隐身技术概述.ppt

1、隐身技术概述,隐身的基本概念,专业定义：在武器系统研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击，从而提高武器系统的生存能力和作战效率 本质：分析设计对象的目标特征信号并加以控制，降低或改变目标的特征信号，使之相对敌方的侦查系统成为难以探测目标 目标的特征信号：是一个广泛的概念，包括视觉、听觉、红外、无线电等等，因此也就有针对各种不同探测手段的隐身技术。当前的研究重点是雷达隐身技术和红外隐身技术,隐身技术的主要技术领域,(1)特征信号分析 分析目标的可探测性特征，包括无线电、红外、光学、声学等，考查其在各种条件下的可观测水平，为设计过程提供评估和优化的基础 (2)低可探测技术 即

2、目标特征信号控制技术，针对与武器系统面临的威胁环境来有效地控制自身的目标特征信号，使被敌方探测到的概率降到很低水平,几个认识上的误区,(1) 隐身是完全“看不见”隐身技术只是缩短探测器的有效作用距离，以达到有效压缩敌方反应时间，增加自身在战场上的生存能力和作战能力 (2) 需要全频段、全空域的隐身能力不但在技术上无法实现，实际上也是没有必要的。只要抓住主要矛盾，避开不利的使用环境，就可以用较小的代价获得较高的效益 (3) 隐身措施都是采用最先进的技术,隐身技术的发展,一战时，德国空军曾用透明材料制造过飞机，使地面人员难以发现它们 雷达发明以后1945年美国研制出一种吸收雷达波的涂料，代号为MX

3、-40，据说使用效果很好 1954年U-2，设计时考虑了隐身，如在机身上涂满黑色的可降低雷达波散射程度的“铁漆”涂料 SR-71翼身融合、双垂尾内倾、大后掠边条翼和三角翼，机身表面喷涂 “铁漆”，并用了许多专门研制的特殊材料和涂层 B-1B蛇形进气道，内装两个加热导流片。新改进的机头雷达罩上、机翼前缘天线罩、翼根整流罩、机翼后缘、高升力装置和尾翼上都涂有雷达波吸收材料；座舱挡风玻璃上采用真空电子镀膜层；头部、机身和平尾侧面涂有雷达波吸波材料；头部和后部雷达天线安装隔框做成倾斜式的；在整体设计上采用翼身融合体结构,但是U-2、TR-1、SR-71和B-lB，都不是完全按隐身技术要求设计的飞机。真

4、正的全隐身飞机是美国现已投入使用的F-117A战斗机和B-2隐身轰炸机。,F-117A,1988年11月，美国军方宣布了长期处于保密状态的最新式战斗轰炸机F-117A和战略轰炸机B-2的有关资料 F-117是高亚音速隐身战斗机。翼展13.2m，机长20.1m，机高3.78m，正常起飞重量23.8t。外形为后掠翼前三点起落架布局，垂尾采用V字形双垂尾，并采用了吸波材料。机身的上表面是由许多块平面组成的多面体，把雷达波以各种角度向飞机上半部天空中散射。各种措施使得F-117A的雷达散射截面积很小，为l/10m2 1/l00m2。,洛克希德公司F-117A,B-2,B-2隐身轰炸机(美国诺斯普罗公司

5、) 采用了新型的飞翼气动外形，没有平尾、翼身融合。整个飞机的外形呈光滑曲线以求达到最佳的隐身效果。大量采用石墨碳纤维材料、锯齿状雷达散射结构、蜂窝状雷达吸波结构、雷达吸波材料涂层，进一步缩小了雷达反射截面积。 据称，B-2A在正常探测距离下的雷达反射截面积与一只小鸟相当。轰炸机的所有燃料和武器系统全部设计在机体内，因此外形异常“干净”。机体使用了隐身材料，有些地方还涂有吸波材料。这些都有效地实现了良好的隐身性能。,诺斯普罗公司B-2,其他机种,在发展F-117A和B-2两种隐身军用飞机的同时，美国还把隐身技术用于其他的机种，甚至用于导弹武器。 80年代初，美国着手研制先进技术战斗机(ATF)。

6、YF-22和YF-23最终YF-22胜出，其生产型定名为F-22。 联合攻击战斗机（JSF） 在发展隐身飞机的同时，美国正在研制隐身导弹。,F-22,作为美国下一代的主力战斗机，必须保持优异的机动性，同时可以适当降低全向隐身的要求。 F-22 采用连续可变曲率的复杂大弧面，但飞机的基本布局还是比较常规的 近似菱形的机头锥截面和机身，达到“以角代面”，机头锥侧面尖利的折缝在气动上起到了类似 F-18 的前缘边条的作用，整个机身侧面的折缝在电磁上也起到类似 B-2 的扁平、尖利边缘的作用 采用弯曲的进气道，以增加入射雷达波的反射次数，并在每次反射中吸收掉一点能量，最终的回波就会削弱很多 后期研制的

7、联合攻击战斗机（JSF）也有类似的特征。,菱形截面的F-22前机身,F-35联合打击战斗机,常见的隐身技术,缩小雷达反射截面 降低红外线信号特征 降低视觉信号特征 降低听觉信号特征 等离子体技术,缩小雷达反射截面,“反射”其实是一个简化的概念 目标的RCS并不是固定的 技术途径有： 1.改变飞行器的外形和结构，避免设计出在雷达方向上产生强反射的外形； 2.使用非金属材料； 3.采用吸收雷达波的涂敷材料和结构材料； 4.遮掩或消除剩余的反射。,RCS随角度的变化,角 度,可能的RCS,降低红外线信号特征,产生：发动机尾喷管、武器系统表面气动加热/阳光辐射或地球辐射的反射及其相关设备的红外辐射 途

8、径：非常规喷管外形技术、隔热与屏蔽技术、混合/冷却技术、改变燃烧效果等,降低视觉信号特征,目前正在大力开展 特殊照明系统 适宜的涂色 奇异蒙皮 电致变色材料和烟幕伪装等 视频隐身技术的研究工作,降低听觉信号特征,噪声源：螺旋桨/旋翼的旋转和涡流噪声、发动机进气、排气、燃烧的噪声、机体空气动力尾流噪声、涡流噪声等 信号减缩方法：降低噪声级和改变噪声特性。具体是指降低声响频率范围内的声功率；修改噪声的频谱特性(幅值和频率)以增加噪声通过大气、大气-水界面和海里时的噪声衰减；对噪声采取遮挡和吸收措施。,等离子体技术,等离子体气体在某种外在因素的激发下，电离生成密度近似相等的自由电子、正离子和少量负离子而形成的第四态物质。理论研究和实验结果表明，等离子体对雷达波具有十分显著的吸收、耗散效果。 优点：吸波频带宽、吸收率高、隐身效果好、使用简便、使用时间长、价格便宜；不影响飞行性能；由于没有吸波材料和涂层，大大降低了维护费用。此外，俄罗斯进行的风洞试验表明，利用等离子体隐身技术还可以减少飞行器飞行阻力30%以上。 难度和问题：这是一项十分复杂的系统工程，包括大气等离子体技术、电磁理论与工程、空气动力学、机械与电气工程等学科，研究此项技术必须首先做好各学科之间的交叉、配合的研究。所需电源功率很高，设备庞大,外形尺寸与雷达散射截面积,隐身技术对现代空中作战的影响,极大提