美国国家安全智库报道,中国航天科工集团与解放军科研人员联合研发的一项新技术引起了西方防务界的关注。这项技术基于丝瓜络材料的吸波材料,在Ku波段吸收超过99.99%的电磁波能量。如果成功应用到实际中,可能会大大改变天基监视系统和隐形战机的攻防平衡,代表了材料科学的一个重大突破。
研究成果发表于《高功率激光与粒子束》期刊,详细介绍了名为NCO-2的材料制备过程。丝瓜络是葫芦科植物的果实,干燥后形成的天然纤维网络,结构高度发达且呈三维多孔状。经过高温碳化处理后,原有的有机纤维转化为导电的碳骨架。研究人员通过化学沉积将镍钴氧化物纳米颗粒均匀负载到这些碳化丝瓜络的表面。这种材料在雷达波进入时,电磁能量会在碳网络内反复散射,并通过磁性纳米颗粒的磁滞损耗和涡流效应消耗掉一部分能量。NCO-2材料特别针对Ku波段,这是合成孔径雷达的常用工作频率,广泛应用于天基侦察卫星,如美国的TOPAZ系列卫星系统、欧洲的TerraSAR-X以及意大利的COSMO-SkyMed星座等。
传统隐形设计主要针对地平线方向的威胁,例如F-22和F-35战机的设计遵循平行边缘原则,使得飞机的表面法线聚焦在少数几个角度,确保雷达难以探测。但这些设计假设雷达位于飞机的水平面附近。天基雷达从轨道高度俯视,改变了这一规则。从太空中看,飞机的机翼上表面、机身背部以及进气口成为主要的雷达反射源。分析认为,虽然F-22的正面雷达散射截面可能低至0.0001平方米,但在垂直方向上的数值可能高达0.1至1平方米。歼-20的鸭翼布局虽然提升了气动性能,但从上方观察时也会增加额外的雷达反射源。
中国的科研团队在研究报告中提到,NCO-2材料对入射角的容忍范围非常宽广,能够在30至60度斜角下保持超过90%的吸波效率。这对于应对天基雷达至关重要,因为卫星与目标之间的位置不断变化。相比之下,许多传统的吸波材料在入射角超过30度时,性能急剧下降。