传统飞机雷达隐身改装技术措施研究
雷达隐身技术的发展及应用

电子科技大学学报Journal of University of Electronic Science and Technology of China雷达隐身技术的发展及应用彭淼2013030304003电子科技大学微电子与固体电子学院电子科学与技术系成都四川610054擅要:在现代战争中,伴随高技术武器投入使用,雷达隐身技术的发展得到了迅速提升,并逐渐成熟,在各类武器装备研制中的应用也越来越多,可以预见在不远的未来,隐身技术必将有更好的发展与应用。
关键词:隐身技术;发展;应用1引言在现代战争中,雷达要在监视和搜索敌方的同时,不被敌方侦察和电子支援系统发现,来消除反辐射导弹和隐身目标的威胁。
从这一层面说,兼具隐身与反隐身特性的雷达才能在现代战场环境中立足。
海湾战争中,联合部队的第一轮打击几乎摧毁了所有伊拉克雷达。
在失去了雷达情报的劣势下,伊拉克的空军的作战能力基本丧失。
因此,雷达及其隐身特性已成为左右现代战争战局的重要因素之一。
此外,由于现代隐身技术被广泛应用于军事领域,雷达低可视目标就此出现,如美国的F-117A,B-2等。
当下雷达在确保自身隐蔽的同时,又要有足以侦测到敌方目标,这样雷达技术就面临了一个新课题——探索反隐身技术。
隐身技术的应用致使战场军事装备偏向隐身化。
由于各种精确制导武器和新型探测系统相继出现,隐身兵器变得越发重要,隐身技术得到各军事强国的积极研究,并取得了重大进展,部分已经投入战场,在战争中显示出巨大威力。
本文在这里加以探讨。
隐身技术,其实质是指运用各种技术、手段、措施来削弱、改变、降低兵器原有的声波、电磁波、辐射等信息特征。
其重点是缩减红外辐射功率和雷达反射功率等。
由于各种精确制导武器和新型探测系统相继出现,隐身技术的研发和应用取得了突破性进展,研制出隐身战斗机、隐身轰炸机、隐身舰船、隐身巡航导弹和隐身装甲车等。
隐身技术的迅速发展对战略和战术防御系统提出了严峻挑战,迫使人们考虑如何摧毁隐身兵器并研究反隐身对抗技术。
飞行器隐身技术

进入座舱内。 • 镀膜不影响舱盖的透明度,既保证了飞行员的视野又可以降低RCS值。
F-117座舱盖
控制散射方向,使散射能量集中在雷达威胁区域之外
• 将飞机的主要散射能量偏离雷达的威胁区域,从而来 降低飞机的后向散射能量,降低雷达发现飞机的概率。
• 任一目标的RCS可用一个各向均匀辐射的等效反射器的投 影面积(横截面积)来定义,这个等效反射器与被定义的
目标在接收方向单位立体角内具有相同的回波功率。
任意形状
相同的RCS
球
RCS的数学表达式
相同
R 任意形状
RCS
球
目标截获的功率
符号定义:
Ii:目标处入射波的功率流密度 Ir:在接收机处散射波的功率流密度 A:接收天线的等效面积 R:表示目标到接收天线的距离 Ω:表示空间立体 Ω=A/R2:从目标看接收天线所张的
• 降低目标和背景的可见光反差
上下表面的迷彩不一致
向下看不见
向上看不清
红外抑制--吸热冷却装置
• 降低目标和背景的热辐射反差 • 分形技术
I like this
3—5微米的喷流热辐射抑制 8--12微米的分形技术
夜间拍摄的红外图象
噪声控制
• 直升机的噪声控制问题 • 低空低速无人机的噪声控制问题 • 潜艇的的噪声控制问题
Es Ei
2
lim
R
4R 2
Hs Hi
2
单站RCS与双站RCS
单站雷达 双站雷达
影响RCS的因素
• 目标材料的电性能 • 目标的几何外形 • 目标被雷达波照射的方位 • 入射波的波长 • 入射场极化形式和接收天
关于隐身与反隐身技术的研究—基于受激辐射理论的反雷达探测技术

多基地雷达探测
所谓受激辐射 ,是指处于高能级的粒 子在外来光的影响下 , 跃迁到低能级 , 辐射 个具 有和 外来 光特性完 全相 同的光子 。 这个 “ 外来光子” 当然可以是雷达发射 出的
一
引言
