飞机隐身技术研究
- 格式:doc
- 大小:152.50 KB
- 文档页数:15
隐身技术的名词解释隐身技术,也被称为隐形技术,是指一种能够使人、物或设备在视觉、声音或其他感知方式上变得不可察觉或难以侦测的技术。
这一技术通常应用于军事、安全、侦察、情报收集以及其他隐秘行动中,旨在保护人员和设备,增强作战力量的效能。
隐身技术最早来自军事领域,其中最著名的应用是隐身飞机。
这些飞机采用了一系列设计和材料创新,以降低雷达、红外、视觉等感知系统的探测能力。
其中,采用雷达吸波材料,如RAM(复合吸声材料)和雷达吸收涂层,能够有效地吸收和消除从雷达系统发出的信号,使得飞机在雷达屏幕上呈现较小的截面。
此外,还有隐身结构设计,如减少外部突出构件、采用斜面以及使用充气背负结构,可以在阻止飞机发生反射、散射和折射的同时,减小飞机对电磁波和声波的敏感程度,使其在雷达、红外和声学系统中不易被探测到。
除了飞机,隐身技术还被广泛应用于其他领域,如军舰、潜艇、步兵装备、无人机等。
隐身技术在航空航天、海洋、陆地等战场环境中都发挥着重要作用。
在敌人不易察觉到自己存在的情况下,作战单位能够更好地执行任务,取得战斗优势。
除了军事领域,隐身技术也在其他领域得到应用和探索。
在民用航空中,隐身设计可以降低飞机的雷达截面积,减少雷达波对机体的反射和散射,提高飞行器的隐形能力,增强安全性。
此外,还有一些探索隐身技术在汽车、建筑物、服装等领域的应用,以提供更好的保护和隐私。
隐身技术的发展离不开科技的进步和创新。
隐身技术涉及许多学科领域,如材料学、结构学、雷达技术、电磁学等。
与此同时,隐身技术的研究也推动了相关学科的发展。
科学家和工程师们通过不断探索新材料、设计新结构和改进传感器技术,不断提高隐身技术的性能和应用领域。
然而,隐身技术并非完美无缺。
虽然隐身技术可以减小目标在某些感知系统中的探测范围,但并不能完全消除探测的可能性。
随着技术的进步,也会有新的感知技术和方法被开发出来,从而提高对隐身目标的探测能力。
此外,在实际战斗和使用中,隐身技术还面临一系列实践问题,如维护、保养、成本等方面的挑challenge。
隐身飞机原理
隐身飞机原理即常常被称为隐身技术,主要是指利用特殊设计和材料,使飞机在雷达、红外和可见光等探测系统中减少被探测的可能性,提高隐形性能。
首先,隐身飞机采用了外形设计的几何理论。
通过减少飞机表面的凸起部分和边缘,减小飞机的雷达反射截面积(RCS)。
这意味着飞机从雷达的角度看起来更小,减少了被雷达探测到的可能性。
其次,隐身飞机使用了吸波材料来减少雷达反射。
这种材料能够将雷达波吸收或散射,减少反射回雷达的能量。
吸波材料被涂覆在飞机表面,减少了雷达反射信号的强度,使飞机在雷达系统中更难被探测到。
此外,隐身飞机还采用了内部嵌入的传感器和电子设备来监测外部环境,并及时做出调整。
飞机上的电子设备可以监测到来自雷达和红外传感器的探测信号,并根据信号做出实时调整,使飞机保持最佳的隐身性能。
还有一种常用的隐身措施是使用RCS降低涂层。
这些涂层可
以对飞机进行涂覆,从而减少飞机面积对雷达和其他传感器的反射。
这种涂层通常由一种特殊的材料制成,能够吸收或散射入射的雷达波。
综上所述,隐身飞机通过外形设计、吸波材料、传感器和涂层等多种措施,以减小飞机的雷达反射截面积和被探测的可能性,
提高飞机的隐形性能。
这些技术的应用使隐身飞机在战争和情报侦察等领域具有重要作用。
隐身技术有哪些在以信息技术迅速发展而引发的军事变革中,为适应信息化条件下局部战争需当今战场电磁对抗的主流方向之一,是攸关其战场生存力的重要环节,空中隐身作战已成为夺取制空权的重要手段。
