身材料和多功能隐身材料。
由于雷达的工作波段大部分在微波段(1m-1mm),因此该技术称为微波隐身技术[1]。
1.1 微波隐身材料雷达是探测武器特别是飞行器的最可靠地方法,它是利用电磁波发现目标并测定其位置的设备。
吸收雷达波的材料称为雷达吸波材料,简称吸波材料[2]。
吸波材料是指能吸收投射到它表面的电磁波能量,并通过材料的介质损耗使电磁波能量转化为热能或其它形式的能量而耗散掉的一类材料。
雷达隐身与反隐身技术浅析I. 前言- 初步介绍雷达隐身与反隐身技术的重要性;- 引出进一步深入研究的必要性。
II. 雷达隐身技术- 综述雷达隐身技术的历史和现状;- 介绍雷达隐身的原理、技术方法和隐身材料;- 分析不同类型的隐身目标并探究它们的适用性和局限性。
III. 雷达反隐身技术- 简述雷达反隐身技术的意义和作用;- 介绍常见的雷达反隐身技术,如相控阵雷达、宽带雷达、多普勒雷达等;- 分析各类技术的优缺点以及针对不同隐身目标的匹配度。
IV. 雷达隐身/反隐身技术探究- 分析现有的雷达隐身/反隐身技术研究状况;- 探究不同隐身目标在不同条件下的隐身及反隐身效果,并模拟其反应;- 分析实验结果,探究未来的研究方向和隐身技术的发展趋势。
V. 结论- 总结论文中探讨的雷达隐身与反隐身技术;- 强调隐身与反隐身技术在现代战争中的重要性;- 提出未来发展的建议和展望。
I. 前言雷达隐身和反隐身技术的出现,为现代战争中的对抗和军事活动提供了全新的一面。
以往我们常常听到的引导地对空雷达、对海雷达、堆埋雷达等侦察装备,仅仅是传统雷达的代表。
但随着科技的不断发展,雷达技术随之进行了全盘升级,出现了一些全新的、更加先进的应用技术。
其中,雷达隐身技术与反隐身技术则成为了当前最为热门且被广泛应用的技术之一。
雷达隐身技术,顾名思义,可以使目标在雷达波束扫描下减小其反向散射截面的大小,即“隐形化”处理,从而降低目标被侦测的概率。
实现隐身的方法包括对目标进行隐身设计和采用隐身材料等方式。
雷达隐身技术常常被广泛应用于隐蔽行动、突袭、突围等军事行动中,使军队在面对敌人时能够以更加隐秘、无声的方式进行,从而提高作战效果。
与此同时,雷达反隐身技术则是指通过各种手段进行侦测和发现,使那些通过雷达隐身技术所隐藏的高价值目标得到曝光。
这类反隐身技术方法多种多样,包括周期测量雷达、角迹跟综雷达、宽带雷达等。
利用这些手段以及雷达对目标的探测,可以有效地降低隐身目标的效果,使敌人难以立足和容易被摧毁。
浅谈隐身技术发展与运用09-621(非合训)杨超随着科学技术的发展,隐身技术的应用日益广泛。
隐身技术是为了减少飞行器的雷达、红外线、光电、目视等观测特征而在设计中采用的专门技术,采用隐身技术是为了飞行器在突防时不易被敌方探测器发现,从而增强攻击的突然性,提高飞机的生存力和作战效能。
目前,最具挑战性的隐身技术是隐身涂料的开发与应用。
隐身涂料作为一种最方便、最经济、极强适应性的隐身技术已经在航空航天、军事装备上得到广泛应用。
近年来,美、英、俄、法等军事强国纷纷投入巨资加大隐身涂料的开发力度。
显而易见,隐身涂料的发展不仅标志着一个国家科学领域的进步,而且关系到国防力量的巩固,现阶段存在巨大的生存和发展空间。
一、雷达隐身涂料由于雷达侦察是目前世界上用得最多、最有效的侦察手段之一,因此雷达隐身技术自然也就成为一种最重要的隐身技术,国内外有关部门都进行了大量的研究。
在雷达隐身与反隐身对抗中,为了防止漏掉最危险的“目标”,必须对每个识别的可信度和威胁级进行综合考虑,因为这涉及到干扰对象的确定和干扰资源的分配,所以只能给出每个识别的可信度和威胁级,才能不贻误战机。
而雷达隐身涂料就要最大限度消除被雷达勘测到的可能性,雷达隐身技术的研究主要集中在结构设计和吸波材料两个方面。
