隐身技术的种类
日期:2018-10-23 09:25
一、低RCS外形技术
外形隐身技术是提高装备产品隐身性能的一项重要技术,是目前隐身技术中最有效的技术途径之一。外形隐身并不能吸收雷达波,而是通过精确的外形设计将雷达波能量反射到较低威胁的方向上,以减小高威胁方向上的雷达回波。以飞行器为例,常用的外形隐身设计方法包括翼身融合技术、座舱与机身融合、V形尾翼、取消吊舱和副油箱等技术措施。此外,还可对一些强散射源进行低RCS外形处理,例如发动机进气道和尾喷口、雷达舱和天线等。
二、目标特征信号控制技术
目标特征信号控制技术(又称隐身技术)是集空气动力学、材料学、电磁学、工程物理等诸多技术的一门综合性交叉学科,介绍如何减少武器系统的目标特征信号,使其难以被探测系统发现和跟踪的各种技术,其中包括雷达特征信号控制技术、声频特征信号控制技术、红外特征信号控制技术、磁特征信号控制技术等。
(a)雷达威胁区内 (b)雷达威胁区外
图1-1 倾斜外形使回波偏离雷达威胁区
三、雷达目标特征信号控制技术
1、雷达有源隐身技术
近年来雷达有源隐身技术越来越受到专家们的青睐,它是指利用有源手段使武器装备规避声、光、电、热等探测设备探测的一种技术,其实现的主要技术途径如下:a.电子欺骗和有源干扰。b.使用低截获概率探测器。c.采取有源对消法。
2、雷达吸波材料
吸波材料技术的发展和运用是实现武器系统隐身的重要措施之一,是隐身技术发展的关键。a、其中包含常见非结构型吸波材料(铁氧体吸波涂料、多晶铁纤维吸波材料、金属微粉吸波材料) b、目前应用的主要吸波复合材料;复合材料领域呈现出一派生机,在航空航天工业中,先进复合材料正大放异彩。碳化硅纤维、碳化硅碳纤维复合材料,是一种属于电阻型的雷达吸波材料,通过材料电阻来衰减电磁;混杂纤维增强复合材料,隐身飞机上可能较多地采用了该材料,以增加吸波效果、拓宽吸波频带;结构陶瓷及陶瓷基复合材料将有望在高推比发动机上使用,美国用陶瓷基复合材料制成的吸波材料和吸波结构,加到F-117隐身飞机的尾喷管后,可以承受1093℃的高温,而法国 Areole公司采用由玻璃纤维、碳纤维和芳酰胺纤维组成的陶瓷复合纤维制造岀无人驾驶隐身飞机;特殊碳纤维増强的碳-热塑性树脂基复合材料具有极好的吸波性能,能使频率为0.1MHz50GHz的脉冲大幅度衰减,现在已用于先进战斗机(ATF)的机身和机翼,其型号为APC(HTX)。另外APC2是 Celiong40-700碳纤维与PEEK复丝混杂纱单向增强的材料,特别适官制造直升机旋翼和导弹壳体,美国隐身直升机LHX已经采用此种复合材料。
3、新型隐身材料
新型隐身材料已成为隐身技术发展的亮点,现用的一些新颖独特的隐身材料有:(薄荧光板、电致变色薄膜、闪烁蒙皮、导电高聚物吸波涂料、电路模拟吸收体和R卡、手性吸波材料)
四、红外及可见光特征信号控制
红外隐身材料技术是控制武器系统的红外特征信号技术研究的重要组成部分,主要原理是隔热、温控或使红外辐射能量集中于红外探测系统工作波长3~5m和8-14gm两个波段以外的频段上,如隔热、吸收涂料,低发射率薄膜,温控(如红外迷彩涂料)、降温(利用物体升华、膨胀、重复改变结构、变频等手段消耗内部热量)涂料等。红外隐身材料主要有涂料型和薄膜型,如添加多种填料的能透射射频反射红外的涂料、以玻璃微珠为介电核外层涂数其他材料制成的红外隐身材料等。红外隐身织物因其价格低廉,使用方便,工艺稳定,易于批量生产且可实现厘米波、毫米波兼容可见光、远红外、热红外多谱隐身功能,而被广泛运用,经研究发现,近红外的反射特性与中远红外的辐射特性是红外隐身必须兼备的性能,仅满足其一,很难在高科技条件下实现红外隐身的目的,因此,实现宽频谱红外隐身性能相兼容的复合材料研发是红外隐身的发展趋势可见光特征信号控制手段主要采用迷彩、伪装技术,在武器系统表面涂上与背景颜色相近的迷彩,或者在武器表面罩上伪装网。此外,正在研究各种新的可见光隐身方法,如美国研究一种电致变色涂覆材料,用不同的电压控制时,材料将显示出不同的特性,使武器颜色随背景颜色变化外及可见光隐身技术广泛应用于飞机、导弹、舰艇、坦克等武器系统的总体设计,F22、“科曼奇”RAH66隐身直升机、AGM-129巡航导弹等均是飞行应用红外隐身技术的典型例子。
五、声频特征信号控制技术
在各种武器系统中,舰艇受到声频探测威胁最为严重。因此,潜艇的低噪声要求是声频隐身的重点研究内容。舰艇产生的噪声的频率从几赫兹到40kHz左右,有推进系统噪声、机械装置及设备噪声、水动力噪声等几类。舰艇机械装置及设备的减振降噪手段包括:采用柔性连接重新设计管路系统,或者利用减振方法,或者采用消声材料将舰艇包围起来达到降噪的目的。水动力噪声控制对实现潜艇隐身很重要,主要的措施包括:设计低噪声艇体外形,使其保持线型的光顺性;对流体流经首、尾部产生过渡的部位进行仔细设计,控制流体分离。
六、其他目标特征信号控制技术
磁信号也是兵器的一种重要的特征信号。为避免受到磁性水雷和鱼雷等武器过的威胁,舰艇的磁特征信号控制显得尤为重要。目前,各国已开始重视利用低磁性材料建造舰艇的外壳和舰面设备(如桅杆、塔台、舰炮围壳等),如新型的隐身舰艇将采用碳纤维或玻璃钢复合材料制作外壳,也可以在舰艇船壳内采用消磁设备对艇体消磁。
七、新型的隐身技术
通过研究人员的理论研究及大量实验发现,以下几项新型隐身技术得到了隐身设计师们的极大关注:1.集可见光、红外及雷达等于一体的多频谱RAM兼容隐身材料 2.等离子技术 3.有源隐身技术 4.天线隐身技术 5.纳米技术 6.仿生技术 7.“微波传播指示”技术 8.智能隐身材料(RAM)
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