飞机的隐身性能对雷达和整个武器系统作战能产生致命影响。
隐身技术实质就是尽量降低飞机的雷达、红外、激光、目视、电视及声学性能,使敌方各种探测设备很难发现、探测和追踪,降低敌方的精确制导武器的作战效果,提高飞机的生存能力。
隐身原理隐身技术包括有雷达隐身、红外隐身、可见光隐身和声隐身等。
雷达隐身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截面RCS表示。
所谓雷达散射截面是指目标被雷达发射电磁波散射时其反射电磁波能量的程度,该值越小雷达就越不易探测到目标。
红外隐身是提高目标反红外(热)探测的能力,即减小目标的红外(热)信号特征。
发动机的尾喷管是红外探测器的主要红外源。
在众多探测技术中,雷达探测和红外探测是两种最有效和最普遍的探测技术,其中雷达探测应用更加广泛,雷达吸波材料的应用也更广泛,发展更快。
雷达隐身机理:雷达探测过程中,投射到材料的电磁波能量有反射、吸收和透射三种去向。
电磁屏蔽过程基于将投射到材料表面的电磁波能量反射,同时将进入到材料内部的电磁波通过介质转化成热能或其他形式的能量,以达到衰减电磁波的目的。
电磁波衰减过程主要分为干涉和损耗两种形式。
干涉型材料利用了干涉相消原理,具有多层结构的特点;损耗型吸波材料能够通过自身损耗,对电磁波产生吸收作用。
隐身技术雷达吸波材料分类:传统吸波材料有铁氧体、碳化硅、石墨、导电纤维等,这些材料通常存在吸收频带窄、密度大或高温特性差等缺点。
目前宽频轻质雷达吸波材料是军用电磁波屏蔽与吸收领域的研发和应用重点,包括有新型铁氧体吸波材料、金属磁性吸波材料、导电聚合物吸波材料、新型轻质碳基吸波材料以及超材料等。
其中,石墨烯作为一种有潜力的电损耗型吸波材料,若与磁损耗型吸波材料复合,则可以得到一种新型的兼具介电损耗吸收和磁损耗吸收的新型复合吸波材料。
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。
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。
隐形飞机原理引言隐形飞机是指具有较高的隐身性能的飞行器,使其能够在雷达、红外和可见光等多种传感器探测下减少被发现的可能性。
本文将介绍隐形飞机的原理及相关技术。
1. 隐身技术分类隐形技术主要分为几个方面:吸波材料、减少雷达截面积、减少红外特征和降低声纳信号等等。
1.1 吸波材料隐身飞机通常使用吸波材料来减少雷达反射。
这些材料能吸收或散射入射的电磁波,从而减少被雷达探测到的可能性。
吸波材料一般由碳纳米管等复合材料构成,它们具有较高的导电性能和电磁波吸收特性。
1.2 减少雷达截面积隐形飞机通过设计外形和表面来减少雷达截面积。
采取的措施包括:斜面设计、减少棱角、使用低反射涂层等。
这些措施可以使飞机在雷达波束扫描时减少回波信号。
1.3 减少红外特征为了减少被红外传感器探测到的可能性,隐形飞机还采取了减少红外特征的措施。
例如,使用涂层材料来减少红外辐射,采取热量隔离技术等。
1.4 降低声纳信号隐形飞机还采用了一系列技术来降低声纳信号,以减少被声纳传感器探测到的可能性。
这些技术包括:隔音设计、使用减噪材料等。
2. 隐形飞机的工作原理隐形飞机的工作原理是基于减少被探测到的几个关键方面:2.1 雷达隐身隐形飞机采用了吸波材料和减少雷达截面积的措施,从而减少被雷达发现的可能性。
吸波材料能够吸收入射的雷达波,降低回波信号。
同时,通过设计外形和表面,减少雷达截面积,使得飞机在雷达波束扫描时更难被探测到。
2.2 红外隐身隐形飞机通过减少红外特征来降低被红外传感器探测到的可能性。
