隐身材料

现代隐身技术及材料的应用研究

摘要：隐身技术与隐身材料在现代国防体系中具有非常重要的意义。本文对雷达隐身技术和红外隐身技术的原理做了系统阐述，并介绍了各种雷达隐身材料和红外隐身材料的国内外研究进展，主要包括多晶铁纤维、手性吸波剂、导电高分子等雷达隐身材料以及低发射率和控制目标温度的红外隐身材料。对智能隐身材料以及多功能一体化隐身材料在隐身材料的未来发展中的作用和趋势进行了分析。关键词：雷达隐身技术，隐身材料，红外隐身技术

Study morden progess of stealthy techniques and steslthy materials Abstract: stealthy techniques and materials are fairly significant for morden national defense system .The theory of radar stealthy techniques and infrared stealthy techniques are reviewed and the progress of different radar and infrared stealthy materials are also introduced, including polycrystalline ferrofiber ,chiral absorber, conductivity polymer etc. and also including low infrared emissivity materials, temperature –control materials. Intelligent stealthy materials and multifunctional tealthy materials are predicted to be the developing tendencies of tealthy materials. Key words: radar tealthy materials, infrared steakthy technique, stealthy materials 现代无线电技术和雷达探测系统的迅猛发展 ,极大推动了世界各国防御系统的搜索、跟踪、攻击目标的能力 ,传统的作战武器受到了越来越严重的威胁。隐身技术作为提高武器系统生存、突防、打击能力的有效手段 ,已经成为集陆、海、空三位一体的现代战争中最重要、有效的突防战术技术。隐身材料与隐身技术息息相关 ,是隐身效果实现的关键 ,各国均对此给予了高度重视。前苏联对隐身材料的研究已有年历史日本在研制铁氧体涂料方面处于世界领先地位。荷兰、德国、美国等国家先后将隐身材料用于飞机、舰艇 ,研制的不同型号的飞机先后在战争中显露头角图。飞行器的隐身主要是缩减目标的雷达散射截面和降低目标的红外辐射 ,与此相对应的是雷达隐身技术与材料以及红外隐身技术与材料的研究和发展。基于此 ,本文拟主要对这两类隐身材料的技术原理、发展现状和趋势进行综述和总结.

一雷达隐身技术与雷达隐身材料

1.1 雷达隐身技术

雷达隐身技术是指能显著吸收雷达波 ,令其转变为热能 ,从而减少雷达回波能量 ,达到目标隐身的技术。现代战争中,雷达仍是探测目标最可靠的手段 ,因此 ,国内外重点研究的隐身技术大多是在雷达探测下的“隐身”。

1.1.1结构隐身

最初的雷达隐身是通过对飞行器外形的合理设计来减少雷达散射截面积’,这是实现武器系统高性能隐身最直接有效的手段。外形设计技术是通过目标外形结构和形状设计 ,使目标反射的雷达波能量偏离雷达发射方向 ,从而降低目标的。无论是理论分析还是试验研究都表明 ,对于而言 ,物体的形状远比尺寸重要。比如 ,小吨位运货车的为甘 ,而一轰炸机这一庞然

大物的却仅为扩。由此可见 ,目标的外形设计合理 ,能大幅度降低雷达回波的强度阎。外形技术的原则是 ,在保证飞行器总体技术要求的前提下 ,将目标强散射中心转化为次散射中心或是将强散射中心移出受雷达威胁的主要方位区域。多棱面外形和融合外形技术是低 RCS外形技术的两个重要方面。前者是将飞行器设计成多棱面体,使得整个机身只呈现出几个有限的窄散射峰值典型RCS 的应用实例如美国的 F 一 117A隐身战斗机融合外形技术主要包括平面和空间的三维融合 ,通过对飞行器截面形状进行合理设计 ,使其侧向的镜面散射变为劈形边缘绕射 ,从而大大降低飞行器的侧向 ,典型应用如美国的 B一 2战略轰炸机现在美国、俄罗斯等一些国家已能够模拟和评价各种各样的隐身外形 ,从而研究出和不断完善减缩的各种方法 ,并建立一定的设计规范川。

1.1.2材料隐身

材料隐身主要是通过在目标表面涂敷各种功能材料 ,散射或损耗雷达波以达到隐身的目的。雷达吸波材料的应用是实现隐身的主要措施 ,也是隐身技术研究的主要内容。由于气动方面的限制 ,飞行器的许多部件无法采用外形隐身,只能在这些部件上采用雷达吸波材料来减缩。目前 ,用于材料隐身的雷达吸波材料已达十几种之多 ,与外形隐身技术相比 ,材料隐身技术占有更为重要的地位 ,是目前雷达隐身技术研究中最具活力的研究领域。目前 ,科学家们正在致力于研究新的隐身机理和技术。如等离子体隐身技术和仿生学隐身技术等。它们既不同于对飞行器外形的设计 ,也不同于在飞行器表面涂覆隐身材料 ,可谓新型隐身技术。

1.1.3等离子体隐身技术

等离子体隐身技术是60 年代就开始探索,近几年才有发展的新兴隐身手段。等离子体隐身的基本原理是利用等离子体发生器、发生片 ,或者放射性同位素在武器表面形成一层等离子云 ,通过设计等离子体能量、电离度、振荡频率和碰撞频率等特征参数 ,使照射到等离子云上的一部分雷达波被吸收 ,一部分改变传播方向,从而返回到雷达接收机的能量很少 ,达到隐身的目的。等离子体隐身技术吸波频带宽、隐身效果好,使用简便、使用时间长 ,无须改变飞机的气动外形设计 ,不影响飞行器的飞行性能 ,维护费用低 ,采用等离子体隐身技术的飞行器被敌方发现的概率可降低99% 。近几年来 ,俄罗斯在等离子体技术方面取得了突破性的进展 ,并已领先于美国。但利用等离子体技术实现隐身还存在一些问题安装等离子体发生器的部位无法隐身要求电源功率很高 ,设备大等。

1.1.4仿生学隐身技术

在自然界中 ,许多动物都有天生的隐身本领 ,为隐身研究提出了一些有趣的课题。比如变色龙能根据背景环境而变化颜色；燕八哥与海鸥的大小相近 ,RCS 却只有海鸥 1/200。蜜蜂体积远小于麻雀 ,但RCS反而比麻雀大16倍。这其中蕴藏着很深的奥秘 ,深入研究会得到很多启迪。现在美国研制出一种电致变色薄膜 ,又称“变色龙”材料。这是一种通电后能变色的聚合物薄膜 ,在不同的电压下会发出蓝、灰、白等不同颜色的光 ,还可显现出浓淡不同的色调。把这种薄膜贴在飞机表面 ,通过控制电压大小，便能使飞机的颜色与天空背景一致。应用电致变色材料的主要技术障碍目前尚不清楚,但这种材料必须接收阳光和恶劣气象的考验 ,还必须与现有雷达和红外隐身技术兼容。

二. 吸波材料的研究现状

2.1 铁氧体吸波材料

你3.1

铁氧体吸波材料是研究的较为成熟和应用最广泛的吸收剂, 其相对磁导率(μ r) 和相对介电常数较高, 在 EMC室和微波暗室应用方面已产业化, 在厚度6.3mm, 频率 10MHz～ 2GHz下, 吸收衰减可以达到-10dB。作为雷达波吸波材料, 前期主要以 NiZn 尖晶石结构为主, 由于其磁晶各向异性较小, 自然共振频率较低, NiZn 尖晶石结构主要适合工作在 30MHz～1GHz频段。近 10 年来铁氧体吸收剂主要集中在六角铁氧体吸收剂研究上, 其吸收机理主要为电子自旋磁距的自然共振。六角铁氧体结构根据单位晶胞堆垛方式不同, 可以形成不同的六角结构。而具有不同的磁特性, 特别是磁晶各向异性通过离子的取代, 可以进行大范围调整, 因此六角铁氧体材料作为微波吸收材料受到广泛重视。近年来国内外有大量文献报道, 不同六角结构具有不同频率特性和温度稳定性, M型和W型共振频率较高, Z和 M型温度稳定性较好。烧结六角铁氧体在 1～ 18GHz 内, 可以得到较高磁导率, 较为匹配的介电常数, 是一种宽带强吸收材料。但是, 铁氧体吸收涂层厚度较大, 密度大。

