材料学课件 隐身材料讲义
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3隐身材料217
• 自70年代中期以来，美、前苏联、英、德等国都拨出大量经费加强
隐身技术的研究，其中美国正式制订了隐身计划(stealth project)， 由1977年初开始实施，1977年8月的经费已达1亿美元。实际上，
1977年11月美国就已试飞了XST试验隐身机。
• 从80年代以来，飞机隐身技术有了重大突破。这方面，美国处于领
英国的隐身潜艇
•
隐身技术作为一项高技术，与激光武器、巡航导弹被称
为军事科学最新的三大技术成就 。美、俄、日、英、法、
德等发达国家都拨出大量经费来加强隐身技术的研究，美
国将隐身技术列为1990—2000年优先发展的17项技术 第2位，可以说，目前隐身技术已进人全面发展和推广应 用的阶段。
• 隐身技术包含的内容很多，其中，隐身材料是隐身技术的
(2)响应频带宽
• 雷达的工作频带很宽，大约在1—l40GHz范围，且还在拓
宽。理想的吸波涂料是在1—l40GHz频段内有相同的反射 率，但实际上带宽和低反射率是矛盾的，特别是干涉型涂 料带宽都很窄。为了获得宽带的材料，一般采用多层涂层， 却又增加了厚度和质量。可见对带宽也应有一个合理的取
值。对隐身飞行器，吸波涂料的主要覆盖频段应为L、S、
雷达隐身也可称为微波隐身。
• 微波一般是指波长从1m到1mm的电磁波，相应的频率范
围为0.3—300GHz。有人把1mm—0.1mm的波段也划
入微波范围。
• 微波波段细分为分米波(波长16dm—1 m)、厘米波
(1cm—1dm)、毫米波(1mm—1cm)，把0.1—1mm波 段称为亚毫米波。通常把微波中的常用波段以代号表示。 据统计，世界各种雷达的主要工作波段为L、S、C、X、
减少RCS值。
《功能材料隐身》课件
隐身技术重要性
在现代战争和国防安全中，隐身技术 对于提高武器装备的生存能力和突防 能力具有重要意义。
功能材料在隐身技术中的应用
1 2
功能材料在雷达隐身中的应用
利用吸波材料、导电高分子材料等，吸收和散射 雷达波，降低目标的雷达散射截面。
功能材料在红外隐身中的应用
利用热辐射控制材料、红外遮蔽材料等，降低目 标的红外辐射强度，实现红外隐身。
热损耗型功能材料隐身案例
总结词
利用热损耗型功能材料可以有效地吸收和散射热辐射， 从而达到隐身效果。
详细描述
热损耗型功能材料主要通过材料的热物理性质实现对热 辐射的损耗。这些材料能够将热辐射转化为热能，并通 过材料的热传导和热对流将热量散失到环境中。常见的 热损耗型功能材料包括热辐射涂层、隔热材料等。
磁损耗型功能材料
总结词
具有高磁导率、低磁损耗特性，通过吸收和散射电磁波达到 隐身效果。
详细描述
磁损耗型功能材料如铁氧体、磁性纤维等，具有高磁导率、 低磁损耗的特性。这类材料能够吸收和散射电磁波，减少电 磁波的反射和传播，降低目标的雷达散射截面，实现隐身效 果。
热损耗型功能材料
总结词
具有高热导率、低热容特性，通过快速散热降低红外辐射实现隐身效果。
可见光隐身的原理与技术
可见光隐身原理
通过降低目标的反射率和改变目标的颜色 等方式，降低目标在人眼和可见光探测器
上的信号强度，从而达到隐身的目的。
迷彩涂料
采用与环境颜色相近的涂料，降低目标的 可见性。
可见光隐身技术
采用迷彩涂料、光学伪装等技术手段，实 现可见光隐身。