目前,应用于飞机吸波涂料比较多,如铁氧体吸波涂料价格低廉,吸收能力强,应用广泛;羰基铁吸波涂料为磁损耗型吸波材料,吸收能力强,应用方便,但面密度大;陶瓷吸波涂料,密度较低,吸波性能好;放射性同位素吸波涂料,涂层薄且轻,具有吸收频带宽、耐用性好、能承受高速空气动力等优点,是飞机用理想的吸波涂料;导电高分子吸波涂料涂层薄且易维护,吸收频带宽,是一个较新的研究领域。
近年来,纳米吸波涂料成为隐身涂料新的亮点,它是一种极具发展前景的涂料。
其一般由无机纳米材料与有机高分子材料复合,通过精细控制无机纳米粒子均匀分散在高聚物基体中,以制备性能更加优异的新型涂料。
隐身武器发展现状分析报告引言隐身技术是现代军事装备的重要组成部分,它的出现极大地增强了作战力量的隐蔽性和生存能力。
本报告将对隐身武器的发展现状进行分析,探讨其在未来战争中的应用前景。
发展历程隐身武器最早出现于第二次世界大战期间,当时德国利用雷达反射原理研制出了具有一定隐身效果的飞机。
随后,美国军方在20世纪70年代开始秘密研制F-117隐形战斗机,其成功的试飞引起了全球的关注。
自此以后,隐身技术在各个国家间得到了广泛的研究和应用。
技术原理隐身武器的主要技术原理是减少或遮蔽对敌方雷达系统的探测信号。
这一目标可以通过改变武器外形、选用不易被雷达波反射的材料、使用雷达反射屏蔽技术等多种方式来实现。
发展现状随着科技的不断进步,隐身武器在设计和制造上取得了显著的突破。
目前,世界上多个国家都拥有自己的隐身武器研究项目,包括美国的F-35战斗机、中国的歼-20战斗机、俄罗斯的苏-57战斗机等。
美国美国一直处于隐身武器的领导地位。
F-35战斗机是美国目前最新的隐形战斗机,具有出色的隐身能力和多种作战功能。
它采用了多种隐身设计,利用先进的复合材料和雷达反射技术,极大地减少了雷达波的反射,提高了生存能力。
中国中国的隐身武器研发也取得了重大突破。
歼-20战斗机是中国自主研发的第五代战斗机,具有很高的隐身性能和超音速飞行能力。
歼-20采用了类似于F-35的复合材料和雷达反射屏蔽技术,大大减少了雷达波的反射,增强了隐身效果。
俄罗斯俄罗斯的苏-57战斗机在隐身技术上也有很大突破。
苏-57采用了最新的复合材料和雷达反射技术,以及前沿的飞行控制系统,具有出色的隐身性能和高机动性能。
应用前景隐身武器在未来战争中将发挥重要作用。
隐身技术的不断发展使得军事装备能更好地隐蔽和保护作战人员,提高生存能力和作战效果。
隐身武器还可以在敌方防御系统中起到突破和破坏作用,具有较强的攻击能力。
然而,随着隐身技术的迅速发展,对抗性技术也将不断出现。
国外新型隐身技术发展与应用调研报告隐身技术是一种能够使物体在光学、声学、热学等各种传感器的探测范围内不可见或减弱探测效果的技术。
近年来,国外对新型隐身技术的研究与应用取得了一系列重要进展。
本报告将对其中的一些重要成果进行调研和总结。
一、新型材料在隐身技术中的应用1. 多层复合材料:多层复合材料由金属层和介质层交替组成,能够有效地吸收或反射探测器的电磁波,实现隐身效果。
目前,一些国外研究机构已经成功制备了高效的多层复合材料,并在航空航天领域得到了应用。
2. 纳米材料:纳米材料因其特殊的物理和化学性质,在隐身技术中具有巨大潜力。
例如,纳米金属颗粒能够在特定波长范围内实现电磁波的吸收和散射,从而达到隐身的效果。
另外,纳米材料还可以通过调控材料的结构和组分,实现多频段的隐身效果。
3. 柔性材料:柔性材料具有良好的变形性和韧性,能够在外界作用下发生形变,并改变电磁波的传播路径,从而实现隐身效果。
国外研究人员通过设计和制备柔性材料,成功实现了对特定波长电磁波的吸收和折射。
二、隐身技术在军事领域中的应用1. 隐身飞机:国外军事强国在隐身飞机的研制中取得了重大突破。
通过采用先进的隐身设计和材料,隐身飞机能够减少雷达、红外和声纳等探测器的作用距离,增加飞机的生存能力和行动自由度。
