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第六代战斗机隐身靠什么?答案是隐身结构材料!

第六代战斗机隐身靠什么?答案是隐身结构材料!
2019-02-15 14:49:57 兵工科技

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众所周知,第五代隐身战斗机譬如F-22,其实现超强的隐身性能,靠的是隐身外形设计(又称几何隐身)和隐身涂料,那么第六代隐身战斗机要实现比F-22还要高出一代的"超级隐身"能力,究竟靠什么呢?这个很多人就不太清楚了。目前航空科学家和工程师们一致认为,六代机隐身的正确答案,是"隐身结构材料"!

图注:左手材料和传统右手材料(符合右手定则规律的材料)之间,可谓特性迥异

图注:左手材料和传统右手材料(符合右手定则规律的材料)之间,可谓特性迥异

何为隐身结构材料?

"左手材料"或者说"超材料"。物理学上讲,电磁波在其传播时,波矢k、电场E和磁场H之间的关系符合左手定律,因此称之为"左手材料"。它具有负相速度、负折射率、理想成像、逆多普勒频移等奇异的物理性质。"左手材料"颠倒了物理学的"右手规律"(或者说右手定则),而后者描述的是电场与磁场之间的关系及其波动的方向。现在左手材料发展很快,已经出现了薄膜式、贴片式的结构材料,简单形象理解就类似于印刷电路板,而从隐身原理上讲,既有主动的,也有被动的,既可以是采用对消原理,也可以是直接吸收式的。这个技术现在已经有了。

从未来看,结构隐身材料技术将成为主流隐身技术,它可以将隐身材料做得很轻很薄(而现在的隐身涂料是很重的),结构隐身材料完全可以铺在飞机蒙皮的下面,它与传统的隐身涂料完全不同,不但更易于保养维护,不存在容易脱落的问题,而且它的隐身频谱要比隐身涂料宽得多。同时角度也很宽,不但能够降低RCS的绝对值,还能在更宽的频谱上实现隐身。现役的很多反隐身雷达,其反隐身原理都直接针对五代机隐身涂料较窄的隐身频段,而六代机则可以让这些反隐身手段失效。

隐身结构材料的特殊之处

隐身结构材料还有一个特殊的特点,此前咱们将隐身飞机外形隐身,都是外形尽量倾斜,以折射正面照射过来的雷达波,而隐身结构材料恰恰相反,它反倒希望雷达波正面垂直照射,因为越垂直它对雷达波吸收削弱的效果就越好,理论上讲如果垂直照射,甚至能够使吸波率达到99%。当然这样一来,飞机隐身外形设计的方式就与以前不一样了,以前尽量考虑倾斜、考虑平行原则,而现在有了隐身结构材料,那么飞机设计的裕度和空间就比以前大了,可以更多兼顾气动等方面的能力。

结语

结构隐身材料,除了能大幅提升六代机的隐身性能外,也可以用来改装现在的传统非隐身战斗机,采用了隐身结构材料后,现役非隐身战斗机在气动外形不变的前提下,综合作战能力会得到显著增强。

(责任编辑:李德全 CM034)

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