光学伪装
通过使用光学仪器和装置，改变目标的颜 色和形状，使其与周围环境融为一体，从 而提高目标的隐身性能。
在现代战争和国防安全中，隐身技术 对于提高武器装备的生存能力和突防 能力具有重要意义。
功能材料在隐身技术中的应用
1 2
功能材料在雷达隐身中的应用
利用吸波材料、导电高分子材料等，吸收和散射 雷达波，降低目标的雷达散射截面。
功能材料在红外隐身中的应用
利用热辐射控制材料、红外遮蔽材料等，降低目 标的红外辐射强度，实现红外隐身。
热损耗型功能材料隐身案例
总结词
利用热损耗型功能材料可以有效地吸收和散射热辐射， 从而达到隐身效果。
详细描述
热损耗型功能材料主要通过材料的热物理性质实现对热 辐射的损耗。这些材料能够将热辐射转化为热能，并通 过材料的热传导和热对流将热量散失到环境中。常见的 热损耗型功能材料包括热辐射涂层、隔热材料等。
磁损耗型功能材料
总结词
具有高磁导率、低磁损耗特性，通过吸收和散射电磁波达到 隐身效果。
详细描述
磁损耗型功能材料如铁氧体、磁性纤维等，具有高磁导率、 低磁损耗的特性。这类材料能够吸收和散射电磁波，减少电 磁波的反射和传播，降低目标的雷达散射截面，实现隐身效 果。
热损耗型功能材料
总结词
具有高热导率、低热容特性，通过快速散热降低红外辐射实现隐身效果。
可见光隐身的原理与技术
可见光隐身原理
通过降低目标的反射率和改变目标的颜色 等方式，降低目标在人眼和可见光探测器
上的信号强度，从而达到隐身的目的。
迷彩涂料
采用与环境颜色相近的涂料，降低目标的 可见性。
可见光隐身技术
采用迷彩涂料、光学伪装等技术手段，实 现可见光隐身。
光学伪装
通过使用光学仪器和装置，改变目标的颜 色和形状，使其与周围环境融为一体，从 而提高目标的隐身性能。
隐身材料(中文版)资料课件
隐身材料的数学模型通常包括电磁场方程、波动方程等偏 微分方程，以及各种边界条件和初始条件。通过数值计算 方法，可以求解这些方程，获得电磁波在隐身材料中的传 播特性和行为模式。
03
隐身材料的发展历程
隐身材料的历史背景
早期的隐身材料
最早的隐身材料可以追溯到二战时期 ，当时德国和英国等国家开始研究雷 达吸波材料，用于减少飞机和舰艇被 雷达探测到的可能性。
05
隐身材料的市场前景
隐身材料的市场需求
军事应用
隐身材料在军事领域具有广泛的应用 ，如隐形战斗机、雷达干扰设备等， 随着军事技术的不断发展，对隐身材 料的需求也在不断增加。
民用领域
除了军事应用外，隐身材料在民用领 域也有广阔的应用前景，如航空航天 、电子通信、生物医疗等，随着科技 的进步，这些领域对隐身材料的需求 也在逐渐增长。
隐身材料的应用领域
军事领域
隐身材料广泛应用于军事领域， 如战斗机、轰炸机、导弹、卫星 等武器装备和战略目标的隐身涂 层，以提高生存率和突防能力。
民用领域
随着科技的发展，隐身材料也逐 渐应用于民用领域，如建筑、汽 车、电子设备等领域的电磁屏蔽 和防护涂层。
02
隐身材料的原理
隐身材料的工作原理
隐身材料的工作原理主要是通过特定 的材料结构和特性，吸收、散射或干 涉电磁波，使其在特定方向上难以被 探测和识别。
用。
需要注意的是，化学合成法可能 会产生环境污染和废料处理等问 题，因此需要采取相应的环保措
施。
物理制备法
物理制备法是通过物理手段，如磁场、电场、等离子体等，将原材料转化为隐身材 料的方法。
