第13章隐身材料.pptx

第十三章 隐身材料 ;隐身技术分为主动隐身技术和被动隐身技术。 主动隐身技术是采用各种主动措施如干扰、假目标、烟幕、地形匹配等使敌方的探测手段受到迷惑而无法识别目标。 被动隐身技术是指武器系统的设计和使用过程中，降低其作为目标特征的技术。 按目标特征，隐身技术又可分为可见光、雷达或微波、红外、激光、声隐身技术。 隐身技术概念的明确提出虽然较晚，而武器的伪装和遮障则很早就已应用。这些都是可见光隐身技术，不属于现代隐身技术。现代可见光隐身技术也称低视觉信号技术，主要有迷彩伪装、烟幕伪装、假目标和低尾迹等技术。;微波或称雷达隐身技术是研究较早和发展最快的现代隐身技术。 红外隐身技术是现代隐身技术中越来越重要的技术领域，因为现代探测遥感手段主要是雷达、红外、光学、声波四种类型。 20世纪80年代中期以来，红外探测和制导技术迅速发展，红外型探测器仅次于雷达，约占30%，而在精确制导武器中，红外制导的占60%，红外隐身技术按波段可分为近红外（0.76～2.6μm）和中远红外（主要是3～5μm和8～14μm）两类。 近红外隐身技术主要用于静止、常温目标，研究进展较大 。中远红外隐身技术主要用于运动、高温目标，但难度较大，进展较慢。;声隐身技术和激光隐身技术是现代隐身技术的两个开展研究较晚的领域。 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上必威体育精装版的三大技术成就。 隐身材料是隐身技术的重要组成部分。广义来说，凡是隐身技术用的材料都可认为是隐身材料。 隐身材料：在武器系统的使用和设计过程中，降低其目标特征的材料。 对应于隐身技术的分类，隐身材料分为微波、可见光、红外、激光、声和多功能隐身材料。 ;13.2 微波隐身材料 ;微波波段还可细分为分米波（1dm～1m）、厘米波（1cm～1dm）、毫米波（1mm～1cm），把0.1～1mm波段称为亚毫米波。 雷达隐身技术的目的是要使武器的雷达目标特征即散射信号减弱到最小限度。武器的雷达散射信号的大小一般用雷达散射截面（RCS）来表示。 RCS是在单位立体角内接收机天线处散射回波的功率流面密度Ir与目标处单位立体角内入射波功率流面密度Ii之比，即;人的σ是1m2，非隐身的B-52轰炸机是100m2，隐身的B-1B、B-2、F-117A轰炸机的σ分别是0.75m2、0.1m2、0.025m2，相当于鸟类的σ值。 根据雷达距离方程 ;减少武器RCS值的途径主要有三条： （1）外形技术。 （2）阻抗加载技术。 （3）材料技术。 吸收雷达波的材料称雷达波吸收材料或微波吸收材料，简称吸波材料，它是主要微波隐身材料。按工艺方法分为涂敷型、贴片型和结构型。透过雷达波的材料称雷达波透射材料（透波材料）。 二、涂敷型吸波材料 （一）对涂敷型吸波材料的一般要求 涂敷型吸波材料是一种吸波的高分子复合材料，简称吸波涂料。对它的一般要求为：(6) （1）反射率低。;（2）响应频带宽。 （3）密度小，厚度薄。 （4）机械性能好。 （5）耐候性好。 （6）价格比较便宜。 总之，吸波涂料的性能要求归纳为薄、轻、宽。 （二）涂敷型吸波材料的工作原理 吸波涂料降低电磁反射的工作原理可分为干涉型和吸收型两类。一般都做成涂层。 干涉型涂层是按电磁波相干原理设计的。如图15-1所示，当电磁波I直射到涂层C表面时，一部分被反射出去，为第一反射波R1。其余部分透入涂层，在两个界面之间来回反射。;当一部分波穿出界面，返回自由空间，叠加后形成第二反射波R2。若R1和R2处于同一偏振面上，相位差180°，发生干涉，使总的反射波衰减。 要这两个反射波相位差180°，必须使其波程差;;d一定，则能发生干涉的λ0也一定，当λ0发生变化时，涂层的总反射率就急速上升，因此这种涂层的工作频段很窄。要得到宽的响应频带，则;;可见，要直射电磁波完全进入涂层即阻抗完全匹配，涂层的相对磁导率和相对介电常数要相等。实际上还不可能，因此只能尽可能地使之匹配。 （2）衰减条件。进入涂层的电磁波能迅速地最大限度衰减，吸收率可表示为下式;因此，吸收型涂层的反射率不可能达到零。它比干涉型涂层的响应频带要宽，但厚度较厚。 以上讨论的都是单层同组分的涂层，且很简化的，很难满足“薄、轻、宽”的要求。实际情况要复杂得多，如电磁波入射并非直射而是斜入射，涂层不是单层，涂层表面不是平滑面，电磁波有偏振等。这些都需根据具体条件进行较精确的计算。由吸波涂料构成的涂层称为涂敷型吸波体。它的设计方法按吸波体的构成和形状而采用不同的物理模型和计算方法，已形成一个专门领域。 （三）平面涂敷型吸波体的设计原理 （四）涂料型吸波体的计算机辅助设计;（五）吸波涂料的特征值 吸波涂料的主要特征值如下： （1）最小反射率R。又称峰值反射率。 （2）反射率R和微波频率f的关系R(f)-f。 （3）