等离子体隐身

1、什么是等离子体隐身技术？隐身技术是陆、海、空、天、电磁五位一体战争中最重要、最有效的突防战术技术措施之一。其中等离子体技术作为一种新型的隐身技术，在隐身方面将会发挥重要作用。等离子体隐身技术是指产生并利用在飞机、舰船等武器装备表面形成的等离子云来实现规避电磁波探测的一种隐身技术，它主要是利用喷射等离子体气流，致使飞行器周围环绕等离子云，同时利用等离子体与雷达波的相互作用，从而吸收雷达波、衰减反射信号，实现隐身。与目前广泛应用的隐身技术相比，等离子体隐身技术在军事上具有极高的潜在应用价值，将成为隐身技术发展新的突破方向。什么是等离子体所谓等离子体，是指包含有自由电子、离子和中性粒子整体呈现准电中

2、性的物质的体系。它既不同于固体和液体，又跟普通气体的性质有本质上的区别，是物质的另一种全新的聚集态，即物质的第四态（等离子体）。等离子体的分类一般情况下，把等离子体分为低温等离子体和高温等离子体。通常把电离度小于0.1%的气体称为弱电离气体，把此气体电离后的物质也叫低温等离子体。把电离度大于0.1%的气体称为完全电离气体，把此气体电离后的物质物质叫高温等离子体。低温等离子体中电子和分子或原子类粒子具有不同的温度，其中电子温度可达10000K以上，而其分子和中性类粒子的温度可低至300K500K，从而使得整体温度较低，故称为低温等离子体。等离子体的产生光和射线照射辉光放电，电晕放电燃烧气体放电冲

3、击波法等离子体的应用等离子体冶炼等离子体喷涂等离子体焊接隐身技术隐形技术是传统伪装技术的一种应用和延伸，它的出现，使伪装技术由防御性走向了进攻，有消极被动变成了积极主动，增强部队的生存能力，提高对敌人的威胁力。隐身技术包括雷达隐身技术、红外隐身技术、电子隐身技术、可见光隐身技术、声波隐身技术、电磁隐身技术等，由于现代防空体系中最为重要、使用最广、发展最快的探测器是雷达，因此，雷达隐身技术成为最主要的隐身技术。雷达隐身技术的核心就是降低目标的雷达散射截面积（RCS）。目前可采取的RCS减缩手段主要包括外形隐身技术、材料隐身技术及对消技术和等离子体隐身技术。隐身技术的实现外形隐身技术材料隐身技术对

4、消技术等离子体隐身技术应用仿生技术实验证明，海鸥虽与燕八哥的形体大小相近，但海鸥的雷达反射截面积比燕八哥的大200倍。蜜蜂的体积小于麻雀，但它的雷达截面反而比麻雀大16倍。有关科学家们正在研究这些现象，试图采用仿生技术，寻求新的隐身技术。应用“微波传播指示”技术这种技术是利用计算机预测雷达波在大气中的传播情况。隐身技术的应用美国的隐形兵器发展较快，居世界领先地位。它的F-117A、B-2、F-22等隐形飞机代表当今世界隐形兵器的先进水平。F-117A隐形攻击机已投入实战，在局部战争中发挥了重要作用。第一架B-2隐形轰炸机已于1993年12月开始服役，空军轰炸机联队装备的B-2隐形轰炸机有6架已

5、具备初始作战能力。俄罗斯也不甘落后，它已开始研制隐形的轻型多用途第5代战斗机（LFI）和S-54战斗机，与美国的JSF相当，预计在本世纪末前研制成功；米高扬设计局正在研制一种中型隐形战斗机“米格-35”；苏霍伊设计局的S-32隐身战斗机的验证机已于1997年9月25日首飞成功；俄空军还正在研制一种与美空军B-2轰炸机相似的新型隐形战略轰炸机；俄罗斯的隐形军舰令人瞩目，已有4艘交付使用除美、俄外，英、法、德、日和瑞典等国都在积极发展隐形兵器等离子体隐身技术原理等离子体是不同于空气的另一种媒质，对电磁波的传播有很大的影响。在一定条件下，等离子体能够反射电磁波；在另一条件下，又能吸收电磁波并能改变电

6、磁波的传播方向。此外，它还能造成射频信号频谱离散和假调制。以上因素，使等离子体成为新型电子干扰和隐身物质。等离子体隐身的关键技术等离子体隐身的关键技术归纳为：等离子体发生器的研制，包括等离子体产生及控制技术，关键在于设计一种易于产生、易于控制的等离子体产生器，且能适应各种武器的要求；等离子体与电磁波相互作用的理论研究（如等离子体参数的选择）；等离子体的诊断技术；RCS 的理论计算方法研究；等离子体发生器与飞行器兼容性理论计算和实验研究；有关等离子体气动光学效应和通信中断等问题的研究；等离子体发生器与飞行器一体化设计和研制。等离子体隐身技术的特点等离子体隐身技术的优点吸波频带宽、吸收率高、隐身效