该方法具有制备条件温和、对环境友好、产品纯度高等优点，因此在一些特殊需求 的隐身材料制备中具有一定的优势。
03
隐身材料的发展历程
隐身材料的历史背景
早期的隐身材料
最早的隐身材料可以追溯到二战时期 ，当时德国和英国等国家开始研究雷 达吸波材料，用于减少飞机和舰艇被 雷达探测到的可能性。
05
隐身材料的市场前景
隐身材料的市场需求
军事应用
隐身材料在军事领域具有广泛的应用 ，如隐形战斗机、雷达干扰设备等， 随着军事技术的不断发展，对隐身材 料的需求也在不断增加。
民用领域
除了军事应用外，隐身材料在民用领 域也有广阔的应用前景，如航空航天 、电子通信、生物医疗等，随着科技 的进步，这些领域对隐身材料的需求 也在逐渐增长。
隐身材料的应用领域
军事领域
隐身材料广泛应用于军事领域， 如战斗机、轰炸机、导弹、卫星 等武器装备和战略目标的隐身涂 层，以提高生存率和突防能力。
民用领域
随着科技的发展，隐身材料也逐 渐应用于民用领域，如建筑、汽 车、电子设备等领域的电磁屏蔽 和防护涂层。
02
隐身材料的原理
隐身材料的工作原理
隐身材料的工作原理主要是通过特定 的材料结构和特性，吸收、散射或干 涉电磁波，使其在特定方向上难以被 探测和识别。
用。
需要注意的是，化学合成法可能 会产生环境污染和废料处理等问 题，因此需要采取相应的环保措
施。
物理制备法
物理制备法是通过物理手段，如磁场、电场、等离子体等，将原材料转化为隐身材 料的方法。
该方法具有制备条件温和、对环境友好、产品纯度高等优点，因此在一些特殊需求 的隐身材料制备中具有一定的优势。
红外隐身材料课件
VS
具体而言，红外隐身材料可以应用于 航天器的蒙皮、发动机舱、太阳能电 池板等部位，通过降低热辐射强度和 改变热辐射方向，实现红外隐身效果。 此外，一些新型的红外隐身材料还可 以通过吸收和散射红外辐射，进一步 降低航天器的红外特征。
民用领域
在民用领域，红外隐身材料的应用主要包括 高温设备的红外隐身、建筑物的隔热保温和 节能改造等方面。通过使用红外隐身材料， 可以降低设备的热辐射强度和散热量，提高 设备的能源利用效率和减少能源浪费。同时， 也可以改善建筑物的室内环境和居住舒适度。
多光谱兼容性
开发能够在可见光、红外等多光 谱范围内实现隐身效果的材料， 提高红外隐身材料的综合性能。
制备方法的改进与创新
低成本制 备
优化制备工艺，降低生产成本，促进 红外隐身材料的广泛应用。
环保友好型制备
发展绿色化学方法，减少制备过程中 的环境污染，实现红外隐身材料的可 持续发展。
应用领域的拓展与深化
02
红外隐身材料的原理
红外隐身原理
红外隐身原理是利用材料对红外辐射的吸收、反射、折射、散射等特性，降低目标与周围环境的红外辐射对比度，从而降低 目标的可探测性。
红外隐身原理主要应用于军事领域，目的是降低武器装备、军事设施等目标在红外探测器下的可探测性，提高其生存能力和 作战效能。
红外隐身材料的作用机理
具体而言，红外隐身材料可以应用于工业设 备的散热部位、建筑物的外墙、屋顶和窗户 等部位，通过降低热辐射强度和隔热保温， 实现节能减排和改善室内环境的效果。此外， 一些新型的红外隐身材料还可以用于医疗领
域，如红外理疗和红外诊断等。
05
红外隐身材料的未来发展
新材料的研究与开 发
高性能材料
隐身材料中文资料PPT课件
第28页/共31页
2021/7/31
第29页/共31页
The End Thank you for attention!
