隱身飛機自美軍1989年入侵巴拿馬首次使用后,便引起了軍界的廣泛關注。隱身飛機在海灣戰(zhàn)爭的空襲中取得驚人的戰(zhàn)果,40余架F-117隱身飛機累計執(zhí)行任務1270架次,僅為作戰(zhàn)飛機出動總架次的2.7% ,卻完成了預定任務的40% ,且無一架損失。
F-117隱身戰(zhàn)斗機
隱身武器在現代戰(zhàn)爭中發(fā)揮著越來越重要的作用。
隱身技術,又稱為目標特征信號控制技術。它是通過控制武器系統(tǒng)的信號特征,使其難以被發(fā)現、識別和跟蹤的技術。
針對探測系統(tǒng)的不同物理原理而言,隱身技術主要包括雷達隱身、紅外隱身、聲隱身和視頻隱身等幾個方面。
雷達隱身主要通過外形設計和涂覆吸波材料等技術實現。
雷達探測(圖片來自網絡)
雷達智能隱身技術是在未來體系對抗、電磁頻譜作戰(zhàn)條件下,雷達隱身技術發(fā)展的主要方向。
雷達智能隱身集感知、決策、執(zhí)行于一體,能夠自主感知戰(zhàn)場威脅電磁波,分析其工作波段、入射方向等參數,并能夠根據威脅的特點產生活選擇最佳隱身方案,最后能夠對自身進行調整,實現隱身。目前,國內外對雷達智能隱身相關技術的研究主要集中在可調節(jié)/重構結構材料、有源對消、智能蒙皮等方向。
由雷達天線、天線罩及雷達倉內高頻部件組成的雷達天線系統(tǒng)是飛行器頭部區(qū)域的一個強散射源,其隱身效果直接影響飛行器的隱身性能,因此,隱身天線罩的設計至關重要。目前,國內外正在研究的智能頻率選擇表面、可控電磁屏蔽材料等均可用于隱身天線罩的設計中。美國休斯公司申請了“應用光導材料實現開關式電磁干擾屏蔽與防護的方法和裝置”專利。2004年1月的《國際防空回顧》報道了俄羅斯采用硫化鎘或硒化鎘光電薄膜材料,為其蘇-35戰(zhàn)斗機機載雷達研究了一種光可控的雷達隱身天線罩。
可調節(jié)/重構吸波結構和材料,除了可以用作隱身電磁窗口之外,還可以用作機體蒙皮,使機體蒙皮具有智能隱身性能。目前,這類結構和材料主要有導電高分子材料、動態(tài)自適應雷達吸波結構、有源電磁超材料等。英國、中國等有相關研究。
飛機蒙皮的概述圖(來自網絡)
智能蒙皮這一技術構想由美空軍在20世紀80年代提出,在裝備的外殼內植入智能結構以用于監(jiān)視、預警、隱身和通信等。用于隱身的智能蒙皮可以根據電磁威脅頻段、方位等信息,自主調節(jié)結構內部的電磁參量,使得電磁散射信號返回最小。目前,智能蒙皮技術發(fā)展以美國為主導,已經在F-22、F-35、F-18升級型及X系列等多種機型上測試和應用。歐盟、俄羅斯、日本等也均有智能蒙皮的相關研制。
(來源:國防科技大學“科普中國”共建基地)
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