國外紅外隱身技術(shù)的發(fā)展*

高 頌 樂洪宇

(空軍駐錦州地區(qū)軍事代表室 錦州 121000)

1 引言

隨著軍用光電技術(shù)的迅速發(fā)展,各種先進(jìn)的光電偵察設(shè)備和光電制導(dǎo)的空空、地空、巡航、反艦導(dǎo)彈等,都能以其高精度攻擊,使其目標(biāo)難以逃脫。因此,要提高自身目標(biāo)的生存能力,就要降低被探測和發(fā)現(xiàn)的概率,這就促使了紅外隱身技術(shù)的飛速發(fā)展。本文就紅外隱身技術(shù)、紅外隱身涂料、軍用裝備的紅外隱身、發(fā)展動向、發(fā)展分析等,作進(jìn)一步的研究和探討[1]。

2 紅外隱身技術(shù)

紅外隱身技術(shù)是通過降低或改變目標(biāo)的紅外輻射特征,實現(xiàn)對目標(biāo)的低可探測性的。例如,通過改變結(jié)構(gòu)設(shè)計和應(yīng)用紅外物理原理來衰減,吸收目標(biāo)的紅外輻射能量,使紅外探測設(shè)備難以探測到目標(biāo)。目標(biāo)的紅外隱身技術(shù),主要包括:一是改變紅外輻射特性;二是降低紅外輻射強度;三是光譜轉(zhuǎn)換[2]。

2.1 改變紅外輻射特性

改變紅外輻射特性,主要是改變目標(biāo)的紅外輻射波段。大氣的紅外窗口有以下三個波段:1～2.5μ m、3～ 5μ m 和8～ 14μ m 。紅外輻射在這三個波段外基本上是不透明的。根據(jù)這個特點,可采用改變己方的紅外輻射波段至對方紅外探測器的工作波段之外,使對方的紅外探測器探測不到己方的紅外輻射。

1)改變紅外輻射波段,一是使飛機(jī)的紅外輻射波段處于紅外探測器的響應(yīng)波段之外;另外是使飛機(jī)的紅外輻射避開大氣窗口而在大氣層中被吸收和散射掉。具體技術(shù)手段可采用可變紅外輻射波長的異型噴管、在燃料中加入特殊的添加劑來改變紅外輻射波長。

2)調(diào)節(jié)紅外輻射的傳輸過程:通常采用在結(jié)構(gòu)上改變紅外輻射的輻射方向。對于直升機(jī)來說,由于發(fā)動機(jī)排氣并不產(chǎn)生推力,故其排氣方向可任意改變,從而能有效抑制紅外威脅方向的紅外輻射特征;對于高超音速飛機(jī)來說,機(jī)體與大氣摩擦生熱是主要問題之一,可采用冷卻的方法,吸收飛機(jī)下表面熱,再使熱向上輻射。

3)模擬背景的紅外輻射特征。模擬背景紅外輻射特征是通過改變飛機(jī)的紅外輻射分布狀態(tài),使飛機(jī)與背景的紅外輻射分布狀態(tài)相協(xié)調(diào),從而使飛機(jī)的紅外圖像成為整個背景紅外輻射圖像的一部分。

4)紅外輻射變形。紅外輻射變形就是通過改變飛機(jī)各部分紅外輻射的相對值和相對位置,來改變飛機(jī)易被紅外成像系統(tǒng)所識別的特定紅外圖像特征,從而使敵方難以識別。目前主要采用涂料來達(dá)到此目的。

2.2 降低紅外輻射強度

降低目標(biāo)表面的輻射系數(shù)和表面溫度是降低目標(biāo)紅外輻射強度的主要手段。它主要是通過在目標(biāo)表面涂敷一種低輻射系數(shù)的材料和覆蓋一層絕熱材料的方法來實現(xiàn)的。

1)盡量減少目標(biāo)的散熱。如減少目標(biāo)中部件的摩擦;目標(biāo)的部件采用低散熱量材料。

2)采用熱屏蔽的方法來遮擋目標(biāo)內(nèi)部發(fā)出的熱量。盡可能地降低目標(biāo)的紅外輻射強度。

3)采用隔熱層和空氣對流的方法,降低目標(biāo)發(fā)動機(jī)中的排氣管的溫度。同時將熱量從目標(biāo)表面?zhèn)鹘o周圍的空氣。

2.3 光譜轉(zhuǎn)換

光譜轉(zhuǎn)換技術(shù)就是采用在3～5μ m和 8～14μ m波段這兩個大氣窗口輻射率低,而在這兩個波段外的中遠(yuǎn)紅外上用高輻射率的涂料將其涂敷在飛行器的部件上,以改變飛行器的紅外輻射的相對值和相對位置,或使飛行器的紅外圖像成為整個背景紅外圖像的一部分,或使飛行器的紅外輻射位于大氣窗口之外而被大氣吸收,從而使對方無法識別,達(dá)到隱身的效果。