第30页/共31页
感谢您的观看！
2021/7/31
第31页/共31页
第9页/共iC 吸收剂
ZnO 吸收剂
Characters
密度低(质轻) 惰性气氛耐高温
电性能可调 来源广泛 电导率较高 高温易氧化
Characters
Characters
高温稳定性优越 介电性能可调 纯SiC介电损耗较低
高温稳定性优越 介电性能可调 纯ZnO介电损耗较低
(a) Swirl shape
(b) “T” shape
异型截面纤维的叶片顶端的曲率明显大于圆截面纤维,
叶片顶端可以富集电荷而产生偶极子, 在电磁波作用下
产生振荡, 异型截面纤维吸波机理的理解还不够深入,
还有待于进一步研究。
(c) “C” shape
(d) Cross shape
Fig.2 Microwave absorbing silicon carbide fibers with non-circular section
图1 苯分子的离域π键
第12页/共31页
中空多孔炭纤维吸收剂
(a)1℃/min (b)2℃/min (c)3℃/min (d)4℃/min
图2 不同预氧化升温速率、同一碳化条件下获得 的HPCFs截面S第E1M3页形/貌共3图1页
中空多孔炭纤维吸收剂
图3 HPCFs体电导率随预氧化升温速率的变化关系曲线
第14页/共31页
中空多孔炭纤维吸收剂
图4 HPCFs体电导率随碳化升温速率的变化关系曲线
第15页/共31页
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第9页/共iC 吸收剂
ZnO 吸收剂
Characters
密度低(质轻) 惰性气氛耐高温
电性能可调 来源广泛 电导率较高 高温易氧化
Characters
Characters
高温稳定性优越 介电性能可调 纯SiC介电损耗较低
高温稳定性优越 介电性能可调 纯ZnO介电损耗较低
(a) Swirl shape
(b) “T” shape
异型截面纤维的叶片顶端的曲率明显大于圆截面纤维,
叶片顶端可以富集电荷而产生偶极子, 在电磁波作用下
产生振荡, 异型截面纤维吸波机理的理解还不够深入,
还有待于进一步研究。
(c) “C” shape
(d) Cross shape
Fig.2 Microwave absorbing silicon carbide fibers with non-circular section
图1 苯分子的离域π键
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中空多孔炭纤维吸收剂
(a)1℃/min (b)2℃/min (c)3℃/min (d)4℃/min
图2 不同预氧化升温速率、同一碳化条件下获得 的HPCFs截面S第E1M3页形/貌共3图1页
中空多孔炭纤维吸收剂
图3 HPCFs体电导率随预氧化升温速率的变化关系曲线
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中空多孔炭纤维吸收剂
图4 HPCFs体电导率随碳化升温速率的变化关系曲线
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隐身材料PPT课件
希望利用智能隐身材料制成涂层，达到真正意义上 的变色龙隐身。
32
美国空军怀特实验室，研究了一种聚苯胺基复合材料，可用 于调节飞机蒙皮的亮度和颜色。
智能化视觉隐身， 使武装直升机成为一条 “变色龙”，难以被敌方 发现、跟踪和攻击，大大 提升了自身的战场生存能 力。
美军科曼奇隐身直升机
33
美军纳蒂克研究中心，研制的自动变色布，通过装在衣服上 的微传感器作用，使这种布料可随地面和背景的变化而自动变色。
(2)需要全频段、全空域的隐身能力——不但在 技术上是无法实现的，实际上也是没有必要的，只要
抓住主要矛盾，避开不利的实用环境。
