物理学与现代武器课堂第三章3课件

第五节光电磁迷彩一、电波隐蔽－－电磁辐射隐身技术现代大型兵器都装备了大量用于各种功能的电子设备。在现代战场上，这些电子设备向空中辐射的电磁波很容易被电子侦察系统发现，电子探测系统或电子侦察系统是通过吸收目标电磁信息来探测目标位置等信息的。因此，要降低目标的特征信号，必须还要减少目标的有源电磁辐射。1.电子侦察系统隐身（1）减少无线电设备用红外设备代替多普勒雷达。用激光高度表代替雷达高度表。用全球定位或天文惯性制导代替无线电导航。（2）对电子设备进行屏蔽（3）改变天线安装结构（4）采用低截获率技术改进电子设备（5）减小电缆的电磁辐射雷达一旦捕获到目标，其发射功率立刻降至跟踪目标所需的功率的最小值，并随着接近目标继续自动降低发射功率。采用频率捷变技术以降低信号被识别的概率。尽量缩短各种电子设备间的距离，用光缆代替电缆。二、磁隐身技术1.目标的磁特征舰艇大都是由钢质材料建造的，艇上的各种设备也都是钢质的，这些材料都是良好的磁介质，所以舰艇在地磁场中极易被磁化。所以磁性水雷对舰艇是极大的威胁。另一方面，电磁波、激光等物理场在水中要衰减，因此，潜艇更多的使用声探测技术和磁探测技术。声场用来发现目标，磁探测用来精确定位。舰艇磁化后的磁性为：永久磁性和感应磁性。永久磁性是在造船的过程中就已形成。舰艇在服役时，由于高速水击的振动作用，永久磁性会发生变化。感应磁性与舰艇所处的纬度和航向有关。2.磁隐身技术磁隐身技术就是要消除舰艇的磁特征。（1）舰艇消磁方法一：临时线圈消磁法。海岸猎雷艇“鱼鹰”级（美国）船体是木质的，发动机是铝、铜非磁材料。T级、A级和M级核潜艇用低磁钛合金建造。三、可见光（视觉）隐身技术1.迷彩隐身海面上空：海灰色、深蓝灰。沙漠上空：褐色和桃红色。丛林上空：深绿色。冬季：白色春季：绿色碎块。可见光隐身技术，是一种降低目视及光电装置可探测度的技术。改变颜色这种传统伪装方式最多只能推迟视觉发现。而使用条纹伪装，可以使眼睛错误的鉴别所看到的物体。飞行高度对迷彩的要求中空：中度灰＋深灰（上表面）低空：绿色＋灰色浅灰（下表面）B-2的下表面为深灰色。瑞典SAT／MARK变形迷彩是由几种形状不规则的斑点、条纹组成的多色迷彩。它适用于伪装活动目标，其降低目标显著特征的效果要比保护迷彩强。坦克穿上“迷彩服”，被直接瞄准或其命中的概率降低33％。英国“武士”2000步兵战车法国AMX-30B2涂有市区迷彩的“酋长”坦克（英国）舰艇的迷彩隐身2.可见光隐身技术（1）可见光探测机理通过目标背景之间的亮度、色度和运动的对比特征，达到对目标视觉信号的控制。（2）可见光隐身技术a.改进目标外形的光反射特征b.控制目标的亮度和色度c.控制目标发动机、喷口的火炮和烟迹信号第六节声波隐身技术声波隐身技术就是控制目标声波辐射特征，降低目标自身的噪声，减小声波探测系统探测概率的技术。实验证明，舰艇噪声降低6分贝，可是对方被动声纳的作用距离增加一倍，从而大大提高了舰艇水下的隐蔽性。声速声波在液体和固体中的传播速度远大于在气体中的传播速度。空气:v=340m／s水:v=1500m／s水中的声速与温度、盐度、深度有关，温度升高，声速增大；盐度及深度增加，声速增大。2.噪声噪声是紊乱、断续或统计上随机的声振动。（1）分类噪声稳态噪声非稳态噪声声强变化I<10分贝飞机、坦克、各种运输工具声强变化I>10分贝道路交通、导弹发射、枪炮、爆炸（2）军事目标的噪声坦克在运动中发出的噪声强度大、频率低、传播距离远，可以绕过山丘或障碍物（～L）。被称为“自杀的死声”。舰艇噪声是船体机器振动的噪声和螺旋桨叶产生的空泡噪声。航速<15节（低速）属于振动噪声航速>15节（高速）属于空泡噪声超音速飞机飞行时的噪声源于加力燃烧室。喷式战斗机的噪声源于尾喷管喷出的热烟气流。直升机的主要噪声源是旋翼、尾翼和发动机3.声纳声纳——回声定位仪。利用声波对水中的物体进行检测、定位和通信的水声仪器。被动声纳、主动声纳Vu二、反声探测技术1.尽量减少机械装置采用喷水推进、电磁推进极磁流体推进技术2.采用降低振动噪声技术3.减小螺旋桨空泡噪声4.舰艇体外表采用消声瓦21等离子体隐身技术12S-47“金雕”隐身战斗机F-35联合攻击战斗机（JSF）1闪电II23123中国将面临自核讹诈之后最大的战略威胁！第七节隐身克星－－反隐身一、并非完美无缺的神话1.“猎鹰”雷达发现“夜鹰”海湾危机期间，F-117飞经沙特军队阵地上空时，多次被沙特的地空导弹雷达在17km的距离上发现，该雷达最大搜索距离18.5km，跟踪距离17km。如果实施导弹攻击，单发命中概率是90％，双发命中概率则为99％。“夜鹰”命丧巴尔干在科索沃战争中，F-117A首次在巴尔干上空被击落，一举打碎美军F-117“不可探测”的神话。2.隐身技术的局限性（1）采取的隐身措施有较大的局限性隐身性能是一定条件下的低可见性，不是一切条件下均看不见。隐身目标不可能做到全向雷达隐身，也很难兼顾全波段隐身。原针对厘米波的雷达隐身，则对毫米波、米波、红外波段的雷达而言，其隐身效果就会下降。（2）隐身兵器机动性能差a.改变外形，影响气动性能；b.发动机进气口形状改变（后倾、S形），降低发动机的功率，影响航程和负载能力c.表面吸波材料及内部特殊装置，加重了自身的负荷，速度慢。d.取消外部装置，弹药携带量减少。e.电磁隐身，中断无线电联络，隐身飞机只能单机在指定的空域、时间行动。（3）受天气或环境所限B-2隐身轰炸机无法在雨中或潮湿过热的环境中隐身，因为飞机表面的反雷达涂层会丧失吸收雷达波的能力。因此，飞机要停放在具有调湿功能的机库中。（4）隐身兵器费用昂贵B-2的出厂价格是22.4亿美元。（5）维护难B-2每飞行1小时的维护工时70～100小时。二、有盾必有矛反隐身技术发展能够探测到低雷达散射截面积的探测器。发展能够攻击隐身目标的武器1.反隐身技术装备（1）扩展雷达的工作波段范围（2）激光雷达激光雷达能够探测大气中的碳氢化合物。（3）双（多）基地雷达（5）空中和天基探测系统预警飞机、预警系统、