采取的措施包括使用涂层材料减少红外辐射,以及热量隔离技术等。
2.3 声纳隐身隐形飞机采用一系列技术来降低声纳信号,减少被声纳传感器探测到的可能性。
这些技术包括隔音设计和使用减噪材料等。
3. 隐形飞机的应用隐形飞机的应用领域主要包括军事和民用领域。
在军事领域,隐形飞机可以增强战斗机的隐蔽性和打击能力,提高对敌方的突然袭击能力。
在民用领域,隐形飞机可以应用于民航和无人机等领域,提高飞行器的安全性和隐私保护。
2019年10月飞机可见光隐身技术的研究与进展杨英萍(航空工业西飞,陕西西安710089)【摘要】作为飞机的重点研究课题,隐身技术向来受到学界的重点关注,飞机可见光隐身技术则属于其中代表。
基于此,本文将简单介绍可见光隐身技术,并深入探讨该技术的研究现状及进展,希望研究内容能够较为直观的展示飞机可见光隐身技术的发展情况。
【关键词】飞机;可见光隐身技术;纳米技术【中图分类号】V218【文献标识码】A【文章编号】1006-4222(2019)10-0311-020前言隐身技术也可以被称作低可探测技术或隐形技术,该技术可通过各种隐身手段实现自身可探测特征信号的降低,以此降低被敌方探测系统跟踪、侦查的概率,提高飞机的战场生存能力。
未来战争中飞机可见光隐身技术将发挥极为关键的作用,由此可见本文研究具备的较高现实意义。
1可见光隐身技术概述可见光隐身技术也被称作视频隐身技术,该技术属于隐身技术的分支,主要用于实现自身可见光信号的减小,敌方光学探测设备发现自身的概率可基于可见光隐身技术的应用实现大幅降低。
传统的可见光隐身技术主要通过自身目标的迷彩伪装或光线的散射实现,而对于飞机可见光隐身技术来说,常用技术实现手段包括特殊的外形设计、加装迷彩飞机外表面涂层、控制光信号发出、避免飞机进入拉烟层。
基于特殊的外形设计,飞机可散射照射在自身上的光线;通过加装迷彩飞机外表面涂层,可有效减小背景色彩与飞机的对比度;通过控制光信号发出,即可避免飞机发出的闪光、信号灯、灯光被敌方探测到;通过避免进入拉烟层,飞机在飞行过程中便能够有效避免引起暴露自身的尾迹出现[1]。
2飞机可见光隐身技术的研究现状及进展2.1研究现状近年来各大军事强国均在飞机可见光隐身技术研究领域投入了大量精力,这类研究多围绕可实现飞机可见光隐身的材料展开,美国和俄罗斯两国属于其中的佼佼者,智能变色材料属于两国研究的主要产物。
智能变色材料可细分为三大类,分别为电致变色材料、热致变色材料、光致变色材料,三者均可较好满足飞机可见光隐身需要,但仅有美国在三者智能变色材料的研究中均存在显著成果,其余国家大多主要围绕光致变色材料开展研究。
隐身飞机之“隐身”“隐身”这一名词,顾名思义就是隐蔽的意思。
“聊斋”故事中就有“隐身术”的提法,它是指把人体伪装起来,让别人看不见。
近年来,随着科学技术的发展,各种探测手段越来越先进:例如用雷达发射电磁波可以探测飞机;利用红外探测器也可以发现放射红外线的物体。
当前,世界各国为了适应现代化战争的需要,提高在军事对抗中竞争的实力,也将隐身技术作为一个重要的研究对象,其中隐身材料在隐身技术中占有重要的地位。
第一隐身飞机出现在1989年海湾战争中,美国第一天出动的战斗机躲过了伊拉克的雷达监视网,迅速到达首都巴格达上空,直接摧毁了电报大楼和其他军事目标。
在历史42天的战斗中,执行任务的飞机达1270架次,使伊军95%的重要目标被毁,而美国战斗机却无一架受损。
这场高技术的战争一度使世界震惊。
为什么伊拉克的雷达防御系统对美国战斗机束手无策?原因就是美国战斗机F117型机身表面上包覆了红外与微波隐身材料,它具有优异的宽频带微博吸收能力,可以逃避雷达的监视。