3 紅外隱身涂料

紅外隱身涂料是指用于減弱武器系統(tǒng)紅外特征的信號已達(dá)到隱身技術(shù)要求的特殊功能涂料,其主要針對紅外熱像儀的偵察,旨在降低飛機(jī)在紅外波段的亮度,掩飾或變形裝備在紅外熱像儀中的形狀,降低其被發(fā)現(xiàn)和識別的概率。實現(xiàn)紅外隱身最有效的途徑是控制目標(biāo)的表面溫度,盡量減小目標(biāo)與背景的偏差。用于熱紅外隱身的材料應(yīng)具有符合要求的熱紅外輻射率或較強的控溫能力,合理的表面結(jié)構(gòu),較低的太陽能吸收率,能與其他頻段的隱身涂料兼容。紅外隱身涂料的主體樹脂是單組分橡膠樹脂,其與過濾乙烯涂料、環(huán)氧鐵紅底漆、聚氨酯涂料具有良好的配套性[3]。

紅外隱身涂料工藝簡單,施工方便,堅固耐用,成本低廉,是目前隱身涂料中最主要的品種。

可見光隱身涂料又稱視頻隱身技術(shù),彌補了雷達(dá)隱身和紅外隱身的不足,它是針對人的目視、照相、攝像等觀測手段而采取的隱身技術(shù),其目的是降低飛機(jī)本身的目標(biāo)特征,減少目標(biāo)與背景之間的亮度、色度和運動的對比特征,達(dá)到對目標(biāo)視覺信號的控制,以降低可見光探測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的概率。它要求目標(biāo)的反射率盡可能與周圍環(huán)境的反射率一致,因此,可見光隱身涂料通常采用迷彩的方法使飛機(jī)隱身,如保護(hù)迷彩、仿造迷彩、變形迷彩。保護(hù)迷彩適合于單色背景上的固定目標(biāo)和小型目標(biāo),仿造迷彩用于多色背景上的相對固定的目標(biāo),變形迷彩用于多色背景上的活動目標(biāo)。另一種可見光隱身是偽裝遮障,遮障可模擬背景的電磁波輻射特性,使目標(biāo)得以遮蔽并與背景相融合,是固定目標(biāo)和運動目標(biāo)停留時最主要的手段,而迷彩涂料是這種技術(shù)應(yīng)用的重要組成?？偠灾?可見光隱身涂料應(yīng)用廣泛,使用方便、經(jīng)濟(jì),是飛機(jī)隱身涂料發(fā)展中比較成熟的技術(shù)。

4 軍用裝備的紅外隱身

軍用裝備的紅外隱身,主要包括:飛機(jī)的紅外隱身、地面武器的紅外隱身、艦艇的紅外隱身等[4]。

4.1 飛機(jī)的紅外隱身

飛機(jī)的熱輻射,主要產(chǎn)生于發(fā)動機(jī)、發(fā)動機(jī)噴口、排氣氣流等,其紅外隱身技術(shù),主要包括:

1)發(fā)動機(jī)噴管采用碳纖維增強的碳復(fù)合材料或陶瓷復(fù)合材料。(1)在噴口附近安裝排氣擋板或紅外吸收裝置,或使飛機(jī)采用大角度傾斜的尾翼等遮擋紅外輻射;(2)在尾噴管內(nèi)部表面噴涂低發(fā)射率涂料;采用矢量推力二元噴管、S形二元噴管等降低排氣溫度冷卻速度,從而減少排氣紅外輻射;(3)在燃料中加入添加劑,以抑制和改變噴焰的紅外輻射頻帶,使之處于導(dǎo)彈響應(yīng)波段之外。

2)采用散熱量小的發(fā)動機(jī)。隱身飛機(jī)大多采用渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī),它與渦輪噴氣發(fā)動機(jī)相比,飛機(jī)的平均排氣溫度降低2000℃～2500℃,從而使飛機(jī)的紅外隱身性能得到大大改善。用金屬石棉夾層材料對飛機(jī)發(fā)動機(jī)進(jìn)行隔熱,防止發(fā)動機(jī)熱量傳給機(jī)身。

3)在飛機(jī)表面涂覆紅外涂料,在涂料中加隔熱和抗紅外輻射成份,以抑制飛機(jī)表面溫度和抗紅外輻射。采用閉合回路冷卻系統(tǒng),這是在隱身飛機(jī)上普遍采用的措施,它能把座艙和機(jī)載電子設(shè)備等產(chǎn)生的熱傳給燃油,以減少飛機(jī)的紅外輻射,或把熱在大氣中不能充分傳熱的頻率下散發(fā)掉。