2.2 纤维吸波材料

纤维吸波材料包括导电纤维、铁纤维、镍纤维、钴纤维及其合金纤维等。最早是碳纤维用于各种损耗和屏蔽中, 后来在双层磁性吸波涂层的低层, 掺入不同含量、不同尺度 mm级的 Cu 纤维, 发现纤维的加入有利于改善低频吸收特性。90 年代, 3M公司采用长度6μ m, 直径 0.26μ m多晶铁磁性纤维吸收剂, 体积比35%, 厚度 2mm, f=6～ 19GHz, 吸收衰减小于- 10dB, 这种吸收剂可在很宽的频带内实现高吸收的效果, 且重量比传统的金属微粉材料轻, 克服了大多数磁性吸收剂所存在的大的缺点。目前国内在多晶与非晶磁性纤维吸波特性研究方面主要集中在: 纤维制备工艺、取向问题、基本磁特性、各项同性电磁参数测量、纤维材料/颗粒吸收剂复合及对吸收特性影响、纤维材料参数表征(张量磁导率)及各向异性吸波材料设计等等。在此领域的研究取得了一定成果。在纤维材料吸收机理、制备工艺、各向异性电磁参数测试手段和材料设计有待进一步加强。

2.3 纳米吸波材料

过去近 20 年里, 科学界主要对纳米颗粒的基本电磁特性进行了详细的研究。而近几年对基微波电磁参数以及吸波性能的研究已经逐步发展起来。在纳米材料微波特性报道较多的有法国的 TONEGUZZO 等制备了粒径 20- 250nm的FeCoNi 材料, 对其合成工艺、粒度分布、热处理、密度、磁化强度、相结构及动态磁学特性进行了深入研究。0.1～ 18GHz磁导率虚部测量结果有多共振峰出现, 与微米级颗粒有明显区别。在 50～ 400nm间, 随颗粒尺寸减小, 共振峰移向高频,随着颗粒尺寸分布变宽, 磁导率虚部共振峰变低, 变宽, 变少。新加坡大学的 Ding J 等采用机械合金法研究了 0.1～ 8GHz 内 Fe90M10, M=Fe, Co, Ni, Si, Al, Gd,Dy, 和 Nd 纳米晶合金粉末的电磁参数以及合金粉末微波磁导率同材料静态磁参数、电阻率、粒径的关系,发现纳米晶合金的高频磁导普遍优于传统的羰基铁和铁粉等材料。日本东北大学制备了 Y2Fe14B/Fe3B永磁/软磁纳米晶合金颗粒, 由于永磁和软磁相的交换耦合作用, 材料在 38～40GHz的衰减超过- 20dB, 适用于高频吸波。同时, 国内的研究也取得一定成果, 获得在微波吸收性能较好的纳米晶合金吸收剂。目前, 纳米金属氧化物混合物吸收剂的研究也颇受重视。Hitachi. Ltd, Hitachi Research Laboratory 报道用机械合金法制备纳米 Fe- SiO2, 在 0.1～ 18Ghz, 与Fe- SiO2 一般混合

物比较, 发现磁导率和介电常数提高, 吸收特性明显改善。法国的 Christian Brosseau 等对这一领域的研究现状进行了较完备的总结。纳米薄膜或纳米多层膜材料具有优异的电磁性能,其超高频到微波频段可在 1 位、 2 位、 3 位数可调。近年来以 Fe 基、 Co基为主体的纳米晶薄膜、纳米磁性颗粒膜和多层膜的研究十分活跃, 这些铁磁性薄膜具备高饱和磁感应强度、高居里点, 以及在GHz频率下能够得到比铁氧体更高的磁导率。目前纳米材料作为吸波材料存在的主要问题有:纳米材料的吸收机理不够清楚, 纳米材料电磁参数的表征存在困难, 纳米材料设计方法还未掌握。

三吸波材料发展展望

作为吸波材料“薄、宽、轻、强”的发展方向永无境, 随着工作的深入化, 难度越来越大。需要建立全的吸收概念, 包括材料吸收机理、材料的表征参数材料的设计机理。

3.1智能隐身材料

国外 80 年代开发展智能隐身材料, 它是一种材料特征信息随环境改变而自动调整的材料, 代表着隐身材料先进的发展方向。目前国内外智能隐身材料主要研究领域包括: ( 1)智能变色材料。如光致变化(变色龙漆)、电致变色材料(美国陆军 Natick 研究发展工作中心在装甲车上涂敷的改性电致发光聚苯乙烯薄膜, Lockheed Martin 公司用于飞行器的电致变色聚合物蒙皮等)、热敏化学伪装材料(英国研制的一种新型化学伪装材料, 能在- 20～ 1000C 条件下使用, 具有色彩的全光谱变化) ; ( 2)智能红外隐身材料、热致可变发射率材料, 以温度控制为出发点的相变控温材料的其它控温装置系统等; ( 3)智能吸波材料。如电场感应致变反射率材料 (英国 Alan Barnes 研究的智能雷达吸波材料, 材料的反射系统数会随外界电场的变化而快速变化)等。智能隐身材料是一个包括信息感知与获取, 数据或图像处理、反馈控制技术以及材料技术的综合研究领域, 在技术上有极大难度。预计在未来较长的一段时期内, 国内对智能型吸波材料的研究将处于控索性阶段, 研究重点可能集中在概念及基础研究、基体智能材料及结构元件的研制等方面。

3.2 多谱频隐身材料

从探测技术的现状和发展来看, 雷达、热红外( 3～5、 8～ 14)和可见光( 0.4～ 0.7)探测设备及寻的传感器,目前并且在未来相当长的一段时间内仍将扮演主要角色。因此简单地使用任何单波段的隐身材料对减少总体威胁所起的作用都是有限的, 吸波材料也必将朝多频谱兼容隐身的方向发展。在这一技术领域, 雷达和可见光兼容技术已有较大突破, 难点在于红外。由于隐身机理不同, 设计概念迥异, 雷达和红外兼容尤其是和低发射率材料的兼容具有很大难度, 也是多频谱兼容隐身亟待解决的关键问题。

四.红外隐身技术与红外隐身材料

随着红外探测技术及红外成像技术的飞速发展 ,各种具有高探测精度、高分辨率的红外探测和遥感设备不断涌现 ,常规的红外对抗措施越来越不能满足现代战争的需要。为此 ,以降低装备红外信号特征和消弱敌方红外探测效能为宗旨的红外隐身技术 ,受到了各国的高度重视并迅速发展。20世纪70年代起 ,美国和前苏联展开了大量红外隐身技术的基础性研究 ,此后 ,西方各国纷纷介人其中。目前 ,国外红外隐身技术与红外隐身材料的发展已进人实用阶段。

4.1红外隐身技术

红外隐身技术通常采取的途径为抑制目标的红外辐射强度 M。由斯蒂芬一玻尔兹曼定律知 :M=εσT4 ,辐射强度与材料温度T 的四次方和平均发射率ε成正比。因此降低目标的发射率和温度是降低目标红外辐射强度的主要手段。降低目标表面的发射率一般是采用在目标表面涂敷低发射率的红外线涂料或在目标表面真空镀膜的技术 ,当产生的红外辐射低于探测器的阂值时 ,红外探测器将对其失去效能。在实际中降低温度比降低发射率容易 ,同时降低温度的效果也很明显。一般采用的方法：（1）尽量减少目标的散热。如减少部件的摩擦 ,部件采用低散热材料;（2）采用热屏蔽方法遮挡目标内部发出的热量；(3)采用隔热层和空气对流的方法 ,降低目标发动机中排气管的温度 ,同时将热量从目标表面传给周围空气。

4.2红外隐身材料

依据红外隐身技术的原理 ,红外隐身材料也可相应分为两类；控制发射率的材料和控制温度的材料。这些材料均可以使红外探测器在大气窗口波段（0.76-2.60μm.3-5μm ，8-14μm）的探测能力大打折扣。