在当今信息革命和新军事变革的发展 态势下 ,战场信息的获取往往决定着战场 主动权的 归属。伴随着人们对 电磁波的了 解和掌握程度的不断加深 ,战斗装备的隐 身和反隐身都 有了近似光速的发展 ,成为 当今每个军事 强国竞相争夺的制高点。
一
就是对地面 和空 中的雷达发射 、接收设备 进行合理布局 , 组成严密配套 、 空地一体的 雷达网 ,运 用交 叉定位来确定隐形飞机 的 位置。 针对这种 多点定位 的雷达测量 , 可以
将 爱 因斯 坦 的受 激 辐 射 理 论 结 合 光 电 系统 的一些知识加以应用 ,理论上可以产生很 好 的效 果 。
电磁 波 。 论 雷 达技 术如 何 发 展 , 最核 心 无 其 的原理就是接收 自身辐射的电磁波 ,经过 信号的放大和处理 , 判定 目标 的方位信息, 将信息输入到显示屏上 , 实现可视化 。 经过 爱 因斯坦受激辐射发出的电磁波具有和激 励 波 完 全 相 同 的性 质 , 就 是 说 , 也 系统 将 模 拟 出无 数 地 方 雷 达 完 全 无法 辨 别的 虚 假 目
关于隐身与反隐身技术的研究
一 一
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隐身技术现状及发展趋势

隐身技术现状及发展趋势摘要:介绍了隐身技术的重要性以及各种各样的隐身技术的原理及方法,对未来隐身技术的发展做了一些较为深入的探讨和详细大胆的预测,并就隐身技术做出一些总结。
一、隐身技术的概述自1989年美国入侵巴拿马时首次使用F2117隐身战斗机后,隐身技术日益引起世界各国军界的高度重视。
在海湾战争中,各种隐身兵器的精彩表演,尤其是F2117又一次的不凡战绩,令世界各强国对隐身技术刮目相看。
海湾战争后,美、俄等军事强国都加强了对隐身技术的研究,隐身技术因此也获得了长足的发展,被广泛应用于各种武器装备,如隐身战斗机、隐身轰炸机、隐身舰船、隐身导弹等。
随着现代科学技术的不断发展,针对飞行器、舰船等作战装备的探测技术日益完善。
现在,各个军事强国在本土都有强大的雷达网,空中有预警机,在太空还有战略预警系统。
这些系统通过链路构成一张强大的预警网络,对飞机,舰船甚至是导弹的生存都构成了严重的威胁。
所以,武器装备的隐身性能已经成为考量整体战斗力的重要指标。
具有隐身性的装备,既拥有了在战场上赖以生存的法宝,又使得自己在进攻中处于主动的一方,加大了攻击的突然性。
在讲究快速反应的现代战场,隐身技术已经成为决定战争胜负的关键因素。
隐身技术按照战斗平台分,可以分为飞行器隐身,舰船隐身,导弹隐身。
按照隐身的方式手段主要为雷达隐身,并辅之以红外、光学和声波隐身,其中雷达隐身是现代隐身技术的重中之重。
红外隐身在导弹突防中应用较为广泛。
而随着反潜技术的发展,潜艇的声波隐身则是至关重要的一环。
二、雷达隐身技术的关键若用一句话概括雷达隐身技术,就是采取各种手段减小装备的雷达散射截面(Radar Cross Section,一下简称RCS)。
所谓目标的雷达散射截面RCS,就是定量表征目标散射强弱的物理量。
目标的雷达散射截面RCS,越小,雷达接收能量越小,因而使敌方侦察雷达难于对己方目标作出正确的判断,从而达到隐形目的。
RCS不是目标的几何截面积,而是一个与目标产生同等回波的金属圆球的等效截面积,几何截面积、材质和形状对雷达的反射率和反射的方向性都对雷达截面积有影响,所以雷达反射面积可以比几何截面积大,也可以比几何截面积小,就好像在黑夜里手电照射下,一块小镜子可以远比一个蒙面黑衣大汉显眼。
雷达隐身与反隐身

雷达隐身与反隐身一、引言谈起隐身你可能会联想到《哈利波特》中霍格华兹魔法学院的隐身斗篷,但我们在这所讲的隐身主要是雷达波的隐身以及反隐身。
隐身和反隐身技术在现代战争中具有重要作用和战略意义, 上个世纪的局部战争已充分证实了这一点,如美国的F-117飞机在1989年入侵巴拿马和1991年轰炸伊拉克的战争中大显神威, 这就是隐身技术应用的成功实例。
