隱身飛機與納米
隱身飛機與納米
飛機如此之大,怎么隱身呢?這里說的隱身并不是說我們?nèi)丝床坏?,而是不讓敵人的雷達(dá)發(fā)現(xiàn)。如果能不讓敵人的雷達(dá)發(fā)現(xiàn)的話,那么敵人的導(dǎo)彈就無法攻擊我們了??墒窃鯓硬拍懿蛔寯橙说睦走_(dá)發(fā)現(xiàn)我們的飛機呢?
首先就要看看雷達(dá)是如何發(fā)現(xiàn)飛機的。其實雷達(dá)是仿照蝙蝠制作的,我們知道蝙蝠能夠在夜晚自由地飛來飛去。蝙蝠是如何做到這一點的呢?實際上蝙蝠靠的是超聲波,它的嘴巴不斷地發(fā)出超聲波,這種超聲波遇到物體后就會被反射回來,蝙蝠的耳朵接收到返回的信號,就能確定物體的位置。雷達(dá)的工作原理與蝙蝠類似,首先雷達(dá)要向探測方向發(fā)射電磁波,當(dāng)發(fā)出的電磁波遇到飛機時就會被反射回來,雷達(dá)再接收這個反回來的電磁波就能知道有沒有飛機和飛機所在的位置。
既然雷達(dá)是通過接收飛機反射的電磁波來判斷飛機的位置,那么如果讓飛機不反射電磁波的話,雷達(dá)就發(fā)現(xiàn)不了飛機了。實際上飛機隱身正是通過這種方式達(dá)到的。
看來要想讓飛機隱身,就要給飛機穿上隱身衣,這個隱身衣能夠吸收雷達(dá)波。這回又要讓納米材料出來大顯身手了。
1991年海灣哉爭中,美國第一天出動的戰(zhàn)斗機就躲過了伊拉克嚴(yán)密的雷達(dá)監(jiān)視網(wǎng),迅速到達(dá)伊拉克首都巴格達(dá)上空,直接摧毀了電報大樓和其他軍事目標(biāo),在歷時42天的戰(zhàn)斗中,執(zhí)行任務(wù)的飛機達(dá)1270架次,使伊軍95%的重要軍事目標(biāo)被毀,而美國戰(zhàn)斗機卻無一架受損。這場高技術(shù)的戰(zhàn)爭一度使世界震驚。為什么伊拉克的雷達(dá)防御系統(tǒng)對美國戰(zhàn)斗機束手無策?為什么美國的導(dǎo)彈擊中伊拉克的軍事目標(biāo)如此準(zhǔn)確?空對地導(dǎo)彈擊中伊拉克的坦克為什么有極高命中率?一個重要的原因就是美國F-117A型戰(zhàn)斗機機身表面包覆了隱身材料,它具有優(yōu)異的寬頻帶微波吸收能力,可以逃避雷達(dá)的監(jiān)視。而伊拉克的軍事目標(biāo)和坦克等武器沒有防御紅外線探測的隱身材料,很容易被美國戰(zhàn)斗機上靈敏的紅外線探測器所發(fā)現(xiàn),再通過先進的激光制導(dǎo)武器很準(zhǔn)確地?fù)糁心繕?biāo)。
美國F-117A型飛機蒙皮上的隱身材料就含有多種納米粒子,它們對不同波段的電磁波有強烈的吸收能力。納米材料之所以可以擔(dān)當(dāng)飛機的隱身衣,是因為納米材料的尺寸遠(yuǎn)小于紅外及雷達(dá)波的波長,納米材料對這些波的透過率比常規(guī)材料強得多,大大減小了飛機對雷達(dá)波的反射,使雷達(dá)無法正確測得目標(biāo)位置;另外,納米材料對電磁波的吸收率比常規(guī)塊狀體材料大得多,納米微粒材料的表面積非常大,對電磁波的吸收率也比常規(guī)材料大得多,使雷達(dá)得到的反射信號強度大大降低,因此難以發(fā)現(xiàn)被探測目標(biāo)。美國研制的利用納米技術(shù)制造的隱身材料,對雷達(dá)波的吸收可以達(dá)到99%。深色的納米材料,還可以提高飛機的視覺隱身能力。
有幾種納米粒子很可能在隱身材料上發(fā)揮作用,例如氧化鋁、氧化鐵、氧化硅和氧化鈦,還有它們的復(fù)合粉體。這些納米粒子與合成樹脂、增強纖維構(gòu)成的結(jié)構(gòu)吸波材料,對紅外波段有很好的屏蔽作用,材料密度低,可大大降低飛機重量;其次,這類材料具有透波或吸波特性,非金屬材料和粘接技術(shù)的應(yīng)用,還減少或排除了飛機表面使用的金屬鉚接零件,這無疑是提高飛機隱身性能的一個重要原因。有資料指出,美國的B-2隱形轟炸機上非金屬復(fù)合材料占飛機重量的50%以上,其中不乏納米微粒。納米超微??梢灾瞥删哂辛己梦ㄐ阅艿耐繉?,而納米磁性材料,在隱身方面的應(yīng)用也有明顯的優(yōu)越性。這種材料可以與駕駛艙內(nèi)的信號控制裝置相配合,通過開關(guān)發(fā)出干擾,改變雷達(dá)波的反射信號,使波形畸變;或者使波形變化不定,使敵人難以辨認(rèn),迷惑對方的雷達(dá)操縱員,達(dá)到隱身的目的。
當(dāng)前,世界各國為了適應(yīng)現(xiàn)代化戰(zhàn)爭的需要,提高在軍事對抗中競爭的實力,都將隱身技術(shù)作為一個重要的研究對象,其中隱身材料在隱身技術(shù)中占有重要的地位。為了提高我國的國防實力,我們也要用高科技來武裝我們的軍隊。
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