11
二 雷达工作原理简介
“活雷达”－蝙蝠
12
雷达：利用电磁波的二次辐射、转发或目标固有 辐射来探测目标，获取目标空间坐标、速度等特征信 息的一种无线电技术。
发射机
R
收发转换开关
发反射射的的电电磁磁波波
目标
天线
反发射的的电电磁磁波波
信号处理机
接收机
系统噪声
环境噪声＋电磁干扰
数据处理机
终端设备
13
雷达频率和电磁波频谱
波长 100 km 10 km
1 km
100 m
10 m
1m
10 cm
1 cm
1 mm 0.1 mm
甚低频 低频 (超长波) (长波)
音频 视频
中频 (中波)
广播段
39
材料导电能力的差异与原因:
根据导电性
绝缘体 （电导率σ≤10-10S/cm) 半导体 （σ=10-10-102S/cm) 导 体 （σ=102-106S/cm） 超导体 （σ→∞）
能带间隙 (Energy Band Gap)：金属之Eg值几乎为 0eV ，半导体材料Eg值在1.0-3.5eV之间，绝缘体之 Eg值则远大于3.5 eV。
32
美国空军怀特实验室，研究了一种聚苯胺基复合材料，可用 于调节飞机蒙皮的亮度和颜色。
智能化视觉隐身， 使武装直升机成为一条 “变色龙”，难以被敌方 发现、跟踪和攻击，大大 提升了自身的战场生存能 力。
美军科曼奇隐身直升机
33
美军纳蒂克研究中心，研制的自动变色布，通过装在衣服上 的微传感器作用，使这种布料可随地面和背景的变化而自动变色。
(2)需要全频段、全空域的隐身能力——不但在 技术上是无法实现的，实际上也是没有必要的，只要
抓住主要矛盾，避开不利的实用环境。
11
二 雷达工作原理简介
“活雷达”－蝙蝠
12
雷达：利用电磁波的二次辐射、转发或目标固有 辐射来探测目标，获取目标空间坐标、速度等特征信 息的一种无线电技术。
发射机
R
收发转换开关
发反射射的的电电磁磁波波
目标
天线
反发射的的电电磁磁波波
信号处理机
接收机
系统噪声
环境噪声＋电磁干扰
数据处理机
终端设备
13
雷达频率和电磁波频谱
波长 100 km 10 km
1 km
100 m
10 m
1m
10 cm
1 cm
1 mm 0.1 mm
甚低频 低频 (超长波) (长波)
音频 视频
中频 (中波)
广播段
39
材料导电能力的差异与原因:
根据导电性
绝缘体 （电导率σ≤10-10S/cm) 半导体 （σ=10-10-102S/cm) 导 体 （σ=102-106S/cm） 超导体 （σ→∞）
能带间隙 (Energy Band Gap)：金属之Eg值几乎为 0eV ，半导体材料Eg值在1.0-3.5eV之间，绝缘体之 Eg值则远大于3.5 eV。
红外隐身材料课件
陶瓷型红外隐身材料的制备方法
01
陶瓷型红外隐身材料主要采用陶 瓷粉末和粘结剂混合，经过压制 成型、烧结等工艺制备。
02
制备过程中，需要选择合适的陶 瓷粉末和粘结剂，控制烧结温度 和气氛，以保证材料的致密性和 红外隐身性能。
金属型红外隐身材料的制备方法
金属型红外隐身材料主要采用金属粉末或金属纤维与有机载 体混合，经过热压成型或注射成型等工艺制备。
环保化
随着环保意识的提高，未来的红外隐身材料需要更加环保 ，减少对环境的污染和破坏。
红外隐身材料面临的挑战与问题
材料稳定性
红外隐身材料的稳定性是影响其 使用寿命和性能的重要因素，需 要在材料制备和使用过程中采取 有效措施来提高其稳定性。
生产成本
目前红外隐身材料生产成本较高 ，需要进一步降低生产成本，提 高性价比。
03
CATALOGUE
红外隐身材料的种类与特性
高分子型红外隐身材料
总结词
高分子型红外隐身材料具有良好的热稳定性、低分子型红外隐身材料是一类能够吸收、散射或改变目标红外辐射能量分布的聚合物材料。它们通常 由聚合物基体和添加的填料制成，具有良好的热稳定性和化学稳定性，能够有效地吸收和散射红外辐 射，降低目标的红外特征。
发展阶段