4.2.1控制发射率的红外隐身材料

控制发射率的红外隐身材料主要有金属粉末和掺杂半导体。金属是迄今为止报道最多的热隐身涂料 ,它对降低红外发射率效果最好 ,所用材料有Al粉、Zn 粉、 Cu粉、Ni粉、单晶 Si等 ,实际选用时多集中于性能优良，价廉易得的Al 粉 ,金属粉末的高反射性有利于降低ε ,但增加了对雷达波和可见光的反射 ,不利于雷达和光学隐身。掺杂半导体由金属氧化物主体和掺杂剂载流子给予体两种基本成分构成 ,理论证明 ,掺杂半导体的ε值由载流子密度、载流子迁移率和载流子碰撞频率来控制 ,这三个参数可以通过控制掺杂条件加以调整。人们关注的掺杂半导体以掺锡氧化锢（ITO）为代表 ,可以通过调整飞和城

场的含量来控制涂层的红外发射率 ,但可以通过调整SnO

2和In

的含量来控

制涂层的红外发射率 ,但以ITO 粉末为颜料的涂料其红外发射率仍高达0.6一0.7,有关新型红外隐身材料的理论有待完善。

4.2.2控制温度的红外隐身材料

控制温度的红外隐身材料包括隔热材料、吸热材料和高发射率聚合物。隔热材料用来阻隔装备发出的热量使之难于外传 ,从而降低装备的红外辐射强度 ,美国B-2隐身轰炸机上采用了50%~60%的隔热复合材料。隔热材料可由泡沫陶瓷、镀金属塑料膜等组成 ,泡沫陶瓷导热系数小且能储存目标发出的热量 ,镀金属塑料膜能有效反射目标发出的红外辐射。吸热材料利用高焰值、高熔融热、高相变热储热材料的可逆过程，把热辐射源的温度一时间曲线拉平 ,有利于减少升温引起的红外辐射增强。高发射率聚合物涂层施加在气动加热升温的飞行器表面上 ,这种涂层应当在气动加热达到的温度范围内具有高发射率使飞行器具有最大的辐射散热能力 ,使表面温度能迅速下降 ,而在室温则具有低发射率。

五.结语

随着探测技术的发展 ,隐身技术也在不断地深人和拓展。雷达、红外隐身技术与材料仍将是未来隐身技术中的“主角” ,但在未来战场上 ,仅靠一种隐身技术难以满足实战需要 ,迫切要求积极研究新的隐身机理 ,并在新机理的指导下研发新的隐身材料。

参考文献

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隐身材料

隐身材料 0 前言 1 雷达隐身材料 1.1 涂敷型吸波材料 1.2 结构型吸波材料 2 红外隐身材料 2.1 控制比辐射率 2.2 控制温度 3 激光隐身材料 3.1 激光隐身原理 3.2 激光隐身材料技术 3.3 激光隐身材料的发展 4 多波段复合兼容隐身材料 4.1 雷达/ 红外兼容隐身材料 4.2 红外/ 激光兼容隐身材料 4.3 雷达/ 激光兼容隐身材料 4.4 雷达/ 红外/ 激光兼容隐身材料 5 隐身材料发展前沿 5.1 纳米隐身材料 5.1.1 纳米材料的特性 5.1.2 纳米复合隐身材料的隐身机理 5.1.3 纳米复合隐身材料的复合新技术5.2 智能隐身材料 5.2.1 可见光智能隐身材料 5.2.2 红外智能隐身材料 5.2.3 智能蒙皮

5.2.4 智能隐身材料的发展趋势 6 展望 0 前言 2011年1月11日，中国歼20隐形战斗机进行首次升空试飞，受到世界关注，也引起了人们对隐身技术的兴趣。随着现代各种光电磁探测技术的迅猛发展,传统的作战武器所受到的威胁越来越严重。绝大多数重型武器（飞机、坦克、火炮、军舰、导弹、航天器）主要是金属装置，最易被各种光电磁热探测，隐身技术作为提高武器系统生存、突防,尤其是纵深打击能力的有效手段,已经成为海、陆、空立体化现代战争中最重要、最有效的突防战术技术手段,材料的隐身手段显得尤为重要，并受到世界各国的高度重视。世界各军事强国都在积极发展隐身技术, 隐身兵器发展计划推陈出新, 新一代隐身兵器不断涌现。美国的隐身技术发展较快, 目前居世界领先地位, 其中 F-117A、B-2、F-22等隐身飞机代表着当今世界隐身兵器先进水平; 正在研制的一大批隐身武器, 如联合攻击战斗机(JSF)、M计划(旨在提高海军舰艇隐身性能的秘密计划)、AGM-137三军防区外隐身攻击导弹等都将具备良好的隐身性能。俄罗斯早在1984年开始研制的米格1.42多用途隐身战斗机(MFI)可与美国的 F-22相媲美, 1.44隐身战斗机优于F-22, LFI和S-54 与美国的联合攻击战斗机( JSF)相当。另外, 法国、德国、日本、意大利等都有各自研制隐身武器的秘密计划, 武器种类包括攻击机、装甲战车、军舰、高超音速攻击导弹、无人航天器

隐身材料的研究进展及存在问题

隐身斗篷的研究进展及存在问题摘要：隐身斗篷，由硅纳米材料制造而成，利用该特殊材料折射或吸收大部分光线，从而达到隐形的目的。本文主要总结归纳现如今应用于隐身斗篷的各种主要材料，详细论述了基于超材料特殊电磁特性的隐身技术，简单介绍部分材料应用原理。关键词：影身斗篷，超材料，限元分析软件，均匀介质 1. 隐身斗篷的应用前景隐形斗篷我其实是在电影Harry Potter 中第一次知道，它常被哈利拿来干一些从霍格华兹魔法学校里偷跑出来如此的事情。现实中科学家们也一直在研究它。在不远的将来，隐身斗篷将会真的存在于现实世界中了。而且隐身斗篷的应用前景非常广。隐身技术在外科手术，军事航空等多个领域中获得广泛的应用。例如， “地震斗篷”——能够让冲击波、暴风浪或者海啸在所遮蔽的物体面前变成“瞎子”，进而达到保护建筑物的目的。同时为提高战场生存能力, 隐身技术越来越多地应用于军用装备上。随着军用探测技术的不断进步, 对军用装备隐身性能的要求不断提高, 传统的隐身技术已经不能满足要求。 2. 隐身材料及其隐身原理 2.1 超材料众所周知,介电常数和磁导率是用于描述物质电磁特性的基本物理量,决定着电磁波在物质中的传播特性。迄今为止,自然界中天然物质的介电常数和磁导率均大于或等于1。2000年,Smith 等人利用金属铜的开环共振器和导线组成2 维周期性结构,首次在实验室制造出微波频段具有负介电常数和负磁导率的介质材料,引起科学界的轰动。随后,双负材料、单负材料、手性材料、理想磁导体和理想电导体等材料成为科学研究的热点，并将这些材料统称为超材料(metamaterials)。由于超材料具有一系列特殊的电磁特性,因而具有广阔的应用前景。 2.1.1超材料椭圆柱电磁斗篷文献[1] 利用有限元分析软件Comsol Multip hysics 分析了超材料介电常数偏差、磁导率偏差和损耗对电磁斗篷场分布的影响,并讨论了在电磁斗篷内放置不同电磁特性的物体后斗篷外电场分布的变化。图1 为TE 波辐射下超材料椭圆柱电磁斗篷的计算模型。超材料椭圆柱是沿z 轴放置的无限长空心柱,其横截面为xOy 平面,椭圆中心为坐标原点,内外径短轴分别为a 和b ,长轴分别为ka 和 kb ,其中, k 为长轴与短轴之比,仿真时取k = 6 , a =0. 1 m ,b = 0. 2 m 。在图1 所示的左边完全匹配层( PML) 的内表面施加沿z 轴方向电流,激励起沿x 轴方向(水平) 传播的频率为2 GHz 的TE 波。计算区域四周是PML 吸收层,斗篷内外均为空气。通过文献[1]计算可知，超材料介电常数和磁导率空间分布如图2所示。图2 (a) 为介电常数分量在xOy 平面上的空间分布,由图可以看出,在x = 0 或y = 0 的平面上 xx 最小,同时在两图1 TE 波辐射下超材料椭圆柱电磁斗篷的计

