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帖子主题:中国即将量产的超材料有啥用?可让雷达对歼20失效

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中国即将量产的超材料有啥用?可让雷达对歼20失效

中国即将量产的超材料有啥用?可让雷达对歼20失效

所谓超材料生产线

近日,媒体报道深圳正在建设全球第一条超材料的生产线,并称已经诞生了涉及到隐身、阻燃、抗结冰等多种超材料。超材料本身没有严格精确的定义,往往用来指代一些性能和特点与以往常规材料、传统理论出现巨大差异的新型材料。

这类材料其实每年都会大量的出现,但是水很深,到底是什么情况不到大规模实际应用都难以定论。由于没有更详细的信息,因此这个超材料具体超到什么样是无法得知的。

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歼20

但是就隐身来说,超材料这个方向确实是未来隐身能力实现大幅度进步的重要环节;因此我们可以脱开国内这个超材料本身,谈谈歼20理想的隐身材料是什么样的。

在现阶段,战机的隐身性能主要是通过三个方面的能力综合实现的:

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低可截获功能是隐身战机雷达的核心

一:主动信号控制。战机对外发射的信号必须被难以发现,比如F22雷达采用的低可侦测模式,雷达波只以满足探测需求的最低功率发射,而且会尽量伪装成噪声信号;比如相互之间通信的数据链,采用非常窄的波束定向发射。F117由于设计年代太早,雷达都不能装就是因为这个。

二:外形反射控制。这一点最容易理解,F22、B2、F35、歼20这些飞机,外观特征与传统战斗机轰炸机风格迥异,就是为了避免形成直角相交等各种强反射的外形特征,让照射的雷达波反射尽可能弱、而且反射向低威胁的方向。

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F117

三:吸波材料。雷达波照射到吸波材料上以后,会像微波炉加热食物一样,电磁波的能量被吸波材料吸收转变成热能。有些时候吸波材料要配合透波材料使用,因为飞机某些部位的物理外形,不能同时满足气动和隐身的需要,这时候就需要使用透波材料的辅助,在隐身外形的基础上做出气动外形的形状。

而现在的吸波材料,主要在三个方面依然有待于改善:

第一是高效率的吸波角度范围很有限。多数材料一旦雷达波的入射角度在30度左右或者更低,基本上就完全失去吸波效果,电磁波在材料上会形成光柱照镜子那样的镜面反射效果。

第二是吸收电磁波的波段比较狭窄,往往只能针对一个特定的波段才有最好的效果。比如针对战斗机火控雷达的波段进行优化,往往就要一定程度上牺牲吸收波长更长的预警机雷达波的能力,隐身效果就会出现下降。

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B2隐身涂层维护

第三是笨重(好的效果往往需要较大厚度),而且耐受雨滴撞击、蒙皮反复变形的能力不佳,易于开裂剥落。这是B2等设计较早的隐身飞机维护难、维护贵的核心原因。

就理论上说,人们期待的隐身涂料,是轻巧、附着牢固,能在极大角度范围以内,高效吸收各种波段电磁波的新型材料;这将使隐身飞机的战术使用限制得到极大的解放——强反射的角度范围更少、而且反射强度更低,雷达更难以发现。

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现阶段反隐身雷达全都靠吹

比如一直被吹的非常厉害的长波雷达——实际上这类雷达探测精度差而且探测结果并不可靠,只能作为预警提示使用。它们被认为有反隐身潜力的原因,就是其波长与战斗机尺寸相近,能形成谐振而大大强化反射特征。同时战斗机的吸波涂料,往往对于这个波长的雷达波吸收能力很差。

而在理想的吸波材料涂覆以后,包括这种类型在内的各种所谓反隐身雷达,都会因为雷达波在极大角度范围内被极高效率吸收而丧失作战能力——这并不直接违背已知的物理规律,因此理论上讲是完全可能的,只是我们仍然没有找到正确的途径、拥有足够的能力去将其实现。

而深圳这个超材料生产线,到底是什么情况,还是有待于未来的见证吧。(作者署名:候知健)

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      身为剑之所成血为钢铁,而身如玻璃。历数战而不败,不曾败走,亦不曾胜利。
      2018/3/13 9:31:15

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