隐身技术种类有哪些?

隐身技术种类有哪些?

最佳答案 匿名用户编辑于2023/12/13 11:11

隐身技术按应对的探测手段可分为可见光隐身、雷达隐身、红外 隐身、激光隐身、声隐身等,分别减弱或控制军事目标的光、电、声 等探测特征信号,使其难以被探测、识别、跟踪和攻击而达到隐身目的。

1.雷达隐身:隐身领域最主要的需求

雷达隐身技术是应用最早的隐身技术。当雷达系统向某一特定空间发 射雷达电磁波,目标通过该片区域时,部分的电磁波会被目标物体表 面反射回接收天线。当物体表面依原路径返回的电磁波越少,雷达散 射截面积 RCS 越小,雷达对目标的信号特征就越小,当目标反射的 雷达波弱到无法被雷达系统捕捉到,就实现了雷达隐身。

1.1 典型雷达散射源

以战斗机为例,其典型的雷达散射源包括:1)进气道中的发动机压 气机及其所形成的空腔;2)雷达天线和天线舱;3)座舱及其中的飞行员和设备;4)外挂物及其悬挂装置;5)机翼、水平尾翼的前后缘; 6)垂直尾翼、机身侧壁;7)各种缝隙和边缘;8)发动机尾喷管中 的涡轮及其所形成的空腔等。

对于典型的非隐身飞行器这样的复杂目标,其外形散射特征包括数个 较强散射源,如:座舱/机身/弹体/垂尾的镜面散射、进气道/喷口的腔 体散射、翼面前后缘的边缘绕射、垂尾和平尾形成的二面角反射等; 次弱的散射源有机头的尖顶绕射、外露天线等机表成品的尖点绕射。

1.2 雷达隐身技术:外形隐身与材料隐身为主

提高武器装备的隐身性能从而降低发现概率是提高战场生存能力和 作战效能非常有效的方法,也是世界各国都在极力发展的技术。实现 雷达隐身技术的手段主要有四种,分别是外形隐身技术、材料隐身技 术、电子干扰和欺骗技术以及阻抗加载技术。在武器装备外形已经确 定并且其自身隐身性能达到一定的高度时,其隐身性能主要取决于隐 身材料。 外形隐身技术:外形设计是实现武器装备隐身的最直接、最有效的方 法。外形隐身技术通过改变目标的外形设计,在一定角度内增强目标 的反射或折射效应,减小 RCS。常见的强反射源有飞机边缘、尖端, 机体上的凸出物、外挂物;导弹的头部、尾部和翼面不连接处;舰艇 的船体和甲板边缘等。美国 AGM-129 隐身巡航导弹通过采用特殊隐 身外形和隐身结构消除了强反射源,减弱了雷达波的散射强度。由于目标受到空气动力等因素限制,外形设计也只能实现装备一定程度上 的隐身,材料隐身技术能有效弥补其不足。

材料隐身技术:隐身材料可使武器装备如飞行器在不改变外形结构、 气动特性的情形下直接应用,大大降低了其信号特征,提高其生存能 力,是提升武器装备隐身能力的重要技术途径。 隐身材料在国外隐身飞机上已有大量应用。

电子干扰和欺骗技术:电子干扰技术实质是产生与目标或敌方雷达相 似的特征信号,使其无法做出正确判断而实现目标隐身。常见的技术 手段有:向空中投放箔条等干扰物形成干扰层以遮盖真实目标;利用电 子干扰设备发射噪声或类似噪声的干扰信号,使敌方雷达无法检测目 标信息;由侦察设备侦测出敌方雷达频率,并以该频率发射回波脉冲, 使敌方雷达无法做出正确判决;采用假目标或雷达诱饵技术,发送虚 假信号误导敌方等。 阻抗加载技术:阻抗加载主要指有源阻抗加载,是在飞行器上安装转发器等信号处理元件,使其可发射与入射雷达波幅度相近而相位相反 的电磁波,减弱敌方雷达接收到的目标真实回波,达到隐身的效果。

2. 红外隐身:第二大隐身需求

处于任意温度下的物体均会向外辐射电磁波,波长处于 0.78~1000μ m 波段的电磁波称为红外辐射。红外隐身技术是通过降低或改变目标 的辐射强度来降低目标的可监测性。现代战争中,随着飞行器性能的 进一步提升,典型部件温度升高导致红外信号显著增强,同时,红外 探测器件性能的提升加剧了飞行器被发现、跟踪和识别的风险。1967 年至 1993 年间,被击落的飞机和直升机中 89%是由红外制导武器的 攻击击落的。

红外探测系统依靠目标和背景本身温度所引起的热辐射差别来发现 和识别目标,要实现红外隐身可通过两种途径:一种是改变物体的红 外辐射特性,即控制物体表面的发射率;另一种是改变物体的红外辐 射强度,即控制物体表面的温度,缩小目标与背景的温差,从而降低 目标和背景的辐射对比度,减小目标的被探测概率。 涂敷低发射率材料可在不改变整体设计的前提下,直接改变物体的辐 射特性,因此现有红外隐身材料多集中于低发射率涂层的研制。传统 的低红外发射率材料包括金属材料、半导体材料和低发射率填料。金 属材料的红外发射率虽然很低,但是受表层形貌的影响较大,并且其 兼容隐身性能较差,所以半导体材料成为近年来研究的热点。

3. 多频谱隐身

单一频段隐身材料在战场上应用受限。随着探测技术的迅猛发展,武 器装备在战场上可能同时受到来自雷达、热红外、可见光及近红外、 激光等多频谱、多波段侦察仪器的探测,多频谱兼容隐身材料更有希 望能满足武器装备在战场复杂电磁环境中的需要。

各频谱隐身机理不同,实现多频谱兼容技术难度较大。雷达隐身、红 外隐身、可见光隐身、激光隐身等各类隐身材料彼此之间可能存在相 互促进或者相互抑制的作用,因此,研究隐身涂层材料体系及兼容设 计方案时需要结合材料特性和电磁设计原理。 目前国内外研究较多的多频谱隐身材料主要有:雷达与红外兼容隐身 材料、红外与激光兼容隐身材料、红外与可见光兼容隐身材料,以及 覆盖包括可见光、近红外、远红外和微波在内的多波段隐身材料。 多频谱未来发展主要包括两个方向:一是在单一隐身功能基础上向更 宽频段扩展,比如红外隐身兼顾中红外和远红外波段,雷达隐身在实 现重点探测频段隐身的同时向更低频点隐身扩展;二是多种隐身功能 的兼容,比如雷达/红外兼容、雷达/红外/可见光兼容等。后者研制难 度更大,也是未来隐身材料重要发展方向。

参考报告REPORT

军工隐身技术行业专题报告:隐身涂层、结构隐身材料与超材料.pdf

军工隐身技术行业专题报告:隐身涂层、结构隐身材料与超材料。隐身技术的应用大大提高了武器装备的作战性能,形成了不可估量的军事和经济效益。隐身武器的应用彻底打破了敌对双方原有的进攻和防御平衡态势:一方面,隐身技术的使用降低了己方武器装备投入,优化了资源配置;另一方面,隐身武器增加了敌方防御投入,实现了战略威慑。据统计,反隐身的成本是隐身技术本身成本的10倍以上。隐身技术按应对的探测手段可分为可见光隐身、雷达隐身、红外隐身、激光隐身、声隐身等。雷达隐身是隐身领域最主要的需求,采用的技术手段包括外形隐身技术和材料隐身技术等,以战斗机为例,其进气道、座舱、雷达天线舱、其他射频天线、发动机尾喷管、机翼前后...

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