隐身材料的应用与研究前景

隐身材料的应用与研究前景摘要：探讨了隐身材料的种类与现状和存在问题，未来研究及发展方向等，介绍了雷达隐身、红外隐身等几种常见的隐身技术，分析未来隐身技术的发展趋势关键词：隐身材料隐身技术正文：隐身材料是隐身技术的重要组成部分，在装备外形不能改变的前提下，隐身材料（stealth material）是实现隐身技术的物质基础。武器系统采用隐身材料可以降低被探测率，提高自身的生存率，增加攻击性，获得最直接的军事效益。因此隐身材料的发展及其在飞机、主战坦克、舰船、箭弹上应用，将成为国防高技术的重要组成部分。对于地面武器装备，主要防止空中雷达或红外设备探测、雷达制导武器和激光制导炸弹的攻击；对于作战飞机，主要防止空中预警机雷达、机载火控雷达和红外设备的探测，主动和半主动雷达、空对空导弹和红外格斗导弹的攻击。为此，常需要雷达、红外和激光隐身技术。隐身材料的分类隐身材料按频谱可分为声、雷达、红外、可见光、激光隐身材料。按材料用途可分为隐身涂层材料和隐身结构材料。 1.雷达吸波材料雷达吸波材料是最重要的隐身材料之一，它能吸收雷达波，使反射波减弱甚至不反射雷达波，从而达到隐身的目的。如日本研制的一种由电阻抗变换层和低阻抗谐振层组成的宽频带高效吸波涂料，其中变换层由铁氧体和树脂混合组成，谐振层由铁氧体导电短纤维和树脂组成，在1～20吉赫的雷达波段上吸收率达20分贝以上。雷达吸波材料中尤以结构型雷达吸波材料和吸波涂料最为重要，国外目前已实用的主要也是这两类隐身材料。雷达吸波涂料主要包括磁损性涂料、电损性涂料。 (1)磁损性涂料磁损性涂料主要由铁氧体等磁性填料分散在介电聚合物中组成。目前国外航空器的雷达吸波涂层大都属于这一类。这种涂层在低频段内有较好的吸收性。美国Condictron公司的铁氧体系列涂料，厚1mm，在2～10GHz内衰减达10～12dB，耐热达500℃；Emerson公司的Eccosorb Coating 268E厚度1.27mm，重4.9kg/m2，在常用雷达频段内(1～16GHz)有良好的衰减性能(10dB)。磁损型涂料的实际重量通常为8～16kg/m2，因而降低重量是亟待解决的重要问题。 (2) 电损性涂料电损性涂料通常以各种形式的碳、SiC粉、金属或镀金属纤维为吸收剂，以介电聚合物为粘接剂所组成。这种涂料重量较轻(一般可低于4kg/m2)，高频吸收好，但厚度大，难以做到薄层宽频吸收，尚未见纯电损型涂层用于飞行器的报道。90年代美国Carnegie-Mellon大学发现了一系列非铁氧体型高效吸收剂，主要是一些视黄基席夫碱盐聚合物，其线型多烯主链上含有连接二价基的双链碳-氮结构，据称涂层可使雷达反射降低80%，比重只有铁氧体的1/10，有报道说这种涂层已用于B-2飞机。 2.复合型红外隐身材料复合型红外隐身材料主要有涂料型隐身材料、多层隐身材料和夹芯材料。

设计材料及加工工艺

材料与工艺 NO.1 1、什么是材料的固有特性？包括那些方面？ 1）、材料的固有特性是由材料本身的组成、结构所决定的，是指材料在使用条件下表现出来的性能，它受外界（即使用条件)的制约。 2）、包括两个方面： a、材料的物理性能：1、材料的密度 2、力学性能（强度、弹性、和塑性、脆性和韧性、刚度、硬度、耐磨度） 3、热性能（导热性、耐热性、热胀性、耐火性） 4、电性能（导电性、电绝缘性） 5、磁性能 6、光性能 b、材料的化学性能：1、耐腐蚀性 2、抗氧化性 3、耐候性 2、什么是材料的派生性能？包括哪些内容？ 1）、它是由材料的固有特性派生而来的，即材料的加工特性、材料的感觉特性和环境特性。 2）、材料的派生特性包括材料的加工特性、材料的感觉特性、环境特性和环境的经济性。 3、工业造型材料应具备哪些特征？产品是由一定的材料经过一定的加工工艺而构成的，一件完美的产品必须是功能、形态和材料三要素的和谐统一，是在综合考虑材料、结构、生产工艺等物质技术条件和满足使用功能的前提下，将现代社会可能提供的新材料，新技术创造性的加以利用，使之满足人类日益增长的物质和精神需求。 4、简述材料设计的内容？产品材料中的材料设计，是以包含“物-人-环境”的材料系统为对象，将材料的性能、使用、选择、制造、开发、废气处理和环境保护看成一个整体，着重研究材料与人、社会、环境的协调关系，对材料的工学性、社会性、历史性、生理性和心理性、环境性等问题进行平衡和把握，积极评价各钟材料在设计中的使用价值和审美价值，使材料特性与产品的物理功能和心理功能达到高度的和谐统一。使材料具有开发新产品和新功能的特性，从各种材料的质感去获取最完美的结合和表现，给人以自然、丰富、亲切的视觉和触觉的综合感受。 5、材料设计方式有几种？各有什么特征？ 1）、产品材料造型设计其出发点在于原材料所具有的特性与产品所需性能之间的充分比较。其主要方式有两种：一是从产品的功能、用途出发、思考如何选择或研制相应的材料二是从原材料出发，思考如何发挥材料的特性，开拓产品的新功能，甚至创

隐身材料发展历史综述和应用前景展望

1.绪论 1.1前言随着无线电技术和雷达探测技术的迅速发展，电子和通信设备向着灵敏、密集、高频以及多样化的方向发展，这不仅引发电磁波干扰、电磁环境污染，更重要的是导致电磁信息泄漏，军用电子设备的电磁辐射有可能成为敌方侦察的线索。为消除或降低导弹阵地的电磁干扰、减少阵地的电磁泄漏，需要大大提高阵地在术来战争中的抗电磁干扰及生存能力。高放能、宽频带的电磁波吸波／屏蔽材料的研究开发意义重大。吸波材料是一种重要的军事隐身功能材料，它的基本物理原理是，材料对入射电磁波进行有效吸收，将电磁波能量转化为热能或其他形式的能量而消耗掉。该材料应该具备两个特性，即波阻抗匹配性和衰减特性。波阻抗匹配特性即入射电磁波在材料介质表面的反射系数最小，从而尽可能的从表面进人介质内部；衰减特性指进入材料内部的电磁波被迅速吸收。损耗大小，可用电损耗因子和磁损耗因子来表征。对于单一组元的吸收体，阻抗匹配和强吸收之间存在矛盾，有必要进行材料多元复合，以便调节电磁参数，使它尽可能在匹配条件下，提高吸收损耗能力。吸波材料按材料的吸波损耗机理可分为电阻型、电介质和磁介质型。吸波材料的性能主要取决于吸波剂的损耗吸收能力，因此，吸波剂的研究一直是吸波材料的研究重点。 1.2隐身材料定义随着人们生活水平的提高，各种电器的频繁使用，使我们周围的电磁辐射日益增强，电磁污染成为世界环境的第五害，严重的危害了人类的身体健康。电磁辐射对人的作用有5种：热效应、非热效应、致癌、致突变和致畸作用。因此，在建筑空间中，各类电子，电器以及各种无线通信设备的频繁使用，无时无刻不产生电磁辐射，电磁污染已经引起人们的广泛关注。电磁吸波材料即隐身材料最早在军事上隐身技术中应用。隐身材料是实现武器隐身的物质基础。武器系统采用隐身材料可以降低被探测率，提高自身的生存率，增加攻击性，获得最直接的军事效益。因此隐身材料的发展及其在飞机、主战坦克、舰船、箭弹上应用，将成为国防高技术的重要组成部分。对于地面武器

