等离子体技术和有源隐身技术

日期：2018-10-24 09:52

一、等离子体技术

等离子体技术是近年来新兴的一种技术,可利用其来控制目标的RCS指标,该技术的核心是如何产生等离子体。等离子体可认为是电离的“气体”,是指气体在特定的外界因素(如喷气式飞机的射流,放射性同位素,超高音速飞行器的激波等)的作用下,生成由自由c电子、阳离子和少量中性粒子构成的集合,整体呈中性的物质状态,是物质的第四态。通过研究人员的理论研究及大量实验发现,等离子体对电磁波具有良好的吸收和耗散作用,这一点与隐身技术的需求不谋而合,因而得到了隐身设计师们的极大关注。经过对等离子体的深入探索,研究人员掌握了可有效产生等离子体包层,并可实现良好隐身的两种方法,但这两种方法各有优劣。
①应用等离子体发生器。应用等离子体发生器的优点是在不改变武器结构的条件下获得良好的隐身效果,使用方便。但缺点是,等离子体发生器安装位置处的隐身效果将大打折扣,而且发生器的电源功率大小也会受到限制。
②应用放射性同位素。该技术方法是指将适量的放射性同位素涂抹在武器装备需要隐身的部位。该技术的难点是很难控制放射性同位素的辐射剂量。剂量过小,则不能产生足量密度和厚度的电子;剂量过大,雷达波就在包层中具有临界电子密度的位置被反射回去,达不到隐身的目的。

二、有源隐身技术

有源隐身技术,指的是通过有源方式控制电、声、热等信号,从而躲避探测设备探测的技术,又称之为主动隐身技术。以上提到的外形、吸波材料的方法指的是无源(被动)隐身技术,也就是通过改变平台的外形结构,涂覆透波、吸波材料等措施,尽量减小威胁区域内电磁、红外、可见光、声波等信号的能量,降低目标的信号特征,最终实现目标的隐身。鉴于无源隐身技术手段受目标自身的限制,国内外学者们开始着眼于研究如何通过有源的方式,实现目标的隐身。图1-3给出了一个有源隐身的基本原理图。

图1-3 有源隐身基本原理

常见的技术实现途径有以下4种：

①电子欺骗和干扰。利用干扰机施行电子欺骗和干扰,可以提高武器装备平台40%以上的存活率,具体的实施方式是:首先计算出武器装备平台可能或正在遭受威胁的雷达的工作频率,然后通过发射出与敌方雷达对应的脉冲,制备出虚假的信号来干扰敌方雷达;也可以采用更为方便的诱饵系统,该诱饵可以准确地辨认出敌方雷达,并可快速响应,产生实时对抗信号,从而实现诱骗的目的。

②使用低截获概率雷达。该技术指的是:在保证已经完成自身工作任务的前提下,尽可能控制自身电磁信号被敌方截获的概率。如:自适应控制己方雷达天线的发射功率,在雷达捕获到敌方目标之后,将天线的辐射能量立即降低到可跟踪目标的最小功率,从而保护己方不被发现。

③采取有源对消法。有源对消的基本原理就是,在敌方雷达探测方向上,主动发射电磁波,并与己方产生的散射相互对消,从而保证敌方雷达接收机始终位于合成方向图的零点,从而实现隐身的目的。成功的有源对消装备有加载在B2隐身轰炸机的ZSR-63电子战设备,该设备主动发射电磁波,与照射在机体上的雷达信号相干对消。

④采用特殊照明系统和电致变色材料。美国计划在2025年采用有源技术来实现卫星的隐身(即卫星伪装)。计划采用的方式是,采用纳米智能薄膜( robotms)伪装卫星,此薄膜可检测辐射在卫星上的能量,且能够通过改变自身结构来吸收辐射能量,从而实现卫星的隐身。

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