而伊拉克的军事目标和坦克等武器没有防御红外线探测的隐身材料。
很容易被美国战斗机上灵敏红外线探测器所发现,通过先进的激光制导武器很准确地击中目标。
隐身材料“隐身’的原理是:隐身材料含有多种超微粒子,由于纳米微粒尺寸远小于红外及雷达波波长,因此纳米微粒材料对这种逼得透过率比常规材料要强得多,这就大大减少博得发射率。
使得红外探测器和雷达接收到的发射信号变得很微弱,从而达到隐身的作用。
二、纳米微粒材料的比表面积比常规粗粉打3~4个数量级,对电磁波的吸收率也比常规材料大得多。
这就使得红外探测器及雷达得到的发射信号强度大大降低,因此很难发现被探测目标,起到了隐身作用。
其实隐身飞机不是像电影中描述的看不见,只是由于隐身材料的作用,使得红外探测器及雷达探测不到。
飞机隐身技术的原理和应用1. 引言飞机隐身技术(Stealth technology)是一种通过减小飞机对雷达、红外线和其他探测器的探测概率,从而使飞机具有较高的隐形性能的技术。
隐身飞机在战争中具有重要的战略优势,可以有效降低飞机被敌方探测和攻击的概率,提升飞机在战场上的生存能力。
2. 隐身技术的原理2.1 雷达隐身原理雷达探测是目前最常用的对飞机进行探测的手段之一。
隐身飞机通过以下几个方面实现对雷达的隐身:•减小雷达反射截面积(RCS)隐身飞机采用设计和材料,以减小飞机对雷达波的反射,从而降低雷达探测到飞机的概率。
例如,采用倾斜面、平滑的外形和低反射材料等。
•减小雷达反射截面积的频率依赖性隐身飞机通过选择材料和设计飞机结构,降低对特定频率的雷达波的反射,使其在不同频率的雷达波的反射特性差异化,从而减小被雷达探测的概率。
•减小雷达反射角度隐身飞机尽量采用平滑的曲线外形,减小飞机的壁角,以减小雷达波在入射时的反射角度,从而减小被雷达探测的概率。
2.2 红外线隐身原理红外线探测是另一种对飞机进行探测的手段。
隐身飞机通过以下几个方面实现对红外线的隐身:•排气口的隐身设计隐身飞机采用特殊的设计,以减小排气口的温度和红外线辐射的强度,从而降低被红外线探测到的概率。
•使用红外吸收材料隐身飞机采用特殊的红外吸收材料覆盖飞机表面,以减小红外辐射的反射,从而降低被红外线探测到的概率。
3. 隐身技术的应用3.1 军事领域的应用在军事领域,隐身飞机在战争中发挥了重要的作用。
其应用包括但不限于以下几个方面:•攻击任务隐身飞机可以携带大量武器,对敌方目标进行精确打击,提高攻击的效果和命中率。
•侦察任务隐身飞机具有较高的隐蔽性,可以悄悄接近敌方领空,进行侦察任务,收集情报信息。
•防空任务隐身飞机具有较强的生存能力和躲避敌方防空系统的能力,可以执行防空任务,并对敌方飞机进行拦截和击落。
3.2 民用领域的应用隐身技术在民用领域也有一定的应用价值,包括但不限于以下几个方面:•增加飞行安全隐身飞机可以减小被雷达和红外线探测的概率,降低发生意外的风险,提高飞行的安全性。
隐身的原理与rcs 的分析报告篇一:飞机隐身说明和小部分气动原理_1_1 隐身:作为一款四代战机,具备隐形,高机动,超巡等这些是必备的基本能力。
在四代机中,隐身是非常重要的一个因素,那飞机如何做到隐身呢?雷达波发射出去了是一回事,回波就又是另外一回事了。
事实上,雷达回波的强度跟被照射物体的形状有很大的关系。
我们假设一块一平方公尺的方板,但他正面垂直对着雷达时,得到的雷达发射截面大约是一千平方公尺。
如果我们把方板弯个角度,数据就会骤减为0.1 平方公尺.事实上,还可以做的更厉害点,把方板斜45 度,从正面看像个菱形。
还是那块方板,面积根本不变,但如果我们把这菱形也弯成一个后倾的角度。