红外隐身原理及其应用技术

课程（论文）题目：红外隐身原理及其应用技术内容： 1 背景光电隐身技术可分为可见光隐身、红外隐身和激光隐身三大类。光电隐身起源于可见光隐身，成熟于红外隐身，发展于激光隐身。而现代红外隐身技术经历了探索时期(2 0世纪60年代以前)、技术全面发展时期(20世纪60～70 年代)和应用时期(20世纪80年代至今)。红外隐身技术于20世纪70年代末基本完成了基础研究和先期开发工作，并取得了突破性进展，已由基础理论研究阶段进入实用阶段。从20世纪80年代开始，国外陆海空三军研制的新式武器已经广泛采用了红外隐身技术。红外隐身技术通过降低或改变目标的红外辐射特征，实现对目标的低可探测性。这可通过改进结构设计和应用红外物理原理来衰减、吸收目标的红外辐射能量，使红外探测设备难以探测到目标。 2 红外隐身原理概述从红外物理学可知, 物体红外辐射能量由斯蒂芬-玻耳兹曼定律决定：式中W——物体的总辐射出射度; σ——玻耳兹曼常数； ε——物体的发射率； T——物体的绝对温度。温度相同的物体，由于发射率的不同，在红外探测器上会显示出不同的红外图像。鉴于一般军事目标的辐射都强于背景，所以采用低发射率的涂料可显著降低目标的红外辐射能量。另一方面，为降低目标表面的温度，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。红外侦察系统能探测目标的最大距离R为：式中J——目标的辐射强度； ——大气透过率； N A——光学系统的数值孔径； ——探测器的探测率； ω——瞬时视场； ——系统带宽； ——信号电平； ——噪声电平。红外隐身的主要目的是减少公式中第一项的各项取值,也就是说,目标的红外隐身应包括三方面内容,一是改变目标的红外辐射特性,即改变目标表面的发射率;二是降低目标的红外辐射强度,即通常所说的热抑制技术;三是调节红外辐射的传播途径(包括光谱转换技术)。改变目标红外辐射特性采用的技术 (1) 改变红外辐射波段改变红外辐射波段,一是使目标的红外辐射波段处于红外探测器的响

构成设计

1.色彩对比的主要有哪些形式？它们各自有什么特征？并举例说明其在现代设计中应用。答：1：色相对比2：明度对比3：纯度对比4：冷暖对比5：面积对比6：色彩形状位置对比 1：色相对比：色相对比的强弱决定于色相在色相环上的距离。还可以分为：同类色相对比、邻近色相对比、对比色相对比、互补色相对比。 2：明度对比：因明度差别而形成的色彩对比。高调愉快、低调朴素、明度对比强时光感强、明度对比弱不明朗、明度对比太强时产生生硬空洞感。 3：纯度对比：因纯度差别而形成的色彩对比。纯度分为：低纯度、中纯度、高纯度。高纯度色彩饱和，给人积极、强烈而冲动。低纯度自然、简朴、淡雅也有消极、无力的感觉。中纯度温和柔软，具有亲和力。 4：冷暖对比：利用冷暖差别形成的色彩对比。冷色给人以安静、阴凉、深远的感觉。暖色给人一种温暖、热烈、活跃的感觉。 5：面积对比：将两个色彩强弱不同的色彩放在一起，若要得到对比均衡的效果，必须以不同的面积大小来调整，弱色占大面积，强色占小面积，而色彩的强弱是以其明度和彩度来判断，这种现象称为面积对比。 2.立体构成有哪些主要形式？它们各自有什么特征？答：立体构成的造型要素分为：形状、色彩、肌理、空间、材料。 1：形状是由点、线、面、体构成的。2：色彩在立体构成中起到很重要的作用，立体构成中的色彩不同于平面构成中的色彩，它是和材料紧密联系并占据了三度空间的色彩，它受到周围环境因素、各种材料不同材质及加工工艺的影响。 3：肌理是指材料表面的质感，是材料表面的纹理，能带给人最直接的视觉和触觉感受。通常肌理是人对物质的视觉观察和触觉经验的综合感受。人们在长期的生活经验的积累中，通过材料的表面可判断出其质地是光滑还是粗糙，是软还是硬，是疏还是密，同时也能产生或温暖或冰冷或朴实或华丽等心理感受。 4：空间可分为物理空间和心理空间。物理空间也称为实空间，是我们最容易见到的。它是指由物质形态的实体所占据的空间，依靠物质形态的长度、宽度和深度来表现。 5：材料也是立体构成中的一个重要因素，因为材料的材质、色彩和肌理会带给人不同的视觉、触觉和心理感受，比如料糙与细腻、温柔与坚硬、冰冷与温暖、轻快与笨重、鲜活与老化等。材料不仅决定了立体构成的形态、色彩、肌理等效应，还直接影响着立体造型的物理强度、加工工艺和加工方法等物理效应。不同材料的物理特性，如软与硬、干与湿、疏与密，以及透明与否、可塑与否、传热与否、有弹性与否等，都会直接影响和限制立体构成的制作和加工，从而间接限制立体构成的设计构思。 3.平面构成、色彩构成、立体构成并称“三大构成”，它们之间有什么联系和区别？平面构成的定义: 平面构成是一门研究形象在二度空间里的变化构成的科学,是探求二维空间的视觉规律、形象的建立、骨格的组织、各种元素的构成规律,造成既严谨又有无穷律动变化的装饰构图。平面构成主要在二度空间范围之内，以轮廓线划分图与地之间的界线，描绘形象。它所表现的立体空间并非实的三度空间，而仅仅是图形对人的视觉引导作用形成的幻觉空间。

雷达隐身材料

雷达隐身材料摘要：隐身技术是指为减少航空器受雷达、红外、光电、声音与目视等探测的特征而采用的专门技术。目前，最受重视且发展较快的隐身技术是雷达隐身技术。外形设计对隐身飞行器隐身性能的贡献只占2/3，另外1/3将由飞行器的隐身材料贡献，它可以降低被探测率，提高自身的生存率，是隐身技术的重要组成部分。因此隐身材料的发展与飞行器隐身性能的发展有着密不可分的联系。关键词：雷达吸波；红外隐身；纳米复合隐身隐身材料是隐身技术的重要组成部分，在装备外形不能改变的前提下，隐身材料（stealth material）是实现隐身技术的物质基础。武器系统采用隐身材料可以降低被探测率，提高自身的生存率，增加攻击性，获得最直接的军事效益。因此隐身材料的发展及其在飞机、主战坦克、舰船、箭弹上应用，将成为国防高技术的重要组成部分。对于地面武器装备，主要防止空中雷达或红外设备探测、雷达制导武器和激光制导炸弹的攻击；对于作战飞机，主要防止空中预警机雷达、机载火控雷达和红外设备的探测，主动和半主动雷达、空对空导弹和红外格斗导弹的攻击。为此，常需要雷达、红外和激光隐身技术。隐身材料的分类隐身材料按频谱可分为声、雷达、红外、可见光、激光隐身材料。按材料用途可分为隐身涂层材料和隐身结构材料。雷达吸波材料雷达吸波材料是最重要的隐身材料之一，它能吸收雷达波，使反射波减弱甚至不反射雷达波，从而达到隐身的目的。如日本研制的一种由电阻抗变换层和低阻抗谐振层组成的宽频带高效吸波涂料，其中变换层由铁氧体和树脂混合组成，谐振层由铁氧体导电短纤维和树脂组成，在1～20吉赫的雷达波段上吸收率达20分贝以上。雷达吸波材料中尤以结构型雷达吸波材料和吸波涂料最为重要，国外目前已实用的主要也是这两类隐身材料。结构型雷达吸波材料：结构型雷达吸波材料是一种多功能复合材料，它既能承载作结构件，具