作为矛与盾的对抗,反隐身技术也在随着隐身技术的发展而不断地更新着。
隐身与反隐身技术越来越受到人们的重视。
目前应用于武器系统中的探测手段有雷达、红外、激光和声波等,而雷达在各种探测器中占有相当重要的地位,因此研究雷达的隐身和反隐身技术势在必行。
二、雷达基本原理雷达发射机输出的功率馈送到天线,由天线将能量以电磁波的形式辐射到空间,电磁波脉冲在空间传输过程中遇到目标会产生反射,雷达就是利用目标对电磁波的反射、应答等来发现目标的。
但雷达的探测距离有一定范围,雷达探测的基本原理和系统特征可以用雷达方程来描述:m ax R =式中:t P 为雷达发射功率, m in S 为雷达最小可检测信号, t G 为发射天线的增益, r G 为接收天线的增益,λ为雷达工作波长,σ为目标的雷达散射截面积(RCS )。
雷达截面积是目标对入射雷达波呈现的有效散射面积。
从公式中可以看出雷达最大作用距离max R 与目标的雷达截面积σ的14 次方成正比。
因此,要减小雷达的最大作用距离可以通过减小目标的RCS 来实现。
目前用来减小目标RCS 的主要途径有两种:一是改变飞机的外形和结构,称之为外形隐身;二是采用吸收雷达波的涂敷材料和结构材料,称之为材料隐身。
三、雷达隐身技术隐身技术,又称隐形技术,准确的术语应该是“低可探测技术”。
隐身技术是一种研究如何减小目标的可探测性,使目标不易被探测器发现的技术。
雷达对目标的探测是靠接收目标在雷达波照射下产生的回波来实现的,如果目标的表面能使雷达波被散射或吸收,就可以大大减小被对方雷达发现的概率,从而达到隐身的目的。
飞机的隐身设计

飞机的隐身设计作者:李忠东周易来源:《中国科技纵横》2012年第09期在现代战场上,探测手段日新月异,精确制导武器的打击精度迅速提高,突防的飞机一旦被敌方发现,往往难逃被摧毁的命运。
飞机的设计需考虑隐身性能。
目前根据所对抗的探测装置,飞机已成功应用的隐身技术包括雷达隐身、红外隐身、可见光隐身、声隐身。
由于当前用于发现及跟踪飞机的主要手段是雷达,且一部分地空导弹及空空导弹采用雷达制导,因此,飞机必须将针对雷达的隐身设计放在首位。
1、隐身的核心问题隐身是为了降低飞机被雷达探测到的可能性。
雷达通过发射和接收电磁波探测目标。
目标向雷达反射回波能力的大小,用雷达散射截面积(RCS)来表征。
根据雷达方程,雷达对目标的探测距离与目标散射截面积的四次方根成正比:R∝根据这个比例关系,假设一部雷达能够在100km处发现RCS为100平方米的目标,如果目标的RCS减小到10平方米,则探测距离下降为56km;RCS减小到1平方米,则探测距离下降为32km。
可见伴随目标RCS的减小,雷达对飞机的探测距离在缩短,这对突防的飞机来说是非常重要的。
假设一架飞机要攻击一个目标,沿途需要突破敌方的空中预警区,地面预警雷达、搜索制导雷达防御圈,要完成突防任务,是相当困难的。
如果换一架隐身飞机,假定它使雷达的探测距离缩短2/3,那么它就可以从容的突破防御系统,对目标进行攻击而不被发现。
因此,采用隐身技术设计的飞机可缩短雷达对其探测距离,从而有效提高飞机的生存能力和作战效能。
而雷达隐身的核心问题就是减小飞机的RCS。
目前,由于技术的限制,不可能使得飞机上下左右前后各个方向都有非常小的RCS,只能在重点方向上减小RCS。
由于飞机在突防中,只需穿越雷达网的间隙,就可以不被雷达探测到,因而很少有雷达能从飞机的正上方或正下方进行探测,所以只要将飞机水平面上下一定角范围内的RCS减小,就可有效降低飞机被雷达探测到的概率。
而在个范围内,机头方向受雷达威胁最大;侧向次之。
飞行器隐身技术-文档资料
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捕食鸟"Bird of Prey"—波音公司
发展背景:
● 冷战结束,美国一强独大, 为了适应其干涉世界事务的需 求,并且要满足“非接触、零 伤亡”局部战争的需求,需要 一种飞行速度更快、更加隐身 、制造工艺更加便利、研制和 维护成本更低、储存和部署更 加容易的第五代飞机(无人作战 飞机UCAV);
● 目的在于验证无尾战斗机在 提高飞机敏捷性上的优势及其 稳定性、操纵性的满足程度;
● 项目开始于1994年2月。
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X-47 Pegasus“飞马”
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1:1模型 灰丘 RCS测试3场7
X-47 Pegasus“飞马”
发展背景:
● X-47由Northrop Grumman公司和 美国国防高级研究计划局(DARPA) 共同研制,无人驾驶飞机做成箭头形状 ,飞机长度为8.37米,翼展为8.34米;
●强调全面的隐身概念,在第四代 飞机基本解决雷达隐身问题之后, 红外隐身和可见光隐身在第五代飞 机的设计上被放在更重要的位置。
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X-45—波音公司
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X-36—美国麦道公司
发展背景:
● 麦道公司与NASA合作研究 的按照1:3.57缩比的隐身战斗 机验证机;
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隐身飞机
隐身飞机的产生和 发展是国际政治格局 的变化、飞机作战环 境的变化(尤其是雷 达和电子战技术的爆 炸性发展)及隐身技 术的进步等多种因素 综合的结果。
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隐身飞机的发展
从二十世纪六十年代开始,由于隐身概念的引入和 逐渐发展对传统的航空器的设计、制造和使用均带来 了巨大的变革。由于传统的隐身飞机如F-117和B-2过 分强调低可见性而忽略了可负担性,从而造成飞机的 使用和维护费用过高,降低了飞机的使用效率。从以 F-22为代表的第四代和X-45为代表的第五代隐身航空 器,通过提高隐身设计技术水平,在隐身与飞机性能 、可负担性等其它重要性能之间取得了最佳的折衷。
隐身与伪装技术
红外隐身技术
• 红外隐身技术是为了降低或改变目标的红外辐射特征,降低红外探测系
统的探测能力。
• 其主要技术措施有:
改变红外辐射波段 降低红外辐射强度 调节红外辐射传输过程
电子隐身技术
•
电子隐身技术是一种重要的为抑制目标本身所发生的电磁信号特征的 隐身技术
飞机、直升机、导弹等目标自身的电磁辐射主要是其所载的各种电子设 备,如雷达、雷达高度表、通信系统、控制系统、电子对抗系统(雷达干 扰机、通信干扰机等)、无线电信标等。
隐身技术分类
(1)雷达隐身技术 (2)红外隐身技术 (3)电子隐身技术
(4)可见光隐身技术
(5)声波隐身技术
“海影”号隐身潜艇
(1)雷达隐身技术
*外形隐身技术
*材料隐身技术 *抑制物体本身的电磁辐射技术
--采用具有吸波、透波能力的材料是物体隐身的一 个重要技术措施 --隐身材料主要分为雷达吸波材料和雷达透波材料 两种 --在减小雷达散射截面积方面,通常雷达透波材料 所起的作用不大,主要使用雷达吸波材料
隐身与伪装技术
Carol
隐身技术
• 隐形技术(stealth technology)俗称隐身技术,准确的术语应该是“低
可探测技术”(lowlbservabletechnology)。即通过研究利用各种不同 的技术手段来改变己方目标的可探测性信息特征,最大程度地降低对方 探测系统发现的概率,使己方目标,己方的武器装备不被敌方的探测系 统发现和探测到。隐形技术是传统伪装技术的一种应用和延伸,它的出 现,使伪装技术由防御性走向了进攻,有消极被动变成了积极主动,增 强部队的生存能力,提高对敌人的威胁力。