2. 隐身舰船:隐身技术也被应用于舰船领域,使舰船在雷达和红外探测器下更难被发现。
隐身舰船不仅能够提高海上作战的隐蔽性,还能有效降低敌方的打击能力。
3. 隐身装备:国外军队还在陆地作战领域广泛应用隐身技术。
例如,士兵的服装和装备采用隐身材料,能够有效减少红外和可见光探测器的探测距离,提高士兵的生存能力和作战效果。
三、隐身技术在民用领域中的应用1. 无人机:无人机作为一种重要的民用飞行器,也在逐渐应用隐身技术。
通过采用隐身设计和材料,无人机能够减小雷达和红外探测器的作用距离,提高其侦查和监测能力。
2. 智能手机:隐身技术在智能手机中的应用主要体现在减小电磁波辐射和提高通信安全性方面。
雷达隐身技术的发展现状与趋势摘要:叙述了雷达隐身技术的工作原理、类型及研究现状,综述了吸波材料的类型、介绍了雷达吸波材料若干新的发现、性能及应用, 同时展望了雷达吸波材料的发展趋势和研究发展的重点。
关键词:雷达吸波材料、吸波原理、现状、发展趋势随着军事侦察技术的飞速发展, 军事设施及武器装备的隐蔽变得日益困难, 发现即毁灭已成为现代战事重要特点之一。
在未来战争中雷达将是探测目标用得最多、最有效的侦察手段。
由于雷达是通过测量从目标反射的雷达回波来发现目标的, 因此雷达隐身技术的研究核心是缩小雷达散射截面积( Rcs) 和尽可能减弱雷达回波信号的综合技术。
隐身技术作为提高飞行器生存、突防能力的有效途径之一 ,自二战以来,一直受到世界许多国家和地区的高度重视,这些国家陆续依据本国的现有技术实力、人力、物力和财力等,不同程度地开展着隐身技术和隐身武器的研究、设计、开发和应用 ,其中以美、俄、法等军事强国为表率。
飞机隐身重点是雷达和发动机、排气系统的红外辐射及消除噪音技术。
坦克和装甲车等, 需要可见光 外隐身, 雷达波隐身及其复合技术。
水面舰艇机动性最差, 其雷达波及红外隐身难度很高, 潜艇关键是对付声纳探测。
1 吸波材料的吸波原理吸波材料是指能吸收投射到它表面的电磁波能量 ,并通过材料的介质损耗使电磁波能量转化为热能或其他形式的能量 ,一般由基体材料(或粘接剂 )与吸收介质(吸收剂 )复合而成。
由于各类材料的化学成分和微观结构不同 ,吸波机理也不尽相同。
尽管如此,材料的吸波性能还是可以用宏观的电磁理论进行分析,工程上也常常使用材料宏观的介电常数和磁导率来评价吸波材料的反射和传输特性。
材料吸收电磁波的基本条件是 : ①电磁波入射到材料上时 ,它能尽可能不反射而最大限度地进入材料内部 ,即要求材料满足阻抗匹配②进入材料内的电磁波能迅速地几乎全部衰减掉 ,即要求材料满足衰减匹配。
电、磁介质材料可以分别用自由空间部分及各自材料本身部分的电磁特性来加以描述。
复介电常数(ε)和复磁导率(μ)是吸波材料电磁特性的2个基本参数 ,写成复数形式为ε=ε′- jε″;μ=μ′- jμ″式中ε,′μ′分别为吸波材料在电场或磁场作用下产生的极化或磁化程度的变量ε″为在外加电场下,材料电偶矩产生重排引起损耗的量度。
μ″为在外加磁场作用下材料磁偶矩产生重排引起损耗的量度。
由此可见,对介质而言,承担着电磁波吸波功能的是电导率和磁导率的虚部ε″和μ,″它们引起能量的损耗 ,介质损耗角δ的正切即损耗因子tanδ可以用下式表示tanδ=tanδE+tanδM=ε″/ε′+μ″/μ ,′tanδE=ε″/ε′式中δE为电感应场D相对于外加电场的滞后相位δM为磁感应场B 相对于外加磁场的滞后相位。
显然 , tanδ随ε″和μ″的增大而增大。
材料的ε″,μ″和 tanδ越大,吸波性能越好。
由此可见,要获得性能优良的吸波材料,必须综合考虑阻抗匹配和衰减匹配2种因素,尤其是材料的介电常数、磁导率和厚度参数等。