隐形材料在军事中的应用1资料

隐身材料在军事中的应用作者：指导老师：摘要：伴随着科技的发展和社会的进步，隐形材料已经越来越广泛的应用于军事和科技中。根据隐形材料的原理，隐形材料可以大致分为吸波和透波隐形材料。隐形材料主要用于军事中，隐形飞机主要的原理分三点，形隐，吸波图层，红外隐身。而隐身材料的发展是伴随着军事探测和制导技术不断发展而发展的，从起初的可见光隐身材料到现在的激光隐身材料，隐身材料的研究和发展一直在不断进行着。无论哪种隐身材料，今后的发展趋势都向着质量轻、频带宽、高效率、使用耐久的方向发展。并且，随着科技的不断进步，以往的那种单一隐身材料已经无法躲避复杂的探测手段了，因此多波段兼容的隐身材料也将会成为未来的发展趋势。关键字：隐形材料；吸波原理 Application of stealth materials in the military Abstract：With the development of science and technology and the progress of the society, contact material has been more and more widely application and military and technology. According to the principle of contact materials, contact materials can be roughly divided into absorbing and transparent stealth materials. Stealth material is mainly used for military, stealth aircraft main principle is divided into three points, letters, absorbing layer, infrared stealth. While the development of stealth materials is accompanied by the development of military detection and guidance technology, from the beginning of visible light stealth material to the laser stealth stealth materials, research and development of materials for has been ongoing. No matter what kind of stealth materials, the future development trend towards the light quality, wide frequency band, high efficiency, durable use direction. And, with the progress of science and technology, the sort of single stealth materials have been unable to escape the detection method of complex, therefore multispectral compatible camouflage materials will become the development trend of the future Key words：stealth material ; Absorbing principle 引言：在无线电技术和雷达探测技术飞速发展的今天，电子和通信设备已经向着灵敏、密集、高频率和多样化的趋势发展，这不仅仅引发电磁波干扰、电磁污染，更为重要的是导致电磁信息泄漏，军用的电子设备的电磁辐射极有可能成为对方侦察的渠道。为消除以及降低导弹阵地的电磁干扰、减少阵地的电磁泄漏，需要大大提高军事在未来战争中的抗电磁干扰和生存能力。高放能、宽频带的电磁波吸波、屏蔽材料的研究开发影响巨大。而吸波材料作为当

隐身材料与技术重点

1.隐身技术，准确的术语应该是“低可探测技术( Low Observability technology)” , 简称为 “LO技术”。广义上讲可包括：雷达隐身、红外隐身、电磁隐身、声隐身和可见光隐等。 2.按材料用途可分为隐身涂层材料和隐身结构材料。 3.电磁屏蔽材料是依赖材料中导电或导磁组分的高导电性或高导磁性。 4.电磁波屏蔽和吸收材料都是为了降低材料对电磁波的透射作用。电磁屏蔽材料对电磁波的作用原理是反射和吸收。吸波材料对电磁辐射的作用原理是吸收。 5.趋肤深度(skin depth)定义为电磁波从进入良导体媒质至场强振幅衰减为表面值的1/e倍时所传输的距离，以δ表示。结论：(a) 对于高频电磁波，良导体的导电率很大，所以趋肤深度很小；(b) 金属对高频电磁波具有很好的反射作用。 6.(1) 比吸收率(SAR)：单位质量（m）的生物组织中所感应的电场能量值（W），表示为： SAR =W m (W/kg) (2) 安全剂量：通过热效应的临界比吸收率采用加权安全系数后得到的新的参数，用相关的外部场强值来衡量。 7．屏蔽效能的大小取决于反射衰减与吸收衰减数值的大小。在金属屏蔽体内，衰减系数与金属材料的电导率以及磁导率有关。反射衰减是由于电磁感应而产生的新的电磁场所引起： ? 电磁感应在金属表面会产生感应电流，由此会产生一个新的电磁场。当新产生的电磁场与原来电磁场的方向相反时，就会产生一定的抵消作用，造成电磁场能量的衰减，称为反射衰减。? 屏蔽材料与其周围介质的阻抗相差越大，则反射衰减就越大。 8.就隐身材料的组成而言，其基本组成只有两部分：基体(matrix)和吸波剂(absorber)。其中，吸波剂为隐身材料性能的决定因素。吸波剂的本征物理特性、结构、形貌、粒度以及聚集态等都对提高材料的损耗性能和拓宽有效吸收频段起着关键作用。（1电磁参数2吸收剂密度3吸收剂粒度4吸收剂形状5工艺性能6环境稳定性） 9.物质在电磁场作用下会表现出极化、磁化和传导效应，其分别可以用介电常数ε、磁导率和和电导率σ来表征。 10.电磁波吸收剂按照材料的损耗机理可以分为三类：电阻型（电损耗型）、电介质型（介电损耗型）和磁介质型（磁损耗型）。电阻型常用：炭黑(CB)、金属粉、碳化硅、石墨、碳纤维(CF)等。电介质型常用：钛酸钡(BTO)、导电高分子、二氧化锰、二氧化钛等。磁介质型常用：铁氧体(Ferrite)、羰基铁(CI)、多晶铁纤维等,超细金属粉。 11.炭黑的导电性与其自身特性有关，主要表现为三个方面：结构性、比表面积和表面化学活性。 12.复合材料的体积电阻率发生突变时炭黑的填充率，称为炭黑在基体中的渗滤阈值。 13.导电高分子属于双损耗介质：电损耗和介电损耗。导电高分子材料电导率的影响因素：? (a) 聚合物基体(PE、PP、PS、PVC、PV A、ABS)；? (b) 材料的制备工艺(挤出、纺丝、抽丝)；? (c) 导电介质的种类(金属粉、纤维、炭黑、碳纤维、镀金属纤维)；? (d) 导电介质浓度;? (e) 导电介质形态(颗粒、纤维)；? (f) 制备过程中的助剂(增塑剂、偶联剂)。 14.吸声材料按照吸收原理可分为两类：多孔吸声材料、共振吸声材料。多孔吸声原理：?多孔吸声材料内部含有大量互相连通的微孔或缝隙，孔洞细小且在材料内部均匀分布； ? 当声波入射至材料表面时，一部分被反射，一部分则进入材料内部微孔中； ? 在声波的传播过程中，引起空气振动，与孔洞发生摩擦； ? 由于粘滞性和热传导性，将声能转换为热能消耗掉。 ? 声波经反射后，一部分透射到空气中，一部分又反射回材料内部；

材料在战争中的应用

《战争与材料》结课论文课题名称：《材料在战争中的应用》学院：信电学院班级：电气13-1班姓名: 张韶帮学号：04131511

材料在战争中的应用材料是人类赖以生存和发展的物质基础。20世纪70年代人们把信息、材料和能源誉为当代文明的三大支柱。80年代以高技术群为代表的新技术革命,又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。这主要是因为材料与国民经济建设、国防建设和人民生活密切相关。可见材料的重要性。材料一直伴随着我们的文明的发展。从石器时代，青铜器时代到铁器时代，而在二战的时候又叫钢铁时代。材料一直在我们身边,战争中更是少不了它的身影。从古至今战争就连续不断，从冷兵器到热兵器直到现在的核武器、战略导弹防御系统等等，各类材料尤其是先进材料起了关键作用，而现代战争的主要形式是高技术条件下的局部战争，在当今21世纪的两场战争(阿富汗战争、伊拉克战争)中，则无不是当代高科技以及新材料的大展示。比如2003年的伊拉克战争，美国特种部队和精锐的陆军步兵部队均配备了新型头盔。这种头盔有6～8层泡沫材料衬垫防震系统，带在头上几分钟后，头盔里的衬垫就会变得松软，最后将完全适合士兵的头形，增强了头盔的防撞击能力。中国工程院院士周国泰：材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础。长期以来各国一直把材料、能源和信息作为社会发展的重要支柱。尤其进入当今时代，高科技材料更成为国防建设的强大支撑力量。本文主要介绍几种新型材料的在现代战争中的应用。一、隐身材料隐身材料是隐身技术的重要组成部分，在装备外形不能改变的前提下，隐身材料（s t e a l t h m a t er i a l）是实现隐身技术的物质基础。武器系统采用隐身材料可以降低被探测率，提高自身的生存率，增加攻击性，获得最直接的军事效益。因此隐身材料的发展及其在飞机、主战坦克、舰船、箭弹上应用，将成为国防高技术的重要组成部分。对于地面武器装备，主要防止空中雷达或红外设备探测、雷达制导武器和激光制导炸弹的攻击；对于作战飞机，主要防止空中预警机雷达、机载火控雷达和红外设备的探测，主动和半主动雷达、空对空导弹和红外格斗导弹的攻击。为此，常需要雷达、红外和激光隐身技术。隐身材料按频谱可分为声、雷达、红外、可见光、激光隐身材料。按材料用途可分为隐身涂层材料和隐身结构材料。这里便着重介绍几类重要的隐身材料。 1、雷达吸波隐身材料