那么数据就会降的更厉害,直接成0.001 平方公尺. 可以看到,同是一块方板,我们把它用不同的角度对准雷达,反射的截面积从1000 平方公尺变成0.001 平方公尺。
变化相差了整整100 万倍!!!!!所以,如果把一架飞机的外形,做成像菱形那样。
那他的雷达信号会变的极其小,隐身的效果就处来了。
因而自然有人想到了这个外形布局。
怎么样,这个外形就是上面讲到的倾斜的菱形。
其实这就是洛克希德马丁公司最早的方案。
够科幻吧。
什么?眼熟?没错,这就是大名鼎鼎的F117 夜鹰型隐形飞机最早的方案!!!!这F117 的方案,第一个图的外形就是这么来的,但是后来研究发现这个菱形方块根本飞不起来,所以后来把两侧拉长,加了个内倾尾翼,成了第二张.这个验证机被称之为HaveBlue,已经有夜鹰的影子了。
而上面的第三个就是真正量产型的F117。
第四个方案,加了尾翼的是个海军型的,后来项目被取消。
F117 毕竟是第一代的隐形飞机,这飞机最大的毛病在于为了追求隐身而导致机动性超级差, 而且很多地方受当时条件的限制, 计算机只能处理二维面,所以处处棱角分明。
在南联盟被打下一架后,他的地位就急转直下,因为缺点突出,没几年后就开始退役,到20XX 年,全部的F1 1 7退役,一代名机,就这么匆匆下场,无不让人感慨。
第1篇 一、引言 隐身技术,又称隐形技术,是一种旨在减少或消除物体雷达波反射截面,使其难以被雷达探测和追踪的技术。随着现代战争形态的不断演变,隐身技术已成为军事装备和民用领域的重要发展方向。本报告将从隐身技术的原理、发展历程、应用领域、挑战与展望等方面进行总结。
二、隐身技术原理 隐身技术的核心在于减少或消除目标对雷达波的反射。雷达波在遇到物体时,会被反射回雷达天线,从而被探测到。隐身技术主要通过以下几种方法实现:
1. 外形设计:通过优化目标的外形,使其表面曲率尽可能平滑,减少雷达波的反射。
2. 材料应用:使用吸波材料、透波材料和隐身涂料等,降低目标对雷达波的反射。 3. 结构设计:采用复合材料、智能材料和变形结构等,实现目标在不同频率和角度下的隐身。
4. 信号处理:通过信号处理技术,对雷达信号进行干扰或欺骗,使雷达难以探测到目标。
三、隐身技术发展历程 1. 早期阶段(20世纪50年代):隐身技术主要应用于飞机领域,如美国的F-111和F-117等。
2. 发展阶段(20世纪70年代-90年代):随着隐身技术的不断进步,隐身技术开始应用于潜艇、战舰和导弹等领域。
3. 成熟阶段(21世纪至今):隐身技术已广泛应用于各种军事装备,如F-22、F-35、B-2等隐身战斗机和轰炸机。
四、隐身技术应用领域 1. 军事领域:隐身战斗机、隐身轰炸机、隐身潜艇、隐身导弹等。 2. 民用领域:隐身无人机、隐身汽车、隐身船舶等。 3. 科研领域:隐身材料、隐身结构、隐身算法等。 五、隐身技术挑战与展望 1. 挑战: - 技术难度:隐身技术涉及多个学科领域,技术难度较大。 - 成本高昂:隐身材料和隐身技术的研发成本较高。 - 探测手段:随着雷达技术的不断发展,探测手段也越来越先进,对隐身技术提出了更高的要求。
2. 展望: - 新型材料:开发新型吸波材料和隐身涂料,提高隐身性能。 - 智能技术:利用人工智能、大数据等技术,实现隐身效果的实时优化。 - 国际合作:加强国际合作,共同应对隐身技术带来的挑战。 六、结论 隐身技术作为一项重要的高新技术,在军事和民用领域具有广泛的应用前景。随着技术的不断发展和完善,隐身技术将在未来战争中发挥越来越重要的作用。同时,我们也应看到,隐身技术并非万能,需要在发展中不断克服挑战,推动其向更高水平发展。
为什么隐形飞机会隐身?