有一种厚度为λ/4n,λ/2n的窄带谐振吸收层 (其中 n为材料的折射率,可使介质表面的反射系数为0,这实际上是介质上、下表面反射的电磁波干涉相消的结果。
尽管提高吸收介质的电导率增加极化“摩擦”和磁化“摩擦”是提高损耗的重要手段 ,但当电导率达到金属特性时 , 反射系数η趋近于1, 将远离匹配条件 ,金属作为导电吸收剂一般以超细粉状复合到其他介质中 ,因此必定存在一个最佳电导率使材料的回波率最低 ,这个复合材料电导率一般在半导体范【1】雷达波吸波材料是指吸收入射的雷达波, 并将电磁能转变成热能而耗散掉。
良好的吸波材料的要求一是雷达波入射到吸波材料内其能量损耗尽可能大,二是吸波材料的阻抗与雷达波的阻抗相匹配满足无反射。
吸波材料由胶粘剂和吸收剂以及各种助剂组成。
胶粘剂是涂料成膜物质, 可使涂层牢固粘附于被涂物表面形成连续膜, 其中吸收剂是主体, 是吸波涂料的关键, 决定吸波涂料好坏; 各类助剂起辅助作用。
隐身涂料作为一种最方便、最经济、适应性最强的隐身技术, 已在航空航天军事装备上得到广泛应用, 它的发展标志着一个国家科学领域的进步, 而且关系到国防力量的巩固。
2 吸波材料的分类由于吸波材料种类繁多,吸波机理也不尽相同,目前对吸波材料有多种分类方法,主要有以下4种(1)按吸波机理不同,可分为吸波型和干涉型两大类。
前者主要是材料本身对电磁波损耗吸收;后者是利用吸波层表层和底层两列反射波的振幅相等、相位相反进行干涉抵消。
(2)按材料耗损机理的不同,可分为电阻型、介电损耗型和磁损耗型。
碳化硅纤维、石墨等属于电阻型吸波材料,电磁能主要衰减在电阻上;钛酸钡、铁电陶瓷等属于电介质型吸波材料,其机理为依靠介质的电子极化、离子极化、分子极化或界面极化等弛豫、衰减、吸收电磁波;铁氧体、羧基铁粉、磁性金属及其纳米材料等属于磁介质型吸波材料,磁介质吸波材料的机理主要归结为畴壁共振和自然共振、磁滞损耗、后效损耗等磁极化机制,衰减、吸收电磁波,具有较高的正切磁损耗角,其吸波能力强,吸收频带宽,目前应用最为广泛。
(3)按材料成型工艺和承载能力,可分为涂敷型和结构型两大类。
结构型吸波材料是将吸收剂分散在特种纤维增强的结构材料中所形成的结构复合材料;而涂覆型吸波材料是将吸收剂和粘合剂混合后涂覆于目标表面形成吸波涂层,其以涂覆方便灵活、可调节、吸收性能好等优点受到世界许多国家的重视。
(4)按研究时期还可以分为新型吸波材料和传统吸波材料。
传统的吸波材料有铁氧体、羟基铁、金属铁粉、钛酸钡、碳化硅石墨、导电纤维等,存在吸波频带窄、密度大等缺点;新型吸波材料有导电聚合物、手性材料、纳米材料、视黄基席夫碱等,具有吸收能力强、密度小等优点。
但无论传统还是新型的吸波材料,单独使用其中一类很难满足“薄、轻、宽、强”的要求。
利用复合材料的协同效应和电磁参数可调的优点,将不同吸收频带、不同损耗机制(电阻型损耗、介电型损耗、磁损耗)的材料进行多元复合,有可能实现宽频、轻质、强吸收、微波红外多波段电磁波吸收兼容的目标。
近年来,对同时具有两种或两种以上功能特性的复合材料的研究正逐渐成为热点。
【2】3.吸波材料的国内外研究现状3.1国内研究现状朱洪立等利用常规粉体吸收剂和导电纤维作为复合吸收剂, 掺混于改性PVC机体中, 制备出宽频雷达材料。
当粉体吸收剂含量为70%、导电纤维含量为7%、厚度为2.8mm 时, 在6~ 18GHz范围内反射率小于10dB, 但是在低频波段的吸波效果很差【3】。
王少敏等研究了视黄基席夫碱盐的合成,并对吸波特性进行了探讨。
该产物的反射率小于9dB、频带为8. 4~ 8.7GHz,在9. 0GHz下测得的电损耗抗角切正值为 0.24,磁损耗抗角切正值为0. 18【4】。
袁艳等采用多晶铁纤维为吸波材料, 厚度为 1mm 多晶体铁纤维涂层吸收率小5dB 的频带为2~5GHz,大于10dB的频带为5~20GHz【5】。