• 技术:仿生学
隐身技术是20世纪60年代开始兴起的一门新兴技术,他设计多个学科领 域,将设计、材料和物理化学性能结合起来,以使军用装备(主要是战机 和战舰)实现对雷达波隐身的功效。著名的隐身战机有美国的f-117“夜鹰”、 B-2“幽灵”战略隐身轰炸机
隐身飞机RCS测量与成像方法研究综述
隐身飞机RCS测量与成像方法研究综述隐身飞机RCS测量与成像方法研究综述隐身飞机是为了避免被雷达探测而采取了特殊设计的飞机。
雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)是评估一个目标对雷达波的反射能力的指标,因此,减小隐身飞机的RCS成为研究重点之一。
为了测量和成像隐身飞机的RCS,不同的方法得到了广泛应用与研究。
本文将对隐身飞机RCS测量与成像方法进行综述。
首先,传统的RCS测量方法是通过在实验室内或者开放区域中设置一个发射雷达和一个接收系统,对目标进行扫描并获取散射的电磁波信号。
这种方法可以获得目标在不同角度上的散射特性,但是受到环境条件和测试设备的限制,无法准确地模拟实际的作战环境。
因此,研究者们开始探索更高级的RCS测量技术。
一种比较常见的方法是使用飞机自身自带的传感器进行RCS测量。
例如,通过在飞机表面布置一系列接收天线阵列,获得飞机发射的雷达信号,并通过信号处理得到目标的散射特性。
这种方法可以在实际飞行中进行测量,获得更真实的RCS数据,但是需要对飞机进行修改和安装专门的测量设备,因此实施起来较为困难。
另一种方法是利用遥感技术对飞机进行RCS成像。
这种方法通过接收由飞机发射的多个角度的雷达波,并经过后处理,将得到的数据转化成图像。
这种方法可以获得目标的空间分布特性,不受测试环境限制,并且对目标具有较好的分辨能力。
这种方法目前已经得到广泛应用并且取得了一定的成果。
除了传统的RCS测量方法外,还有一些新兴的研究方向值得关注。
例如,利用伪装材料(Metamaterial)对飞机进行涂层处理,使其具有抗雷达探测能力。
此外,研究人员还在探索利用计算机模拟和机器学习等技术对隐身飞机进行RCS预测和优化的方法,以提高隐身飞机的性能。
总的来说,隐身飞机RCS测量与成像方法是一个复杂而关键的研究领域。
传统的RCS测量方法可以获得目标的散射特性,但受到实验环境和设备的限制;飞机自身传感器测量方法可以在实际飞行中测量RCS,但需要对飞机进行改装,较为困难;遥感技术可以获得目标的空间特性,但对航空器分辨率要求较高。
飞机可见光隐身技术的研究与进展
2019年10月飞机可见光隐身技术的研究与进展杨英萍(航空工业西飞,陕西西安710089)【摘要】作为飞机的重点研究课题,隐身技术向来受到学界的重点关注,飞机可见光隐身技术则属于其中代表。
基于此,本文将简单介绍可见光隐身技术,并深入探讨该技术的研究现状及进展,希望研究内容能够较为直观的展示飞机可见光隐身技术的发展情况。
【关键词】飞机;可见光隐身技术;纳米技术【中图分类号】V218【文献标识码】A【文章编号】1006-4222(2019)10-0311-020前言隐身技术也可以被称作低可探测技术或隐形技术,该技术可通过各种隐身手段实现自身可探测特征信号的降低,以此降低被敌方探测系统跟踪、侦查的概率,提高飞机的战场生存能力。
未来战争中飞机可见光隐身技术将发挥极为关键的作用,由此可见本文研究具备的较高现实意义。
1可见光隐身技术概述可见光隐身技术也被称作视频隐身技术,该技术属于隐身技术的分支,主要用于实现自身可见光信号的减小,敌方光学探测设备发现自身的概率可基于可见光隐身技术的应用实现大幅降低。
传统的可见光隐身技术主要通过自身目标的迷彩伪装或光线的散射实现,而对于飞机可见光隐身技术来说,常用技术实现手段包括特殊的外形设计、加装迷彩飞机外表面涂层、控制光信号发出、避免飞机进入拉烟层。