隐身材料

隐身材料的研究现状与发展摘要：主要阐述了雷达隐身材料、红外隐身材料和纳米复合隐身材料的国内外发展现状及发展趋势，指出雷达隐身材料将向宽频带、强吸收的方向发展，而红外隐身材料与纳米复合隐身材料的研究将成为未来隐身材料中的重要内容。关键字：雷达隐身材料红外隐身材料国内外纳米复合隐身材料研究现状发展趋势 1：前言：隐身材料是隐身技术的重要组成部分，在装备外形不能改变的前提下，隐身材料，是实现隐身技术的物质基础。随着电子技术的飞速发展,未来战场的各种武器系统面临着严峻的威胁。隐身技术作为提高武器系统生存能力的有效手段,受到世界各国的高度重视。隐身技术是指在一定遥感探测环境中降低目标的可探测性,使其在一定的波长范围内难以被发现的技术。她的出现促使战场上的军事装备向隐身化方向发展,如隐身飞机、隐身导弹、隐身舰艇、隐身军车等武器装备的相继出现，有效地提高了武器装备的生存能力和突防能力,在现代战争中显示出了巨大的威力。武器系统的隐身能力可以通过外形设计和使用隐身材料来实现,外形设计虽然效果较好,但受到许多条件的制约,所以隐身材料的发展和应用成为隐身技术发展的关键因素之一。隐身技术作为提高武器系统生存、突防、打击能力的有效手段 ,已经成为集陆、海、空三位一体的现代战争中最重要、有效的突防战术技术。隐身材料与隐身技术息息相关 ,是隐身效果实现的关键 ,各国均对此给予了高度重视。前苏联对隐身材料的研究已有年历史日本在研制铁氧体涂料方面处于世界领先地位。荷兰、德国、美国等国家先后将隐身材料用于飞机、舰艇 ,研制的不同型号的飞机先后在战争中显露头角图。飞行器的隐身主要是缩减目标的雷达散射截面和降低目标的红外辐射 ,与此相对应的是雷达隐身材料、纳米复合隐身材料以及红外隐身材料的研究和发展。 2：隐身材料的研究现状及发展 2.1：雷达隐身材料的研究现状及发展研究现状：在现代战争中,雷达是探测目标的最可靠的方法,因此,雷达隐身技术是隐身技术的重点。雷达隐身技术的核心是降低目标的雷达散射截面积,其技术途径主要有两条:一是通过目标的外形设计降低散射面积;二是目标应用雷达吸波材料达到降低散射面积。目标的外形技术不仅受到战术技术指标的限制,而且使目标的生产难度大、耗资多,所以研究和开发高性能的雷达吸波材料成为隐身技术领域中的重大课题。早在二战期间,德国就在潜艇上应用雷达吸波材料,以躲避盟军的雷达探测。在六七十年代,美国在SR - 71 高空高速侦察机上涂敷了雷达吸波材料。到现在雷达吸波材料已有十多种,如果按材料成型工艺和承载能力,可

隐形材料的发展及应用

隐形材料在飞机上的应用 [ 摘要] 隐身技术是军事科学领域的最3大技术成就之一，隐身材料又是隐身技术的基础和先导。本文介绍了在飞机和导弹隐身技术中应用的三种隐身材料技术，最后对隐身技术的发展进行了预测。[ 关键词] 飞机和导弹隐身技术隐身材料一、隐形技术的发展应用隐形技术是指降低飞机对雷达可见性的技术，所以隐形技术又叫“低可见技术”或“低可探技术”。雷达发现目标是依靠从接收到的各类电磁波中将一些不稳定的回波过滤掉，从而分拣出目标的回波特征。而隐形技术的作用是将雷达接收到的飞机回波强度降低到一定程度，使得雷达在正常距离上将目标回波判断为杂波而过滤掉，那样就可以推迟雷达发现飞机的时间，也就达到了隐形的目的。

人类历史上最早应用隐形技术的飞机是二战中的德·哈维兰的蚊式战机，它采用的覆盖张性复合材料的胶合木质结构对于二战中的雷达系统隐形是相当成功的，但今天这些技术已不再适用。在20世纪50年代末，雷达吸收材料的使用使隐形技术有了新的发展，其代表就是美国的 U - 2侦察机。到了20世纪60年代，随着隐形技术解析科学的发展，人们开始将有效分析不同形状和不同组件的整体隐形效果应用于飞机，其中以美国洛克希德公司设计的SR - 71黑鸟最为典型。而10年后，良好的数字设计程序的应用可以使人们对飞机各部分的雷达反射效果进行量化，进而设计出具有平衡雷达散射截面的飞机，这一时期的代表便是大家所熟悉的洛克希德的F -117A 隐形战斗机和诺斯罗普公司的 B- 2A 隐形轰炸机。在随后25年的发展，隐形技术的分析和实验方法得到的不断改进,人们开始将抗雷达散射形状与雷达波吸收材料结合起来.在外形设计时通常使用超级计算机，以平衡3个重要方面的关系，即飞机设计时雷达波前向散射、管腔射线追踪以及散射回波与第一平面的互动关系，进而设计一个雷达散射最弱的机体，尽可能地减小雷达散射面积。同时雷达吸波材料技术不断发展使涂覆型和结构型吸波材料广泛应用于飞机的隐形设计中，反红外、电

新型隐身材料研究进展_张文毓

2013. 02 399 第1期| D efense M anufacturing T echnology 新型隐身材料研究进展 GLOBAL PERSPECTIVE 全球纵览中国船舶重工集团公司第七二五研究所张文毓隐身材料是实现武器隐身的物质基础。武器装备如飞机、舰船、导弹等使用隐身材料后，可大大减小自身的信号特征，提高生存能力。隐身材料按频谱可分为声、雷达、红外、可见光、激光隐身材料。按材料用途可分为隐身涂层材料和隐身结构材料。声隐身材料包括消声材料、隔声材料、吸声材料及消声、隔声、吸声的复合体，主要用于新一代潜艇。雷达隐身材料能吸收雷达波，使反射波减弱甚至不反射雷达波，从而达到隐身的目的。红外隐身材料主要用于车辆、舰艇、军用飞机及其他军用设施，使这些装备和设施的红外辐射与背景基本达到一致，敌人的红外探测器难以分辨。可见光隐身材料通常由铝粉、多属氧化物粉和有机物复合而成，或由掺杂的半导体材料构成，可形成与背景颜色相匹配的迷彩图案，满足可见光隐身的要求。激光隐身材料用来对抗激光制导武器、激光雷达和激光测距机，要求这些材料对激光的反射率低，可吸收率高。研制了兼容型隐身材料，如雷达波、红外兼容隐身材料，红外、激光兼容隐身材料，雷达波、红外、激光等多种兼容的隐身材料等。这是当前隐身材料的发展方向。隐身技术作为提高武器系统生存、突防，尤其是纵深攻击能力的有效手段，已成为集陆、海、空、天、电五维一体的现代多维战争中极为重要和有效突防的战术技术手段，现正受到世界各主要军事强国的高度重视。 1 新型雷达隐身材料目前，最受重视且发展较快的隐身技术是雷达隐身技术。武器的雷达截面与其外形、材料、雷达波入射角等因素有关。雷达隐身是迄今为止应用最为广泛的一种隐身技术。雷达隐身技术的作用机理主要是通过减弱、吸收、抑制、散射目标的雷达回波强度，降低目标的有效探测概率，使目标在一定的范围内难以被对方雷达发现或识别。 1.1 武器实现雷达隐身的主要技术途径 ①精心设计武器的外形；②采用雷达吸波材料和透波材料； ③采用电子措施降低兵器的雷达截面（A.自适应加载技术。B.电子对抗措施。C.采取有源对消技术。）；④等离子体隐身技术。雷达吸波材料的分类方法很多，主要有3类。按照材料损耗机理，可分为电介质型和磁介质型；按吸收原理可分为吸收型和干涉型；按吸波材料成型工艺和承载能力可分为涂敷型和结构型。新型雷达波吸收材料有：纳米吸波材料；宽频谱吸波材料；手性吸波材料；导电高分子吸波涂料；结构吸波材料；多晶纤维吸波涂料；电路模拟吸波材料；等离子体吸波材料。结构型吸收雷达波材料是以非金属为基体（如环氧树脂、热塑料等）填充吸波材料（铁氧体、石墨等）、由低介电性能的特殊纤维（如石英纤维、玻璃纤维等）增强的复合材料，它既能减弱电磁波

