【总师披露歼31已使用的超材料世界领先：可抵消电磁波】【5P】

BO独行客 · 发表于 2018-3-24 20:15:03

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　　3月初，中央电视台新闻频道播出的《大国重器》节目第八集披露，我国在全世界首次实现隐身超材料（Metamaterial）量产，而这种超材料已经应用在歼-20等新型战斗机隐身蒙皮处理领域，然而实际上，2017年在某电视访谈中，沈阳飞机设计所孙聪院士透露歼-31战机（FC-31“鹘鹰”战斗机）上已采用了超材料来实现飞机隐身，而在近日，我国歼20总师杨伟院士在接受记者采访时称，某民营企业研制的超材料也已应用在歼20战机上，引起了大家对超材料的广泛关注。众所周知，飞机外形隐身技术在实现隐身中最为直接有效的方法。外形隐身技术是飞机隐身的前提，俄罗斯的苏57隐形战斗机就被人嘲笑为“外形不隐身”的飞机。而材料隐身技术是弥补外形隐身技术不足达或达到最佳隐身效果的重要辅助手段，是利用吸波（或透波）的涂料及复合材料弥补其不足。

　　军事专家告诉记者，但材料隐身设计也存在一系列弊端，对于涂敷型吸波材料具有增重大、使用频率有限、使用空间有限、防护及维修难、维修费用高等问题。对于结构型吸波材料，虽然在重量及结构强度等方面具有一定优势，但其结构厚度大，在飞行器中内部空间狭小的地方无法使用，我们以B-2为例，由于飞行器表面的吸波涂层易老化，受气候影响大，因此隐身飞行器一般都停放在具有调温调湿功能的机库中。并且每次飞行后需对其蒙皮进行检查，两次飞行之间必须对其蒙皮破损处进行修理，五年就需要更换蒙皮，而F-22战斗机的维护工程也非常繁琐，其隐身涂料也需要在短时间内定期更换，目前，F-22和F-35战机普遍使用的铁氧体吸波涂料雷达隐身涂料实质上是一种功能性高分子复合涂料，能够吸收、衰减入射的电磁波，具有将电磁能转换成热能而耗散掉或使电磁波因干涉而消失的功能，在装备表面涂覆雷达吸波涂料能够有效降低目标的雷达散射截面。

　　据了解，超材料是一种细小的金属微结构组织，是金属和绝缘电介质一层一层周期性排列而成的一种人造电磁结构材料，当电磁波入射到其表面时，通过金属结构阵列激发产生表面等离子体激元来吸收电磁波，具有特定波长的入射电磁波能够被具有特殊尺寸的金属或电介质结构所吸收。其厚度极薄，可以堆叠很多超材料-电介质单元层来实现各波段的电磁波吸收，以满足实际的应用需求。实际上，早在2016年第十一届珠海航展上，某民营企业就公开展出了用于我军的超材料装备。并称其超材料隐身结构产品已在空军、海军、火箭军多个重点型号上研制应用，大幅提升了军事装备的隐身性能，并且从根本上解决了传统隐身装备无法维护的难题。

　　据称，超材料隐身技术实现了传统涂料无法解决的全频段隐身，隐身性能相比涂料提升一到两个数量级，减轻了隐身结构50%的重量，并从根本上解决了传统涂料隐身无法维护的问题，全寿命周期使用成本降低40%。在会展上，某民营企业还展出了超材料隐身格栅、超材料隐身进气腔体、超材料隐身机翼结构等，特别是展出的超材料隐身格栅与歼-20机身侧面的进气道格栅外形几乎一模一样。据公开发表的成都飞机工业申请专利称，其歼-20机身、主翼、垂尾翼、平尾翼及蒙皮都采用了碳纤维复合材料。虽然复合材料能够起到很好的减重效果，但是高性能碳纤维复合材料是雷达能量的强反射体，不能满足新一代战机隐身性的要求，如果采用传统的结构隐身（如锯齿蒙皮），隐身的效果有限，且增加了复合材料的制造难度。

　　军事专家告诉记者，如果通过外饰隐身涂料隐身，在实施工艺和功效方面都有着难以克服的缺点，如涂层的厚度重量太大，与机体的粘结力弱等。由于超材料微结构厚度不超过1毫米，重量较轻，具有较好的减重作用，并可以置入到下层碳纤维承载结构里，能够很好地满足歼20的隐身要求。而公开专利报道的沈阳飞机设计所和国防科学技术大学合作研制的耐1千度高温的雷达红外双重隐身超材料，可用于发动机和飞机尾部隐身，做到大部分波段接近0.1平方米左右，C波段做到接近于0.06平米，军事专家告诉记者，这一性能完全针对美国雷声公司的3DELRR下一代C波段远程地对空搜索雷达， 1千度以下的红外发射率为0.18，意味着如果不开加力，尾喷口尾部喷流温度一般为1千度以下。四周红外发射率原来为1的话，则现在尾喷口上下左右热量降低了82%（红外搜索装置探测距离大幅降低），很好的解决了战斗机的后向隐身问题。