隐形飞机是指使用减少散射和把电磁波的反射降到最低的飞机或者飞
行器。
它的原理主要是利用以下几种技术:
一、抑制静电散射
为了降低飞机在外界电磁波沿着机身传播时可能产生的散射,研制人
员将在安装绝缘涂层和复杂的集成结构等设计上做出极大的努力。
通
常情况下,可以通过外部施加油漆和吸引剂来降低散射,从而提高隐
身性。
二、降低电磁波反射
为了降低电磁波从机身反射,通常使用吸收材料,如碳纤维、氟替硅
脂或皮卡贝尔材料等作为隔热层。
这些吸收材料可以吸收和消散电磁波,进而减少来自外部的反射,达到隐身的目的。
三、层状电磁导体
层状电磁导体,即使用多个特制的导体层,以抑制外界传入的电磁波。
通过将该材料固定在机身上可以屏蔽电磁波,有效隔绝周围电磁波,
使飞机在外部看不出来。
四、电磁设计
在电磁设计中,不同的部件被特殊设计,以达到最低的散射和反射率。
例如,飞机的驾驶舱上百余个细小的部件需要被精确设计以降低散射
和反射,这使得在外部观测时隐身效果更佳。
总之,隐形飞机能够隐身,主要是依靠上述技术,抑制散射和反射,
使其可以更加隐蔽,有利于其执行任务时不被发现。
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。
飞机隐身技术研究 2 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 3 Abstract This 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 4
目 录 引 言 ····················································· 5 1.隐身飞机的出现 ·········································· 5 2.飞机隐身技术及原理 ······································ 5 2.1雷达隐身技术 ····································· 5 2.1.1雷达隐身技术原理 ···························· 5 2.1.2 雷达外形隐身技术 ··························· 6
2.1.3 雷达材料隐身技术 ··························· 8
2.2 红外隐身技术 ···································· 8
2.2.1 红外隐身原理 ······························· 8 2.2.1 红外隐身技术途径 ··························· 9
2.3 视频(可见光)隐身技术 ························ 10
2.4激光隐身技术 ··································· 11 2.5 声波隐身技术 ·································· 11 3.正在探索的新型隐身材料与技术 ·························· 12 3.1新的隐身材料 ··································· 12 3.2几种正在探索的新型隐身技术 ···················· 13 总结 ····················································· 14 参考文献 ················································· 14 5
引 言 所谓隐身飞机(stealth aircraft ),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。目前,飞机隐身的方法主要有以下三个方面:一是减小飞机的雷达反射面,从技术角度讲,其主要措施有设计合理的飞机外型、使用吸波材料、主动对消、被动对消等;二是降低红外辐射,主要是对飞机上容易产生红外辐射的部位采取隔热、降温等措施;三是运用隐蔽色降低肉眼可视度。 1. 隐身飞机的出现