基于特殊的外形设计,飞机可散射照射在自身上的光线;通过加装迷彩飞机外表面涂层,可有效减小背景色彩与飞机的对比度;通过控制光信号发出,即可避免飞机发出的闪光、信号灯、灯光被敌方探测到;通过避免进入拉烟层,飞机在飞行过程中便能够有效避免引起暴露自身的尾迹出现[1]。
2飞机可见光隐身技术的研究现状及进展2.1研究现状近年来各大军事强国均在飞机可见光隐身技术研究领域投入了大量精力,这类研究多围绕可实现飞机可见光隐身的材料展开,美国和俄罗斯两国属于其中的佼佼者,智能变色材料属于两国研究的主要产物。
智能变色材料可细分为三大类,分别为电致变色材料、热致变色材料、光致变色材料,三者均可较好满足飞机可见光隐身需要,但仅有美国在三者智能变色材料的研究中均存在显著成果,其余国家大多主要围绕光致变色材料开展研究。
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传统飞机雷达隐身改装技术措施研究
摘要:传统飞机与隐身飞机相比,在生存和突击能力上都有很大差距,生存突击能力决定了飞机能否到达攻击区域、执行攻击并安全返回基地,对传统飞机进行雷达隐身改进是提高其生存能力的有效途径。
本文从隐身改装角度出发,对雷达散射面积较大的常规布局飞机进行了隐身改装技术研究,提出了一些降低雷达散射截面的措施,在飞机隐身改装过程中具有一定的借鉴作用。
关键词:飞机、雷达隐身、改装
1引言
现代雷达探测系统的迅速发展极大提高了战争中的搜索、跟踪目标的能力,传统飞机雷达散射截面很大,极易被陆基雷达、海基雷达以及空中预警雷达探测到,在战时的生存能力受到严峻考验。
在未来战争中,雷达仍将是探测目标的最可靠手段,对传统飞机进行雷达隐身改进可以提高飞机的突击能力和生存能力,是保证飞机作战效能的有效途径。
2飞机隐身技术概述
隐身技术是一项跨学科的综合技术,涉及到电磁学、声学、光学、材料学、电子学和信息科学等多种学科。
按探测手段的不同,飞机隐身包括雷达隐身、红外隐身、声隐身和可见光隐身。
在现代技术条件下,影响飞机生存能力和突防能力的主要是雷达隐身和红外隐身。
在未来战争中,雷达仍是探测飞机的最可靠方法。
雷达利用无线电波发现目标,当雷达波碰到飞机时,一部分无线电波便会反射回来,根据反射无线电波的时间和方位便可以计算出飞机的位置。
飞机为了躲避雷达发现,除了超低空飞行避开雷达波的探测范围外,必须想办法降低对雷达波的反射。
雷达散射截面积(英文名称Radar Cross-Section,
缩写为RCS),是指飞机对雷达波的有效反射面积,雷达隐身的方法便是想尽千方百计、采用各种可能的手段来减小飞机的RCS。
雷达反射主要包括镜面反射、边缘绕射、行波、爬行波与尖顶绕射。
飞机各部件在特定入射方向下会有不同性质的散射源,如垂尾在侧向会产生镜面反射,在前向有镜面反射、边缘绕射和爬行波,垂尾翼尖则会产生尖顶绕射,驾驶舱有明显的前向镜面反射和边缘绕射,机翼前向有镜面反射、边缘绕射和爬行波,机身会产生侧向镜面反射、爬行波和纵向行波,进气道会产生前向镜面反射和进气口边缘绕射,雷达舱会有镜面反射和边缘绕射等等。
3传统飞机隐身改装原则
隐身改装属于电子、材料、空气动力和测试等多学科交叉的技术应用。
为保证传统飞机隐身改进工作的可行性,隐身方案设计需要进行详细的论证,分手段实施,简化施工条件,降低改装成本。
在技术先进性与可行性的选择上,优先考虑可行性和实用性;重视隐身材料的工艺性、批量供应能力和质量稳定性;在方案论证阶段,既要考虑可靠性和维修性设计,又要考虑保障设备的配套研制;以国内现有隐身研究成果为基础,尽可能采用成熟技术,降低研制风险,尽快形成战略威慑;以提高整机隐身性能为目标,避免对单一指标的过分追求,隐身改装要突出重点,满足需求。
4隐身改装技术要求
在技术措施方面,隐身改装时,通常不允许改变飞机的气动布局,不允许对飞机的飞行安全产生有害影响。
在隐身材料方面,应进行相关的指标鉴定性试验、工艺试验和使用维护性研究,不应危害使用人员的职业健康。