李淑环等研究了羰基铁粉锶铁氧体复合材料的性能,当羰基铁粉锶铁氧体积分数比为 0.17/ 0.34 时在2 ~18GHz范围内, 复合材料吸收峰小于10dB的带宽最高达8GHz【6】。
李淑环等认为以铁氧体450份, (以硅胶为基数) 吸波效果最好, 最高吸收峰大-30dB, 反射率小于-10dB的带宽高达9GHz( 9~ 18GHz) , 羰基铁粉不同用量吸波峰都在-15dB 左右, 小于-10dB 的带宽小于4GHz【7】。
李萍研究的多晶铁纤维含量 10% (体积比) 、厚度为2mm的涂层在1~ 2G z 内吸收率大于7dB; 纤维含量 20%时吸收率高达50dB。
另外, 吸波层中, 加入铜纤维、碳纤维等通过与入射电磁场的相互作用, 引起能量吸收和辐射, 可以放大吸收剂功能, 降低涂层厚度, 拓宽吸收频带【8】。
综上所述,目前国内外在吸波材料的研制方面还存在频带窄、密度大、性能低等缺点,应用范围受到一定限制,因而当务之急是探索质轻、宽频、无污染、耐环境性的多功能高效吸波材料。
开展研究兼容型吸波材料 ,即能兼容米波、厘米波、毫米波及红外激光等多波段的吸波材料。
探索新型可在宽频率范围内同时满足阻抗匹配和强吸收新型损耗型吸波介质,将是未来吸波材料研究的热点和难点。
研发既能隐身又能承载的多功能结构型吸波材料,以及能自动对外界作出最佳响应功能的智能型吸波材料,也是未来隐身材料的主要发展方向之一。
吸波材料因涉及产品关键性能、国家信息安全和军事核心机密 ,国际上公开交流的、有价值的资料不多 ,我们有必要加大自主研发的力度。
3.2国外研究现状国外对吸波材料进行了多年的研究并在军事上应用,取得了效果,但由于涉及军事应用, 公开报导非常少, 仅能了解到一些武器装备及应用情况,以及简单材料体系信息。
日本开发出一种铁氧体、金属短纤维和苯乙烯高分子树脂构成的新型吸波材料, 可吸收频带宽, 具有很好的力学性能【9】。
K risha等研究了聚乙炔, 聚对苯撑苯并噻吩等分子电聚合物, 制得的聚合物吸波带很宽, 单层吸收频带宽均为3GHz, 反射率减为-15dB。
法国A lcore 公司试制的第一架陶瓷纤维复合材料结构的无人驾驶遥控隐身飞机, 大量使用了T yranoSic 纤维, 但对基体情况没有详细报导。
美国洛克希德公司, 研制出了陶瓷基体结构吸波材料,用在尾喷管的后沿, 能承受1093的高温, 具体细节未公开。
高温结构吸波材料在国外巡航导弹上已达到实用阶段,抗张强度为 400~ 600MPa,在8~ 18GHz范围雷达吸波率可达 10dB以上, 具有隐身/防热/承载一体化功能。
法国 APTGD导弹尾翼由小块六角形陶瓷吸波材料组成, 美国三军通用的TSSAM 隐身导弹也采用了相应技术, 法国马拉特防御公司开发的 Matra bsorb 系列500高温吸波材料可在1000条件下使用, 用于亚音速导弹喷管进气道【10】。
可以看出国外吸波材料不论是在损耗还是高温特性都要比国内的好的多,而且其对外的保密性比较高,已经取得了大规模的应用,而国内的隐身材料的研究还处在起步阶段。
4发展趋势目前国内对吸波材料的研究已经取得长足的发展,但与国外相比仍有明显差距。
国内外正在积极开展新的隐身机理和新型隐身材料的研究,紧紧围绕“薄、轻、宽、强”的要求进一步提高吸波性能。
隐身材料的发展明显呈现出以下趋势:(1)材料组成上复合化。
根据目前吸波材料的发展现状,单一的材料很难同时满足日益提高的隐身技术所提出的“薄、轻、宽、强”的要求,因此需要将多种材料进行各种形式的复合以获得最佳效果,其中采用有机—无机纳米复合技术,将不同吸收频带、不同损耗机制的材料进行多元复合,可以很方便地调节复合物的电磁参数以达到阻抗匹配的要求,而且可以大大降低密度减轻质量,有望成为今后吸波材料研究与发展的重点方向。