飛行器雷達隱身材料的研發動向
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雷達是迄今為止最為有效的遠程電子探測手段。它是通過發射雷達波,遇到目標進行反射,根據對雷達回波的散射能量來判定目標的存在并確定目標的位置。要提高己方飛行器的生存能力,必須對飛行器…
雷達是迄今為止最為有效的遠程電子探測手段。它是通過發射雷達波,遇到目標進行反射,根據對雷達回波的散射能量來判定目標的存在并確定目標的位置。要提高己方飛行器的生存能力,必須對飛行器采取隱身措施。雷達隱身技術就是通過減弱、抑制、吸收和偏轉目標的雷達回波強度,使敵方雷達在一定范圍內難以識別和發現該目標的技術。隨著雷達探測技術的發展,原有的雷達隱身材料存在頻帶窄、效率低、密度大等缺點,尤其不能滿足對輕量化有特別要求的飛行器的隱身需要,因此迫切需要開發新型的雷達隱身材料。
空心微珠吸波材料是適應這種需求而發展起來的一種新型雷達隱身材料,它具有顆粒微細、中空、質輕、耐溫高、絕緣、化學性能穩定等特性,空心微珠有玻璃空心微珠、氧化鋁空心微珠、空心碳微珠等。空心微珠的加入不但能降低材料的密度,而且會提高材料的剛度、強度、絕緣性等。這種無機粉體與金屬粉相比,密度較小,通過對其表面進行改性處理,有可能解決傳統吸波材料存在的密度大、高溫性能差、抗氧化耐酸堿能力差等缺點。試驗表明,在空心微珠表面沉積Ni-P,Co-P,Co-Ni-P,Co-W-P,Co-Ni-W-P等磁性膜和納米復合磁性膜等,可以在很寬范圍內調整電導率和磁導率,實現對電磁波的寬頻強吸收?招奈⒅榕c磁性金屬膜的復合能夠充分發揮兩種材料的優勢。當這些小球在涂料中的填充量達到較高的比例時,可以形成材料微觀導電網絡,使材料在宏觀上導電率增加,在吸波材料中形成傳導電流,這也有利于材料的吸波性能的提高。另一方面,由于空心微珠顆粒尺寸與電磁波的波長相比很小,顆粒表面對電磁波的散射作用也會損耗掉部分電磁波能量。上述綜合效應使得改性后的空心微珠對電磁波具有較好的吸收特性。據報道,美國以3μm左右玻璃球為載體,鍍上以Ni,Al,W等作為損耗層的薄膜,在8~18GHz頻率范圍吸收率可達-20dB。
我國解放軍電子工程學院報道了他們所研發的一種新型輕質雷達隱身材料。這種隱身材料具有密度小、耐高溫、低成本的特點,適用于飛行器尤其是高速飛行器。他們的研發要點是:一,選取一種密度很小的陶瓷微粒作為基本粒子;二,這種粒子經過高溫處理,帶有磁性;三,通過一定的工藝方法將選定的金屬均勻地包裹到基本粒子上,在基本粒子表面形成一層導電膜。他們所用的微粒是一種成本很低的輕質陶瓷,其粒徑小于76μm,密度約為0.6g/cm3。包層金屬占材料總重的10%。測試結果表明,在8~12GHz范圍內,所制得的材料具有明顯的吸收雷達波的性能。將該粉末材料放在300℃下燒一個小時,性能也不變。這種密度小,成本低,耐高溫的吸波材料,有望在高速飛行器方面獲得應用前景。
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