现代战争是“发现即摧毁”的信息化战争。战场需求:看不见,才能活下来!
降低武器装备被雷达发现的概率,是提升战场生存力的关键。雷达探测的核心指标是雷达散射截面积(RCS)——RCS越小,越难被发现。传统上,通过特殊外形设计和吸波涂层来减小RCS。然而,现代雷达探测技术正发生重大变化:
1.波段拓展: 雷达工作波段从X波段向更低频的C、S、L波段发展。
2.多频段探测: X/S波段等双波段雷达研发投入加大。
3.多基站协同: 多部雷达从不同角度协同探测能力增强。
这些变化使得仅靠优化飞机“背面”后向的RCS已不足以应对现代威胁。如何在多角度、多频段的雷达网中隐藏飞行器,成为亟待解决的难题。对于现役的制式装备,大规模改变外形不现实。因此,吸波涂层材料成为提升其隐身能力的主要手段。
吸波涂层的奥秘: 吸波材料主要利用两种原理损耗雷达波能量:磁损耗型是将铁氧体等磁性微粒填充在树脂中制成。如F-117等早期隐身飞机多用此类,但密度较大,减重是当前攻关重点。电损耗型是以碳粉、碳化硅粉、金属纤维等导电材料与树脂混合制成。挑战在于实现薄涂层下的宽频段吸收。
GB-6隐身导弹
歼-20隐身战斗机
歼-50
战场环境日益复杂,隐身材料技术正向多个方向快速发展:
1.实用化: 核心是易维护、长寿命、低成本。例如:美国为B-2轰炸机开发了机器人喷涂的替代材料(AHFM),将维护时间从天缩短到小时。研发“麦粉晶”、激光剥离等快速固化、绿色去除等工艺。
2.轻质化: 减轻涂层重量对提升飞行器航程和载弹量至关重要,是永恒主题。
3.多频谱兼容: 要求材料能同时对抗多波段雷达、红外、甚至激光等多重探测手段。例如F-117A的涂层兼顾雷达和红外隐身。
4.多功能化: 在隐身基础上集成耐高温、抗核加固、抗激光、结构承载等能力,适应复杂战场环境。
5.智能化: 研发电致变色、自适应吸波材料等能感知环境、自动调整隐身特性的智能材料,是未来尖端方向。
6.耐高温: 高超音速飞行器表面温度>600℃,研发能在极端环境下工作的耐高温隐身材料尤为迫切。
从特殊涂层到等离子体,从外形设计到超材料,人类在武器装备“隐形”的道路上不断突破。吸波材料作为实现隐身的关键手段,正向着更轻、更强、更智能、更实用的方向飞速发展。这场“看得见”与“看不见”的较量,将在未来战场持续上演。
作者:叶伟 南通大学
来源: 中国纺织工程学会