20世纪70年代至80年代，红外隐身材料在军事领域得到广泛应用 ，同时也在民用领域取得了一定的进展。
成熟阶段
20世纪90年代至今，随着新材料、新技术的不断涌现，红外隐身 材料在性能和实用性方面得到了显著提升。
02
CATALOGUE
红外隐身材料的原理
红外隐身材料的吸波原理
吸波原理
红外隐身材料通过吸收、损耗和散射等方式，将照射到材料表面的红外光能量 转化为热能或其他形式的能量，从而达到减少或消除材料对红外光反射的目的 。
电磁隐身超材料幻灯片课件
(b)010101…/010101…, (c) 010101…/101010…,
Part 3
目前工作
Part Three
用于缩减RCS的极化转化超表面
极化转化超表面，主要通过对入射波反射相位的调控，一块超前90度，一块滞后90 度，实现180度的相位差，利用相位相消，实现波束分裂，从而形成漫反射，有效 降低单站RCS。
Part Two
2.3.3 地幔斗篷(Mantle cloaks）
地幔斗篷的概念由Andrea Alu在 2009 年首次提出。该方法使用超薄共形的新型人 工电磁表面覆盖隐身目标，通过调整表面单 元的形状和尺寸，合成有效的平均表面阻抗, 来调节新型人工电磁表面上的表面电流。斗 篷上产生反相的散射场与隐身目标的散射场 产生相消干涉，因此减少了整个系统的可见 性。
Part Two
2.3.2 人工磁导体复合材料(AMC)
人 工 磁 导 体 (AMC) 即 高 阻 抗 表 面 ， 由 特定形状的单元结构周期性排列而成。
2007年，Paquay等人首次提出将AMC 应用于减小目标RCS中。AMC的反射相位 为 0°, 而 理 想 电 导 体 (PEC) 的 反 射 相 位 为 180°，将这两种反射相位相差180°的单元 组合成棋盘结构，反射波能够相互干涉， 使来波能量衰减,同时将后向散射峰转移到 其他方向。能够显著减小后向雷达散射截 面，实现目标的隐身。
图1.2 左手材料单元
Part One
1.2 左手材料
当电磁波在介电常数和磁导率同时为负值的媒质中传播，电场 E 、 磁场 H 以及波矢量 k 符合左手定则。
电磁波在左手材料中传播时具有了与坡 印廷矢量 S 方向相反的波矢量 k ，因而会 引起一系列不同寻常的电磁特性，如: 负折射、逆 Snell 效应、逆 Doppler 效应、 反向切伦科夫辐射等。
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F117隐形轰炸机
B —2 隐身轰炸机
空中客车A380
B-2 轰炸机900m 2的外表面95% 涂覆有一种具有不同 厚度的韧性隐身涂层。这种涂层是导电的, 每5 年要 更换一次, 在B-2 轰炸机的整个寿命期内, 将这种涂 层剥除并重新涂覆大约要进行4 次, 以保证它的隐身
特性。
此外,B-2 轰炸机大量采用了吸波复合材料,如机身表 面的大部分由吸波的碳纤维蜂窝夹层结构制成。外翼 的蒙皮及梁大多采用碳纤维--环氧复合材料。
陶瓷吸波涂料也是一种研制较多的吸波材料,它比
铁氧体、复合金属粉末等吸波涂料的密度低、吸
波性能好,而且还可以有效地减弱红外辐射信号。
纳米材料的兴起,使得纳米吸波涂料也逐渐成为吸波材料的 一个发展方向。纳米材料是指材料组分的特征在纳米量级
(1～100nm) 的材料,它独特的结构使其自身具有量子尺寸
效应、宏观量子隧道效应、小尺寸和界面效应,金属、金属 氧化物和某些金属材料的纳米级超微细粉末在细化过程中, 处于表面的原子数越来越多,增大纳米材料的活性,在电磁 场的辐射下,原子、电子运动加剧,促使磁化,使电磁能转化
国外隐身材料发展历程
国外隐身技术及材料研究始于第二次世界大战期间,
起源在德国,发展在美国并扩展到英、法、俄罗斯及
日本等发达国家。经过半个多世纪的发展,成绩斐然。
从50 年代起,美国开展隐身技术研究,经过20多年的发 展,70 年代开始研制隐身飞机,80 年代隐身飞机装备部
