军事科技--隐身材料(物理与高新技术)页PPT课件

1、隐身材料内容隐身技术的提出雷达工作原理简介吸波材料智能隐身技术一 隐身技术的提出 现代无线电技术和雷达探测系统的迅猛发展 ，对传统武器装备的战场生存构成的严重威胁。 在二次世界大战末期生产出SCR-584炮瞄雷达，使高射炮命中率提高了十倍 飞机压倒性的进攻力量受到雷达和防空系统的严重削弱。 越战期间，北越利用50年代的俄式地空导弹击落了190架美军的战机。 美空军在海湾战争中没有损失1架F-117战机。相比之下，美军有32架非隐形战机被伊拉克防空火炮或地空导弹击落。 1991年1月29日，JSTARS探测到一个伊军车队，随即把目标信息传送给战场空中指挥与控制中心，指挥战机实施攻击，摧毁了该车队

2、61辆中的58辆。 JSTARS，美军军事新概念的产物，即“联合监视目标攻击雷达系统” ，由波音公司707/300客机改装而成 。雷达舱设备操作人员 美国空军参谋长甚至认为：“美国将来如果没有像JSTARS这样的系统是不会参战的”。 为了提高武器装备在战场上生存、突防和纵深打击能力，隐身技术应运而生。 隐身技术：降低目标的雷达、红外、激光的可探测信号特征，使之难以被探测、识别、跟踪和攻击。 隐身技术是随着雷达技术的发展而发展起来的。 隐身技术及材料研究始于第二次世界大战期间，起源在德国，发展在美国并扩展到英、法、俄罗斯及日本等发达国家。 隐身技术和雷达技术，就是一种矛和盾的关系F-117AB-

3、2几个认识上的误区：二 雷达工作原理简介“活雷达”蝙蝠 雷达：利用电磁波的二次辐射、转发或目标固有辐射来探测目标，获取目标空间坐标、速度等特征信息的一种无线电技术。反射的电磁波发射的电磁波雷达频率和电磁波频谱常用 220MHz-35GHz；实际 3MHz-300GHz雷达的分类频 带特 点应 用3 MHz30 MHz电离层反射超视距雷达30 MHz1000 MHz天线尺寸大搜索雷达电离层折射传播300 MHz2000 MHz大天线搜索雷达2000 MHz8000MHz中等尺寸天线多功能雷达中等测量精度8000 MHz27 GHz小天线跟踪雷达精密测量机载雷达非常小的天线短程雷达12 GHz40

4、GHz高的测量精度精密制导雷达有大气和降雨损耗110 GHz300 GHz严重的大气和降雨损耗空空雷达电磁波与物体的作用：反射、透射、吸收雷达利用波的反射来探测物体怎样才能让波不反射回去呢?把入射的波吸收掉三 吸波材料 吸波材料：将电磁波转换为其他形式的能量（如机械能、电能和热能）而消耗掉的材料。3.1 吸波原理入射波反射波折射波要想对电磁波进行有效的吸收： (1) 使电磁波最大限度进入到材料内部，以减少电磁波的直接反射。 (2) 电磁波进入材料内部后，要设法对入射的电磁波进行有效的吸收和衰减。3.2 吸波材料的分类按材料的成型工艺和承载能力涂覆型吸波材料结构型吸波材料按吸波原理吸收型干涉型按

5、材料的损耗机理电损耗型:介质的极化弛豫损耗磁损耗型:磁滞损耗和磁畴共振按研究的时期传统的吸波材料:铁氧体、金属微粉、石墨、碳化硅、导电纤维等新型的吸波材料:纳米材料、手性材料、导电高聚物、多晶纤维等。3.3 几种吸波材料四 智能隐身技术4.1 智能隐身材料的提出传统的隐身材料已经不能满足隐身的要求 目标和背景的可探测性有差别，是各种探测系统能够从背景中发现和识别目标的基础。红外成像图: 相对目标而言，背景是十分复杂并且不断变化的，为了减小目标和背景的可探测性有差别: 智能隐身材料：能从自身的表层或内部获取关于环境条件及其变化信息，进行判断、处理和做出反应，以改变自身的一种或多种参数，使其很好的

6、与外界协调。 其实是一种自适应的材料系统。4.2 智能隐身材料的定义4.3 智能隐身材料的应用智能蒙皮可见光智能隐身红外智能隐身雷达波智能隐身4.3.1 智能蒙皮 定义：将不同电导率的多层薄膜连结在一起，获得功能上与分层介质吸波涂层类似的蒙皮结构，并将各种机载电子装置、传感器等嵌入蒙皮内，从而构成了智能蒙皮。 美国空军于1985年，首先提出了光纤智能蒙皮的概念和计划，这种光纤智能蒙皮内嵌入雷达、导航设备、目标搜索和各种传感器元件，使光纤数字电路遍布飞机机翼内，不仅可以隐身，而且灵敏度高、易操纵，并可自动校正飞行。苏-30MKI F-35F-35正在等待安装碳纤维机身蒙皮 4.3.2 可见光智能

7、隐身 希望利用智能隐身材料制成涂层，达到真正意义上的变色龙隐身。 美国空军怀特实验室，研究了一种聚苯胺基复合材料，可用于调节飞机蒙皮的亮度和颜色。美军科曼奇隐身直升机 智能化视觉隐身，使武装直升机成为一条“变色龙”，难以被敌方发现、跟踪和攻击，大大提升了自身的战场生存能力。 美军纳蒂克研究中心，研制的自动变色布，通过装在衣服上的微传感器作用，使这种布料可随地面和背景的变化而自动变色。4.3.3 红外智能隐身材料 美国陆军应用导电高分子电致变色材料制作士兵服装，使士兵能够在夜间不被敌人的探测器发现。 可根据目标辐射出的红外线的特征，改变自身的参数，达到红外隐身的目的。4.3.4 雷达波智能隐身材料 英国谢菲尔德大学研制的自适应雷达波吸收材料，能够通过调节电压，使得吸收体中每层导