在工艺性方面,所采取的技术措施应具有良好的工艺性,易于清除和修补,应避免不良的施工条件。
在重量方面,隐身改装后,飞机总重不应有明显的增加。
使用寿命方面,隐身涂层应符合飞机使用维护需求。
5传统飞机雷达隐身技术措施
对于传统飞机,飞机上典型的雷达散射源主要包括进气道中的发动机压气机
及其所形成的空腔,雷达天线和天线舱,座舱及其中的飞行员和设备,外挂物及
其悬挂装置,机翼、水平尾翼的前后缘,垂直尾翼、机身侧壁,机身和机翼接合面,各种缝隙和边缘,发动机尾喷管中的涡轮及其所形成的空腔,角反射器等。
5.1优化局部气动外形
目前衡量飞机隐身性能的主要指标是头向±30º均值,隐身技术措施主要针
对头向RCS减缩。
头向的主要散射源为机翼前缘和进气道,而传统飞机机翼难以
改变,只能在气动特性允许的条件下,改变飞机进气道及其唇口的局部外形。
为优化设计进气道唇口,将进气道唇口改进设计成双斜切、尖劈形。
同时外
挂武器也是头向RCS的主要来源,可以考虑武器内挂以及半埋等方式,尽量降低
外挂武器的RCS。
传统飞机上的各种外凸物应尽量更改为共形安装或内置安装。
5.2外表面涂覆雷达吸波涂料
在飞机外表面对雷达波的强反射源处涂覆雷达吸波涂料(俗称隐身涂料),
雷达吸波涂料的本质是在环氧树脂基料或聚氨酯基料中加入铁氧体的微粉,把照
射到本机的电磁波转化为热能散发掉,让对方电波无法反射,从而探测不到本机。
不过目前雷达吸波涂料效果有限,还会增加飞机的重量,使用和维护成本也
比较高,需要有选择地使用,在选择时需重点关注工作频率范围,环境适应性,
良好的韧性,良好的耐冲击性,与铝合金之间的附着力,与各类底漆之间的附着力,可室温固化,涂敷、维护保养的工艺性等等。
5.3改进座舱玻璃
雷达波还可以透过座舱玻璃,而座舱内的仪表板及座椅都是强反射源。
对座
舱玻璃进行透可见光、反雷达波的组合膜系镀制技术处理,即在玻璃内外表面蒸
镀一层透可见光的导电组合膜、增透膜及其保护膜,通过光电特性的综合匹配设计,达到对可见光的高透射率和对雷达波的低反射率要求。
5.4改进机头雷达罩
机头雷达天线通常垂直安装在机头内,加上整流罩采用透波材料,因此形成
了镜面反射。
对机头雷达减小前向RCS的方法主要是采用隐身雷达罩,保证雷达
天线工作频带内的透波功能,实现雷达罩透波与隐身的一体化功能,主要措施是
频率选择表面(FSS)技术。
此外,雷达天线不工作时可以斜置,极大减少镜面反射。
5.5局部采用雷达吸波结构
局部采用复合材料雷达吸波结构,通常机翼前后缘处RCS较大,通过设计吸
波前后缘可减缩其RCS。
为使透过蒙皮的电磁波被进一步吸收掉,在翼面的前缘
和后缘填充比重小的吸波材料(如具有吸波特性的蜂窝和泡沫),同时这些材料
还增加了前后缘的刚度,使翼面保持良好的气动外形。
在金属骨架表面涂敷吸波
涂料来进一步吸收电磁波,由于涂料被涂敷在结构内部,不易受环境影响。
吸波
结构综合考虑了各方面的因素,能很好地达到吸波的目的,其蒙皮和内部骨架均
需详细地进行设计。
5.6优化表面轮廓不连续
受制造工艺技术限制,传统飞机表面蒙皮与蒙皮、蒙皮与口盖、天线等成品
与结构分离面,必然会形成一定宽度的缝隙和一定高度的台阶,形成次级散射源。
多数情况下,雷达波都是以掠入射角度照射飞机表面缝隙和台阶,具有明显的极
化特性。
因此,飞机表面一定要尽量避免出现较为明显的不连续表面,如通过填
充导电胶以改善其导电不连续性,这样可以大幅度降低由于表面不连续引起的电
磁缺陷散射。
6结束语
在我国传统军用飞机中,在不改变飞机常规气动布局的前提下,可以结合型号特点,通过各种材料隐身技术措施和外形隐身技术措施进行改装,从而有效降低飞机的雷达散射面积。
本文提出的几种改装措施在传统飞机加改装设计中具有一定的借鉴作用,将有效促进我国传统军用飞机隐身性能的快速提高。
参考文献
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