4)用氣溶膠屏蔽發(fā)動機(jī)尾焰的紅外輻射。如將含金屬化合物微粒的環(huán)氧樹脂、聚乙烯樹脂等可發(fā)泡高分子物質(zhì),隨氣流一起噴出,它們在空氣中遇冷便霧化成懸浮泡沫塑料微粒;或?qū)⒑幸纂婋x的鎢、鈉、鉀、銫等金屬粉末噴入發(fā)動機(jī)尾焰,高溫加熱形成等離子區(qū);或在飛機(jī)尾段受威脅時噴出液態(tài)氮,形成環(huán)繞尾焰的冷卻幕。

5)降低飛機(jī)蒙皮溫度?？刹捎镁植坷鋮s或隔熱的方法來降低蒙皮溫度;也可采用蒙皮溫度預(yù)熱燃油的方法。

4.2 地面武器的紅外隱身

地面武器主要是坦克、裝甲車和其他軍用車輛等。由于目標(biāo)的紅外輻射主要來源于發(fā)動機(jī)及其排出的廢氣、火炮射擊時的炮管、履帶與地面摩擦,以及受陽光照射而產(chǎn)生的熱。隱身的方法一般可采用以下措施:

1)抑制發(fā)動機(jī)和其他高溫金屬部件的紅外輻射:(1)采用絕熱復(fù)合柴油機(jī),隔熱程度可達(dá)到45%～65%;(2)使用熱效率高的燃汽輪機(jī),可有效地降低坦克、裝甲車等車輛上的金屬零件的溫度;(3)在燃料中加入可提高燃燒效率的添加劑,改變排出氣體的紅外光譜分布,使其避開探測器的響應(yīng)波段之外。

2)抑制發(fā)動機(jī)排氣口溫度:(1)將坦克、裝甲車輛的發(fā)動機(jī)廢氣導(dǎo)入發(fā)動機(jī)冷卻空氣排放口,兩者混合后再排出,以達(dá)到降低氣體溫度的目的;(2)改變排氣口的位置和形狀,在排氣管表面涂覆金屬氧化物和非金屬涂料等;(3)或在目標(biāo)前進(jìn)方向的外側(cè)掛裝裙板,以減少目標(biāo)的熱點數(shù)量及熱輻射強度,從而降低目標(biāo)的紅外特征。

3)使用反紅外涂料。坦克、裝甲車等車體的面積大,但車體的溫度并不高,可在車體表面涂覆特殊紅外隱身涂料,以降低紅外輻射,達(dá)到隱身目的。

4.3 艦艇的紅外隱身

艦艇的熱輻射主要產(chǎn)生于煙囪、發(fā)動機(jī)的煙道、由煙道排出的燃油廢氣和火舌等?？刂婆炌Ъt外輻射特征的目的是降低不同區(qū)域的溫度差,從而降低導(dǎo)彈等的識別能力。

1)散熱隔熱降溫。通常將煙囪的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),方法是將發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的燃油廢氣分散排出,在煙囪四周噴灑水霧,在煙囪內(nèi)加裝紅外輻射擋板,將排放的高溫廢氣分向軍艦的兩舷,在軍艦內(nèi)經(jīng)過廢氣快速回冷系統(tǒng)進(jìn)行冷卻,在煙囪內(nèi)安裝DRES球或噴射器擴(kuò)散器,冷卻廢氣,將發(fā)動機(jī)的排氣口設(shè)在水線以下,在發(fā)動機(jī)煙道加裝冷空氣散熱器,在發(fā)動機(jī)和艙壁之間噴射冷空氣,發(fā)動機(jī)加裝熱覆蔽(隔熱)罩或發(fā)熱部位包覆隔熱材料。

例如,法國海軍“拉斐特”級護(hù)衛(wèi)艦在降低紅外信號方面設(shè)計獨特,煙囪不用易于產(chǎn)生紅外輻射的鋼板而用玻璃鋼制造;再涂以一種低輻射的特殊涂料,進(jìn)一步加強隔熱和絕緣效果;同時還對發(fā)動機(jī)排氣口和玻璃鋼排氣管做了精細(xì)的隔熱處理。

瑞典“維斯比”級輕型護(hù)衛(wèi)艦和德國“梅科”A-200輕型護(hù)衛(wèi)艦采取了較為徹底的紅外抑制措施。它們采用非常規(guī)的煙囪設(shè)計方式,煙囪出口設(shè)在艦艇的尾部,將廢氣從艦尾排出至海上冷卻。這種設(shè)計不僅大大降低了艦艇的紅外信號特征,而且不再需要鋪設(shè)從機(jī)艙到煙囪的管道,對艦艇空間的利用也有很大好處。這種設(shè)計可將廢氣溫度降至100℃以下,排出的氣體大部分被艦尾的波浪所掩蓋,因此紅外特征信號很小。