7、果好、使用简便、使用时间长、价格极其便宜等离子体隐身技术的缺点产生等离子体并维持一定的电子密度和范围需要消耗能量，飞机利用其隐身会减小作战半径。产生等离子体需要分子原子作为电离对象，这给在真空中飞行的卫星和战略导弹利用等离子体隐身造成了困难。飞行器在较低高度飞行时等离子体隐身效果较差，这是由于高度低、空气密度大，其复合速率大所造成的。飞行器所用的等离子体在吸收对方雷达波的同时，对其本身的通信、导航、雷达和敌我识别信号的传输都能造成衰减，甚至中断等离子体隐身技术的应用用于弹道导弹中段隐身利用等离子体实现弹头隐身在弹头的表面粘贴放射性同位素涂层，并利用充有特殊气体的椭圆形气囊将弹头前部包裹起来，这

8、样可利用同位素射线来电离气囊内的气体形成等离子体。用于飞机隐身飞机的等离子体隐身技术是目前等离子体隐身应用研究最热门的方面，世界各军事大国均为此投入了大量的人力物力，并已经取得了一定的成果，甚至开始转入实用化阶段。各国等离子体隐身技术的发展现状俄罗斯美国法国澳大利亚俄罗斯对等离子体隐身技术的研究始于 20 世纪60 年代20 世纪 7080 年代，随着等离子体技术应用范围的扩大和美国隐身飞机的问世，进一步刺激了俄罗斯在等离子体隐身技术方面的研制，开始了等离子体实验，重点是研究等离子体在高空超声速飞行器上的潜在应用。1999 年初，俄罗斯克尔德什研究中心开发出第 1 代等离子体发生片和第 2 代

9、等离子体发生器，并在飞机试验中获得了成功。此后俄罗斯开始研制第 3代等离子体隐身系统，该隐身系统可利用飞行器周围的静电能量来减小飞行器的雷达反射截面积。美国20 世纪 90 年代初，美国休斯实验室也进行了等离子体隐身技术的实验。1997 年，美国海军委托田纳西大学等单位研究等离子隐身天线。该天线是将等离子体放电管作为天线元件，当放电管通电时就成为导体，能发射和接收无线电信号，断电时便成为绝缘体，基本不反射敌探测信号。美国田纳西大学等离子体实验室还证实飞机表面的等离子体可以使飞行阻力大大降低，这足以说明等离子体技术应用的潜在价值。法国法国航空航天研究院(ONERA)将等离子作为主动隐身技术的一部

10、分进行研究，已从 2003 年初开始进行工作。等离子作为高度电离的气体可与射线频率能相互作用，包括可以吸收其能量，是一种有效的提供隐身的方法。ONERA 正在考虑在飞机机体周围以及闭合腔体（如飞机雷达罩）内产生等离子体来对无线电频率能量亮点进行伪装。澳大利亚澳大利亚国立大学研制了一种等离子体无线电隐身天线。该天线外观像长形日光灯管，管内密封有惰性气体，管状外壳采用耐冲击性玻璃，底部装有一个金属电极。与常规天线相比,省去了大部分金属材料，因而在战场环境下不易被敌方雷达探测到。澳大利亚的其它一些单位还在研究等离子体天线噪声特性，有实验表明，用等离子体发射HF和VHF信号效果良好，其基带噪声不高，可

11、以预先设定辐射方向图。澳大利亚认为等离子体天线可应用于雷达系统、电子对抗、军用通信、舰载通信、移动通信及计算机局域网等。等离子体隐身技术的前景由于等离子体隐身的特点，它可以不涉及飞行器本身的空气动力系统，在不影响被保护飞行器技术性能的同时，能够降低飞行器的被发现概率，而且价格相当便宜，能够广泛用于各类作战飞机、导弹弹头和卫星的隐身。随着等离子体隐身技术的发展，作为未来隐身技术发展的一个新的突破方向，必将成为世界各军事强国竞相研究和发展的重点，对未来的高技术战争、导弹突防技术和导弹、飞机等武器系统的发展和作战模式产生巨大而深远的影响。总 结等离子体隐身技术是随着等离子体物理学的发展而迅速发展起来的，虽说只有短短几十年的历史，却发挥着越来越广泛的作用。随着科学技术的飞速发展，等离子体隐身技术的应用为武器装备的隐身带来了突破性的革命，它不仅可以应用于各种武器平台的雷达隐身