隐身材料技术的发展与应用.docxVIP

一、概述

军工新材料技术的发展及应用决定着武器装备性能和水平。以四代机为例，第四代机是目前世界上现役机种最先进的一代战斗机，其性能特点为4S，分别是：隐形（Stealth）、超音速巡航能力（SuperSonicCruise）、超机动能力（SuperManeuverability）、超级信息优势（SuperAvionics），

主要代表机型有F-22、苏-57和歼-20，到21世纪的隐身设计以及更加完善的综合航电系统，使得四代机较其他代级的战斗机更具强劲战斗能力。参考美国军用飞机各自材料占机体结构总量百分比，不难看出复合材料、钛合金、铝合金这三类材料的占比都有所提升，军用飞机向轻量化发展，而且长时间超音速巡航会是飞机表面温度急剧升高，更加耐高温的钛合金比例也大幅提升。

综合性是国防军工行业的特性之一，集成了空气动力学、燃烧学、材料科学、控制、冶金等众多学科，对材料种类的需求也更加多样，大致可分为金属材料、高性能纤维及复合材料。

隐身能力是新一代作战装备的重要技术特征，隐身已成为飞行器等重要武器装备发展的必然趋势。由于各国在隐身技术领域存在严密的技术封锁，针对当前新型国际形势，隐身技术是国家国防建设的重大需求。军用飞机隐身的实现离不开隐身材料，隐身材料技术的应用可最大限度降低探测系统发现和识别目标能力，而提高现代武器装备的生产能力和突击能力，达到克敌制胜的效果。

二、隐身技术

隐身技术是一类技术的统称，并非专门针对某种探测器或某种专门的技术的应用，隐身技术又称为“低可探测技术”，是指通过弱化呈现目标存在的雷达、红外、声波和光学等信号特征，最大限度地降低探测系统发现和识别目标能力的技术，其目的是提高武器平台的生存力，是一种防御性军事技术。根据探测器的种类不同，隐身技术可分为雷达隐身、红外隐身、声波隐身、可见光隐身和磁隐身等技术：雷达隐身是通过精心设计武器外形，减少雷达波散射截面（RCS），使结构吸波材料或贴片或涂层吸收掉部分雷达波或透过部分雷达波，以减少雷达回波，从而实现隐身目的。代表探测器为雷达。红外隐身是通过适当改变发动机排气系统，减少发射。热量，主要采用多频谱涂料和防热伪装材料，改变目标的红外特征，以减少红外辐射，从而实现红外隐身。代表探测器为红外传感器。

声波隐身是通过使用低噪声发动机，并运用消声隔声蜂窝状或泡沫夹层结构，控制信号特征，以降低噪声，从而达到声波隐身的目的。

代表探测器为声呐。

可见光隐身是通过涂覆迷彩涂料、视觉伪装网、施放遮蔽烟雾，降低目视特征等方式实现伪装遮障，以达到可见光隐身的目的。代表探测器为可见?光传感器。磁隐身多用于舰船，在舰船上安装消磁系统是舰船磁性防护的最有效手段，主要目的是预防敌方磁性武器攻击和磁性探测，提高舰船的生命力。

代表探测器为磁异常探测器。

三、国际水平

对比全球，我国当前的隐身技术已逐步步入世界先进水平，但由于海外发达国家如美国、英国等隐身技术起步较早、因此市场相对成熟，企业较多，代表企业如莱尔德（杜邦子公司）、Intermatdefense、HyperstealthtechnologiesPvt.Ltd、Micromag、MASTTechnologies、MWTMaterials及ARC技术（赫氏子公司）。

（1）美国

美国隐身技术领先全球，主要采用隐身涂层材料及结构隐身复合材料，如B-2轰炸机、?F-117A?战斗机、F-22战斗机和F-35战斗机。上述隐形飞机均采用隐身涂层材料和结构隐身材料相结合的方式。以F-22战斗机为例，在机翼前后缘和进气道等重点部位采用了将隐身涂层涂覆于吸波结构材料表面的方法，同时机体大量采用了复合材料结构，复合材料占整个结构质量的26%；最终低频雷达信号则被吸波结构材料吸收，高频雷达信号被表面吸波涂层吸收，发动机的推力换向和反推力喷管以及发动机周围的构件可能采用了陶瓷基复合结构隐身材料。

（2）俄罗斯

俄罗斯由于苏联时期的积累主要采用等离子体隐身技术，在飞机或导弹上需要隐身的部位添加等离子体发生装置，通过等离子云团对电磁波产生吸收和绕射现象，从而达到隐身的目的。隐身涂层材料的隐身效果随波长的增加而降低，而等离子体隐身恰好相反，隐身效果随雷达波波长的增加而增加。如3M25“流星”高超音速战略巡航导弹采用等离子发生装置进行隐身，其等离子隐身系统是一种电子束发射装置，装在进气道附近，在遇到威胁时产生等离子，吸收雷达波，等离子的电力由导弹发动机供应。

（3）其他国家

众多发达国家也在隐身领域有独特的发展。法国和英国均研制出了碳化硅陶瓷基复合隐身材料，已经成功应用于如M88-2发动机喷管外调节片和F136发动机涡轮叶片等各种发动机及发动机周围部件。同时