队并投入使用。现已装备的F —117A隐形攻击机、B —
单而受到世界各国重视。
目前涂敷型吸波材料主要包括 铁氧体吸波涂料 超细金属粉末吸波涂料 复合磁性金属化合物吸波涂料
羰基铁吸波涂料
陶瓷吸波涂料 掺杂高损物吸波涂料 盐类吸波涂料 放射性同位素吸波涂料 导电高分子吸波涂料 纳米吸波涂料
稀土元素吸波涂料等。
其中铁氧体是研究得比较多而且比较成熟的吸波材料。 例如,美国的F - 117A 隐身飞机和“海上阴影”号隐 身舰艇都采用的是一种叫“铁球”的铁氧体涂料 。
第七章 隐身材料
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。
隐身技术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
维或碳/ 玻璃纤维混杂纤维作为增强材料的结构
吸波材料 。
美国在1991 年的海湾战争中使用了F- 117 隐身战斗 机,出动1000 多架次无一受损,取得了很好的战绩。 “隐身”用的特种碳纤维与传统的碳纤维不同,特种碳 纤维的截面不是圆形的,而是有棱角的三角形、四方形 或多角形截面碳纤维,用这种非圆形特种碳纤维与玻璃 纤维混杂编织成三相织物,这种三相织物就象微波暗室
成热能,从而增加了对电磁波的吸收。纳米吸波涂料是一种
非常有发展前途的吸波涂料 。
结构型吸波材料 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,具有承载和减小雷达反射截面的双重功能, 是一种非常有发展前途的吸波材料。
结构型吸波材料主要包括 碳纤维复合材料 碳—碳复合材料 含铁氧体的玻璃钢材料 充填石墨的复合材料 玻塑材料
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及入侵南联盟的战争中,美 国的F —117 战斗攻击机执行了几千架次的空袭任务, 却只损失了一架战机;而B —2 隐身轰炸机从美国本土 长途奔袭到南联盟执行轰炸任务却未受丝毫威胁。创 造这一奇迹的原因之一就是隐身技术的应用最大限度 地保护了战机,隐身技术在提高现代兵器的突防能力方 面正发挥着越来越重要的作用。
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,
可分为涂敷型吸波材料和结构型吸波材料两种。
涂敷型吸波材料 涂敷型吸波材料是将吸收剂与粘结剂混合后涂敷于 目标表面成吸波涂层,因其吸波性能优异和工艺简
目前,世界上正在研制的第四代超音速歼击机,其机体结 构采用复合材料、翼身融合体和吸波涂层,使其真正具有 了隐身功能,而电磁波吸收型涂料、电磁屏蔽型涂料已开 始在隐身飞机上涂装。美国、俄罗斯等国新一代空对地,
地对空导弹的隐身正朝着轻质、宽频带吸波、可喷涂、
热稳定性良好的隐身材料方向发展。
雷达隐身材料
碳化硅纤维复合材料
混杂纤维增强复合材料 特殊碳纤维增强的碳—热塑性树脂基复合材料
导电复合材料
结构手征复合材料等
国外结构吸波材料已经进入应用阶段。美国的先
进隐身战斗轰炸机F - 117 、战略轰炸机B -2 、
战斗机YF - 22 、YF - 23 、F - 22以及先进巡
航导弹上都大量采用了碳纤维、碳/ Kevlar 纤
2 战略轰炸机以及新问世的F —22先进战术隐身战斗机
均采用了不同类型的隐身材料 。俄罗斯的S —37 隐身
战斗机也已问世。这些雷达隐身战机的相继问世标志着
国外隐身技术已进入工程发展阶段。
F-22“猛禽”战斗 机
Su-47, 先前即是 S-37 Berkut(金雕) 战斗机
中国 暗剑无人驾驶战斗机
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。
结构一样,有许许多多微小的角锥,具有良好的吸波性