国外隐身技术的研究始于第二次世界大战期间,起源于德国,发展于美国,并扩展到英国、法国、俄罗斯及日本等发达国家。迄今为止,美国已研制出多种隐身飞机,其中F- 117A隐身战斗机、B- 2A隐身轰炸机和F- 22先进战术隐身战斗机是隐身飞机家族中的杰出代表,它们均采用了不尽相同的隐身技术,代表了飞机隐身技术的不同发展阶段。目前美国的隐身飞机技术处于国际领先地位,俄、德、法、英、瑞典、加拿大和日本等国家对隐身飞机的研究也在迅速发展中。现役隐身飞机中,只有F- 117A和B- 2A经过战争的检验,它们被证明是技术性能卓越、作战功能强大、具有超级突防能力的作战飞机。 2.飞机隐身技术及原理 2.1雷达隐身技术 2.1.1雷达隐身技术原理 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。雷达的最大探测距离与RCS的关系可用下式表示: 6
4/1322max4RrttpGp (2.1) 式中Pt为雷达发射功率;Pr为雷达接收功率;Gt为雷达天线增益;λ为雷达工作波长;σ为目标雷达散射截面积。假设某雷达在σ=1000时,Rmax=100,则可以进一步得到RCS减缩与雷达作用距离下降的对比情况(见表2.1): 表2.1:RCS缩减与雷达作用距离下降比较
σ 1000 500 100 50 10 5 1 0.5 0.1 Rmax(%) 100 84.1 56.2 47.3 31.6 26.6 17.8 15 10
表2.2:几种典型飞机的RCS
机种 B- 52 “海盗旗” FB- 111 F- 4 米格- 21 苏- 27 “阵风” D B- 1B B- 2A F- 22 F- 117A
RCS(m2) 100 15 7 6 4 3 2 0.75 0.1 0.05 0.025
2.1.2 雷达外形隐身技术 气动力允许的条件下,改变飞行器外形,使其在特定的照射角度范围内显著降低特定照射角度范围内的RCS的技术成为外形隐身技术。 理想平板的最大RCS 为:
22max4A
(2.2)
其中:A = lw;一波长;l一平板的长度;w一平板的宽度; 如考虑雷达的波束函数和雷达探测目标的方位角,雷达对应在平板上的RCS 为:
2maxcos]sin2)sin2sin([ll (2.3) 7
max- 理想平板的最大RCS;一波长;一偏离平板垂线的夹角。
把(2.2 ) 带(2.3) 入化简得:
22
tansin2sin)(l
(2.4)
在偏离垂线的角度上观测平板时,它的最大RCS 为:
22tan
,
(2.5)
从(2.5) 式可见,偏离平板垂线的夹角职越大,主平板的,越小。这也是外形设计隐身的依据。其采用的方法通常如下: 1 飞机的机翼、机尾和机身之间的结合都是能产生角反射器效应的部位,可采取翼身融
合体结构,V型尾翼或倾斜式双立尾结构等方法。 2 变后向散射为非后向散射,采用后掠翼和三角翼结构对付正前方入射光。 3 用边缘衍射代替镜面反射,尽量使机上造成镜面反射的部分平滑,使之形成边缘衍射而无强反射。 4 用平板外型代替曲面外形,减少散射源数量。可将飞机的机身、短舱等处向扁平方向压缩或做成近似三角形机身。 如图2.1,用倾斜的平板组成的多面体机身代替常规的二次曲面机身,可将入射到机身的雷达波的大部分能量偏转到在一定的角度范围内,雷达接收不到的方向上,雷达接收到的只是很弱的回波e,因此可显著降低机身的RCS。
图2.1 8
2.1.3 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,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。 2.2 红外隐身技术 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。 2.2.1 红外隐身原理 从红外物理学可知,物体红外辐射能量由斯蒂芬一玻尔兹曼定律决定: 4WT (2.6) 式中,W为物体的辐射发射量,为玻尔兹曼常数,为物体的比辐射率,T为物体的绝对温度。 可见物体辐射红外能量不仅取决于物体的温度,还取决于物体的比辐射率。温度相同的物体,由于比辐射率的不同,在红外探测器上显示出不同的红外图像。另一方面,为降低目标表面的温度,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,以使目标表面的温度尽可能接近背景的温度,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。 红外探测系统能探测目标的最大距离R为: