隐身技术,也就是指目标特征信号控制技术,指通过利用多种不同技术的反探测手段,来达到使己方目标的信号特征降低的目的,使己方目标被发现的几率最大程度的降低,并且不能被雷达发现和探测到[2]。86079
隐身技术自20世纪60年代开始兴起之后,涉及多个学科领域,以使军用装备具备实现对雷达波隐身功效为目的。隐身技术在现代战争中起着越来越关键的作用,它不但能够提高武器系统的生存和突防能力,更能提高纵深打击能力,世界各个军事强国都极其重视它的研究与进展。
广义含义上的隐身既包含了有源隐身,又包括了无源隐身[3],而现在所说的隐身类型通常指以无源隐身为主的类型。有源隐身是减少目标的电磁辐射和红外辐射;无源隐身则是和电磁波有关系,它能够让目标对电磁波的方向特性发生变化。外形隐身技术和材料隐身技术是现如今最主要的常规隐身技术的两个类型。论文网
1外形隐身技术
外形隐身技术是指通过采取优化隐身目标外形的方法,使得被反射回去的电磁波与原本的发射方向有偏差,进而减小隐身目标的RCS,达到对目标具有隐身的效果,实际上却是指把目标的强反射结构转变为弱反射结构[4]。所以,对于外形隐身技术而言,先是要确定隐身目标的威胁区域所在的位置,接着再调整并且修正该处的外形。
外形隐身技术仅仅只会在特别重要的威胁方向上实施,并且很难能够达到全方位隐身的程度。对于外形隐身技术而言,多面体结构和多角形结构能够得到大范围的应用,同时应该尽量不使用大平面、凸状弯曲面。对于中高空飞机来说,在它的头部设计方面应该要注意头锥及其下部,因为大部分雷达探测系统位于它的下方;至于超低空突防飞机,雷达多数位于它的前方或者它的前上方,因此对于头部方面的设计刚好和中高空飞机相悖。F-117对于如何减弱进气道有效RCS的问题,则是采取了利用进气道格栅的方案来阻挡波长较长的雷达波进入;像X-32这种先进的战术战斗机则是利用把进气道设计为S弯形的方式,并且把阻止雷达波进入的装置安在发动机的前部。2009年姬金组[5]等在微波暗室的环境中,测试了S弯形进气道,结果发现:对于10GHz的入射波,S弯进气道能够有效降低种种极化的RCS,最大可一减少10dB。此外,埋入式进气道来也是减少雷达波进入的有效结构[6]。
2材料隐身技术
材料隐身技术指利用能够吸收电磁波的材料,把照到需要隐身的目标上的电磁波吸收,进而使得隐身目标难以被发现的一种隐身技术,但是这种技术实现费用高、吸收频带窄、维护难度大。目前对于吸波材料的性能要求可以概括成“薄、宽、轻、强”,主要分类包括铁氧体吸波材料、纳米吸波材料和高温吸波材料等[7]。
荷兰率先把吸波材料应用在了飞机的隐身方面,而后美国、德国等则把它应用在了飞机和舰艇的方面。美国于20世纪60年代在U2上使用吸波材料;20世纪70年代,又将吸波材料应用在了F-14,F-16,F-18上;20世纪80年代隐身飞机的横空出世更是于吸波材料实际应用方面的卓越的突破,如F-117,B-2等。前苏联在20世纪60年代已经对飞机隐身技术进行了相关研究,20世纪80年代出现的米格27、米格31等都是属于隐身飞机的范围。日本在吸波材料的制备方面拥有着很先进的技术水平,据报道,美国F-117飞机上的吸波材料正是由日本所制备的。而中国的“863”计划则主要是对吸波材料进行研究,尤其是结构型吸波材料的研究更是重中之重[8]。2000年Odendaal[9]等人研究飞机发动机进气道内涂敷吸波材料时,对于11-14GHz电磁波的RCS获得了5-10dB的缩减,结合S型结构隐身可以使隐身效果提高至15-20dB。2003年梅东牧[10]等的研究发现,内涂敷吸波材料对10GHz入射电磁波的RCS影响十分明显,可分别减小8。34dB和7。75dB。