论文部分内容阅读
摘要:鉴于隐身技术具有极其重要的军事意义,加之反隐身技术提出的挑战,必将促使隐身技术的研究进一步向深度和广度发展。所以,世界上有越来越多的国家重视和发展隐身技术。本文主要分析隐身技术的发展趋势。
关键词:隐身技术 发展趋势 应用
一、扩展雷达隐身技术的频段
目前的雷达隐身技术主要是针对厘米波雷达,覆盖的频率范围有限。例如,谐振型吸波材料只能吸收一种或几种频率的雷达波,介电型吸波材料和磁性吸波材料主要覆盖范围大致分别在厘米波的低端和高端。而为了对付隐身技术,探测雷达的工作波段正在从厘米波向米波、毫米波、亚毫米波乃至红外、激光(微米)波段扩展,因此,隐身技术所能适用的波段不但应扩展到覆盖整个厘米波段,还应向上述新波段扩展。例如,应研制新型宽频带吸波结构材料和吸波涂料,研制和使用宽频带干扰机等,否则面临探测雷达工作波长的变化,隐身技术难以有所作为。
二、综合运用多种隐身技术
面对多种探测技术或多种探测系统的探测,要想使目标达到理想的隐形效果,仅依靠某一种隐形技术或仅在某一方向进行隐身是不行的,必须综合运用各种隐形技术进行全方位、多功能的隐身。一些隐身目标,不仅要综合运用雷达、红外、电子、声波、可见光的隐身技术,而且在运用每项隐形技术时也要综合采用多种技术措施,如为降低飞行器的雷达散射截面积,采用隐身外形设计可降低5-8分贝,利用吸波材料可降低7-10分贝,其他措施(如阻抗加载、天线隐身等)可降低4-6分贝,综合起来,可获得降低约20分贝的隐身效果。
三、隐身技术正向更高水平发展
隐形技术的发展使隐身武器的研究进入一个新的阶段。这表现在隐身武器外形设计水平和采用新型隐身材料两个方面。现在美国利用新材料改进现有隐身飞机的维护工作。例如,现在用新材料替代B-2机身覆盖着一层极其复杂的、由300多种环氧树脂和填充物组成、通过20000多枚铆钉固定在机身上的蒙皮;还开始试验使用新的高频、用在口盖周围的磁性吸收雷达波材料;同时发明一种新的维修方法,维修时间缩短了5000小时,费用减少12%。此外,隐身材料向反雷达探测和反红外探测相兼容的方向发展。雷达吸波材料成功地应用在B-2和F-117A隐身飞机上后,人们又把注意力转移到反红外探测隐身上,要求未来的隐身材料必须具有宽频带特性,既能对付雷达系统,又能对付红外探测器。人们还意识到除了材料本身外,其制造工艺、尺寸大小对隐身吸波性能也有极为重要的影响。因此,雷达吸波材料还向超细粉末、纳米材料方向发展。超细粉末、纳米材料、手征材料、智能材料、多频谱等新的隐身材料,将成为良好的雷达吸波材料,同时正在开发等离子体技术,企图应用等离子体发生器或涂敷适量的放射性同位素产生等离子体,吸收、耗散雷达波能量。值得关注的是,美军现在发展隐身技术和武器系统的重点已转向隐身无人侦察飞机和无人作战飞机。
四、降低隐身武器装备的成本
由于吸波结构材料和吸波涂料的价格都非常昂贵,因此使得隐身武器装备的造价很高。例如,每架B-2隐身轰炸机已超过5亿美元,每架F-22为7100万美元,每架F-117A隐身战斗机的单价高达1.1亿美元,每架F-35约为3000万美元,每架隐身无人机约为1000~2000万美元,每艘隐身潜艇约为16~30亿美元。因而,降低隐身兵器的研制费用和维护费用已经成为是发展隐身技术必须解决的问题。美国在降低隐身飞机的全寿命费用方面创造了许多措施,例如,在研制F-35过程中,将建模与仿真技术结合到虚拟制造环境中,加上使用商用软件,可使F-35的成本降低110万美元。
五、隐身技术的运用将越来越广泛
除在研的和已研制出来的具有隐身性能的兵器外,根据现代战争的要求,隐身技术正在向军舰、坦克、导弹、固定设施(包括机场、机库、通信系统和侦察系统)、军服等领域移植和推广。许多战术导弹采用了部分隐身技术,英国“风暴影子”是除美国外最具代表性的隐身巡航导弹。美国和瑞典研制了真正隐身舰艇“海影”和“维斯比”。法国的“拉斐特”级护卫舰,德国、日本、以色列、俄罗斯等国一些舰艇也都采取了部分隐身技术。
六、隐身技术和武器系统正在向更多的国家扩散
隐身飞机将改变美军作战飞机的构成。2000年空军F-117隐身飞机只占空军战斗机总数的2.5%;到2012年,如果按计划购买,F-22与F-117将占空军战斗机的22.5%。如果加上F-35“联合攻击战斗机”,隐身飞机将占美军战斗机的绝大比例。尽管美国在隐身技术和武器系统方面处于领先地位,且严格保守隐身技术秘密,但德国、法国、英国等国也进行了大量隐身技术研究工作,一些武器系统已经采用了部分隐身技术,还进行过缩小比例尺的隐身武器模型试验,现在已经具有研制真正隐身飞行器的能力。俄罗斯、日本和印度也已经开始研制隐身武器。
关键词:隐身技术 发展趋势 应用
一、扩展雷达隐身技术的频段
目前的雷达隐身技术主要是针对厘米波雷达,覆盖的频率范围有限。例如,谐振型吸波材料只能吸收一种或几种频率的雷达波,介电型吸波材料和磁性吸波材料主要覆盖范围大致分别在厘米波的低端和高端。而为了对付隐身技术,探测雷达的工作波段正在从厘米波向米波、毫米波、亚毫米波乃至红外、激光(微米)波段扩展,因此,隐身技术所能适用的波段不但应扩展到覆盖整个厘米波段,还应向上述新波段扩展。例如,应研制新型宽频带吸波结构材料和吸波涂料,研制和使用宽频带干扰机等,否则面临探测雷达工作波长的变化,隐身技术难以有所作为。
二、综合运用多种隐身技术
面对多种探测技术或多种探测系统的探测,要想使目标达到理想的隐形效果,仅依靠某一种隐形技术或仅在某一方向进行隐身是不行的,必须综合运用各种隐形技术进行全方位、多功能的隐身。一些隐身目标,不仅要综合运用雷达、红外、电子、声波、可见光的隐身技术,而且在运用每项隐形技术时也要综合采用多种技术措施,如为降低飞行器的雷达散射截面积,采用隐身外形设计可降低5-8分贝,利用吸波材料可降低7-10分贝,其他措施(如阻抗加载、天线隐身等)可降低4-6分贝,综合起来,可获得降低约20分贝的隐身效果。
三、隐身技术正向更高水平发展
隐形技术的发展使隐身武器的研究进入一个新的阶段。这表现在隐身武器外形设计水平和采用新型隐身材料两个方面。现在美国利用新材料改进现有隐身飞机的维护工作。例如,现在用新材料替代B-2机身覆盖着一层极其复杂的、由300多种环氧树脂和填充物组成、通过20000多枚铆钉固定在机身上的蒙皮;还开始试验使用新的高频、用在口盖周围的磁性吸收雷达波材料;同时发明一种新的维修方法,维修时间缩短了5000小时,费用减少12%。此外,隐身材料向反雷达探测和反红外探测相兼容的方向发展。雷达吸波材料成功地应用在B-2和F-117A隐身飞机上后,人们又把注意力转移到反红外探测隐身上,要求未来的隐身材料必须具有宽频带特性,既能对付雷达系统,又能对付红外探测器。人们还意识到除了材料本身外,其制造工艺、尺寸大小对隐身吸波性能也有极为重要的影响。因此,雷达吸波材料还向超细粉末、纳米材料方向发展。超细粉末、纳米材料、手征材料、智能材料、多频谱等新的隐身材料,将成为良好的雷达吸波材料,同时正在开发等离子体技术,企图应用等离子体发生器或涂敷适量的放射性同位素产生等离子体,吸收、耗散雷达波能量。值得关注的是,美军现在发展隐身技术和武器系统的重点已转向隐身无人侦察飞机和无人作战飞机。
四、降低隐身武器装备的成本
由于吸波结构材料和吸波涂料的价格都非常昂贵,因此使得隐身武器装备的造价很高。例如,每架B-2隐身轰炸机已超过5亿美元,每架F-22为7100万美元,每架F-117A隐身战斗机的单价高达1.1亿美元,每架F-35约为3000万美元,每架隐身无人机约为1000~2000万美元,每艘隐身潜艇约为16~30亿美元。因而,降低隐身兵器的研制费用和维护费用已经成为是发展隐身技术必须解决的问题。美国在降低隐身飞机的全寿命费用方面创造了许多措施,例如,在研制F-35过程中,将建模与仿真技术结合到虚拟制造环境中,加上使用商用软件,可使F-35的成本降低110万美元。
五、隐身技术的运用将越来越广泛
除在研的和已研制出来的具有隐身性能的兵器外,根据现代战争的要求,隐身技术正在向军舰、坦克、导弹、固定设施(包括机场、机库、通信系统和侦察系统)、军服等领域移植和推广。许多战术导弹采用了部分隐身技术,英国“风暴影子”是除美国外最具代表性的隐身巡航导弹。美国和瑞典研制了真正隐身舰艇“海影”和“维斯比”。法国的“拉斐特”级护卫舰,德国、日本、以色列、俄罗斯等国一些舰艇也都采取了部分隐身技术。
六、隐身技术和武器系统正在向更多的国家扩散
隐身飞机将改变美军作战飞机的构成。2000年空军F-117隐身飞机只占空军战斗机总数的2.5%;到2012年,如果按计划购买,F-22与F-117将占空军战斗机的22.5%。如果加上F-35“联合攻击战斗机”,隐身飞机将占美军战斗机的绝大比例。尽管美国在隐身技术和武器系统方面处于领先地位,且严格保守隐身技术秘密,但德国、法国、英国等国也进行了大量隐身技术研究工作,一些武器系统已经采用了部分隐身技术,还进行过缩小比例尺的隐身武器模型试验,现在已经具有研制真正隐身飞行器的能力。俄罗斯、日本和印度也已经开始研制隐身武器。