隐身材料进展综述

隐身材料进展综述在现代社会中，科技的进步以及工业的迅猛发展为人们的生活带来了翻天覆地的变化，环境污染问题也日趋严重，时至今日，环境污染已经变得多样化，不仅包括可见的污染，如空气污染和河流污染；电子电信设备大规模的使用在给人们提供极大便利与享受的同时，也带来了无形的电磁污染，威胁、危害着人们的生命健康，极大地影响了生活质量，制约着社会的发展。另一方面，随着现代各种光电磁探测技术的迅猛发展，传统的作战武器所受到的威胁越来越严重。隐身技术作为提高武器系统生存、突防，尤其是纵深打击能力的有效手段，已经成为海、陆、空立体化现代战争中最重要、最有效的突防战术技术手段，并受到世界各国的高度重视。因此，开发高效电磁屏蔽材料来解决电磁辐射以及隐身问题已迫在眉睫。微波吸收材料作为以吸收衰减入射的电磁波为主的一类隐身材料，由于其显著的雷达隐身和对电磁干扰的屏蔽作用，成为一种重要的电磁屏蔽材料与技术而被广泛研究。随着人们对于电磁波吸收机理研究的不断深入和微波吸收材料合成工艺的不断改进，高效、稳定、性能优异的微波吸收材料必将为人们的生产生活和国防建设提供有力的保障。隐身技术(又称为目标特征信号控制技术)是通过控制武器系统的信号特征，使其难以被发现、识别和跟踪打击的技术。按照使用的探测波来分，隐身技术可分为可见光隐身技术、雷达波隐身技术、红外隐身技术、激光隐身技术等。通常使用的一些隐身技术手段主要有:隐身外形技术、隐身材料技术、无源干扰技术、有源隐身技术等。其中，材料技术作为具有长期有效性而行之有效的隐身手段显得尤为重要。 1雷达隐身材料雷达很早就成为军事上普遍使用的探测手段，因此它的隐身一直以来就受到广泛的关注，而且相关专家对它的研究也从未停止。雷达探测主要是向一定空间方向发射高频雷达波，当该波碰到目标物时就会反射一部分波回去，通过接收反射的雷达波信号就能探测到目标物的方位。如果能使反射回波的能量降低到一定程度，以至于接收到的信号弱得无法被雷达接收器所识别，那么目标物就达到了雷达隐身的目的。表征目标雷达隐身效果的指标很多，而最常用的就是雷达波反射率。假设从雷达发射器发射出来的雷达电磁波的功率为Pi，经过目标后反射回来的电磁波功率为Pr，那么功率反射率就为Rp=Pr/Pi，很明显雷达隐身要求此反射率要小。为了便于比较，通常用以分贝(dB)为单位的反射率R来表示，其中R=10lgRp。这样，由于功率反射率都小于1，所以R为负值。因此，对于一定的目标物，希望其R值越小越好。如果采用雷达隐身材料，那么这种材料要能吸收或者透过雷达波，尽量减少用于探测的反射波。对于一般的目标物，通常很难透过大量雷达波，所以雷达隐身所用的材料以吸波材料为主。按材料成型工艺和承载能力，雷达吸波材料可分为涂敷型吸波材料和结构型吸波材料两种。由于涂敷型吸波材料只是在目标表面涂覆了一层或多层吸波材料，因此对它的承载性没有特殊要求。这种材料使用起来方便快捷，在军用飞机、坦克、军舰上都有很广泛的应用。按照吸波材料的吸收机理可以分为干涉型和吸收型。干涉型是利用吸波层表面反射波和底层反射波的振幅相等而相位相反进行干涉抵消，但是它的缺点是吸收频带很窄。吸波材料的另一大类是结构型吸波材料，它是一种多功能复合材料，具有承载和雷达隐身的双重功能，是非常有发展前途的吸波材料。由于需要承载，因此对这种材料的要求非常高。按照结构形式其可分为混杂纤维增强复合材料、多层吸波复合材料以及夹芯结构复合材料。它主要是由承载的基体材料和吸波剂复合而成。基体材料主要是高分子类的一些材料，

隐身材料

现代隐身技术及材料的应用研究摘要：隐身技术与隐身材料在现代国防体系中具有非常重要的意义。本文对雷达隐身技术和红外隐身技术的原理做了系统阐述，并介绍了各种雷达隐身材料和红外隐身材料的国内外研究进展，主要包括多晶铁纤维、手性吸波剂、导电高分子等雷达隐身材料以及低发射率和控制目标温度的红外隐身材料。对智能隐身材料以及多功能一体化隐身材料在隐身材料的未来发展中的作用和趋势进行了分析。关键词：雷达隐身技术，隐身材料，红外隐身技术 Study morden progess of stealthy techniques and steslthy materials Abstract: stealthy techniques and materials are fairly significant for morden national defense system .The theory of radar stealthy techniques and infrared stealthy techniques are reviewed and the progress of different radar and infrared stealthy materials are also introduced, including polycrystalline ferrofiber ,chiral absorber, conductivity polymer etc. and also including low infrared emissivity materials, temperature –control materials. Intelligent stealthy materials and multifunctional tealthy materials are predicted to be the developing tendencies of tealthy materials. Key words: radar tealthy materials, infrared steakthy technique, stealthy materials 现代无线电技术和雷达探测系统的迅猛发展 ,极大推动了世界各国防御系统的搜索、跟踪、攻击目标的能力 ,传统的作战武器受到了越来越严重的威胁。隐身技术作为提高武器系统生存、突防、打击能力的有效手段 ,已经成为集陆、海、空三位一体的现代战争中最重要、有效的突防战术技术。隐身材料与隐身技术息息相关 ,是隐身效果实现的关键 ,各国均对此给予了高度重视。前苏联对隐身材料的研究已有年历史日本在研制铁氧体涂料方面处于世界领先地位。荷兰、德国、美国等国家先后将隐身材料用于飞机、舰艇 ,研制的不同型号的飞机先后在战争中显露头角图。飞行器的隐身主要是缩减目标的雷达散射截面和降低目标的红外辐射 ,与此相对应的是雷达隐身技术与材料以及红外隐身技术与材料的研究和发展。基于此 ,本文拟主要对这两类隐身材料的技术原理、发展现状和趋势进行综述和总结. 一雷达隐身技术与雷达隐身材料 1.1 雷达隐身技术雷达隐身技术是指能显著吸收雷达波 ,令其转变为热能 ,从而减少雷达回波能量 ,达到目标隐身的技术。现代战争中,雷达仍是探测目标最可靠的手段 ,因此 ,国内外重点研究的隐身技术大多是在雷达探测下的“隐身”。 1.1.1结构隐身最初的雷达隐身是通过对飞行器外形的合理设计来减少雷达散射截面积’,这是实现武器系统高性能隐身最直接有效的手段。外形设计技术是通过目标外形结构和形状设计 ,使目标反射的雷达波能量偏离雷达发射方向 ,从而降低目标的。无论是理论分析还是试验研究都表明 ,对于而言 ,物体的形状远比尺寸重要。比如 ,小吨位运货车的为甘 ,而一轰炸机这一庞然

隐身材料

隐身材料

隐身材料的研究进展及存在问题

隐身材料的应用与研究前景

设计材料及加工工艺

隐身材料发展历史综述和应用前景展望

红外隐身原理及其应用技术

构成设计

最新隐形材料的原理及其应用

雷达隐身材料

隐形材料在军事中的应用1资料

隐身材料与技术重点

材料在战争中的应用

隐身材料

隐形材料的发展及应用

新型隐身材料研究进展_张文毓

隐身材料进展综述

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