2)采取屏蔽措施降低輻射透過率。例如,在紅外偵察設(shè)備和紅外導(dǎo)引頭探測方向上,在距艦船的一定位置快速地布設(shè)大面積的煙幕或水幕,利用煙幕或水幕中的煙幕微?；蛩F微粒對軍艦紅外輻射的能量進(jìn)行吸收或散射,使紅外偵察設(shè)備接收到目標(biāo)的紅外信號十分微弱,甚至接收不到信號,以達(dá)到隱蔽軍艦的效果。采用噴淋水幕技術(shù),將艦艇籠罩起來,達(dá)到降溫、屏蔽的效果。

英國研制的隱身護(hù)衛(wèi)艦“?；辍?就是在艦上安裝了特制的噴霧自衛(wèi)系統(tǒng)。一旦需要,噴霧自衛(wèi)系統(tǒng)即刻噴出細(xì)密的水霧,幾秒鐘內(nèi)便可把艦體全部籠罩在薄霧之中,并與海面和天空的背景渾然一體,從而將戰(zhàn)艦產(chǎn)生的光反射和紅外輻射全都遮蓋起來。

3)涂覆特種涂料。選取可吸收3～5μ m的紅外輻射的隱身材料,在軍艦的殼體上涂覆上低發(fā)射率的涂料,以降低其遠(yuǎn)紅外波段的輻射。

美海軍建造的“阿利?伯克”級導(dǎo)彈驅(qū)逐艦采取了較多的紅外隱身措施:艦上發(fā)熱部位均覆有屏蔽和絕緣材料,以減少向外輻射的熱量;每個排氣管頂部都裝有“邊界層紅外抑制系統(tǒng)”擴(kuò)散裝置。該系統(tǒng)利用了前面所述的薄膜冷卻方式,將熱廢氣與周圍空氣混合以降低溫度,從而達(dá)到抑制紅外輻射的目的。

5 發(fā)展動向

1)新型隱身護(hù)衛(wèi)艦項目將在印度建造。美國《國防工業(yè)日報》網(wǎng)2009年7月27日報道:7艘改進(jìn)型隱身護(hù)衛(wèi)艦將在印度最大的造船廠商—馬扎岡船廠和格登里奇造船與工程公司之間進(jìn)行分配[5]。

海軍堅持Project 17A的首批兩艘艦應(yīng)在國外建造,以便于使兩家船廠能夠了解歐洲船廠應(yīng)用新的模塊造船法來建造隱身護(hù)衛(wèi)艦。這樣會使Project 17A的成本增加500億盧比。每艘“什瓦里克”級護(hù)衛(wèi)艦(Project 17)的定價為260億盧比,海軍計劃堅持Project 17的原有定價。在國外建造的成本是在本國建造成本的兩倍。但是海軍關(guān)心的是能否提前交付,而不是護(hù)衛(wèi)艦的造價。海軍參謀長在國防采辦委員會上提出在國外建造Project 17的優(yōu)勢。但是國防部長則傾向于全部7艘艦都在本國建造。

一個月前,三家公司包括格登里奇,法國DCNS和位于Kolkata的IT工程公司組成了一個合資企業(yè)來設(shè)計船舶產(chǎn)品,包括為全球客戶設(shè)計艦艇。合資企業(yè)可能將與海軍共同設(shè)計 Project 17A。如果進(jìn)展順利,首艘Project 17A護(hù)衛(wèi)艦將于2016至2017年交付印度海軍。

2)F-35用隱身光電傳感器將用于“復(fù)仇者”無人機(jī)。美國每日航宇2009年9月18日報道:洛克希德?馬丁公司正聯(lián)合通用原子航空系統(tǒng)公司計劃在2010年下半年將 F-35用光電瞄準(zhǔn)系統(tǒng)(EOTS)的改型—先進(jìn)低觀測性嵌入式偵察標(biāo)準(zhǔn)(ALERT)系統(tǒng)應(yīng)用到“復(fù)仇者”無人機(jī)上。

由于被安裝在多面體藍(lán)寶石玻璃窗口后方,該中波紅外傳感器與“捕食者”或“死神”無人機(jī)用的傳統(tǒng)、外置型光電/紅外(EO/IR)轉(zhuǎn)塔相比,能夠有效降低采取后掠翼機(jī)型和噴氣式推進(jìn)方式的“復(fù)仇者”無人機(jī)的信號特征。但洛克希德?馬丁公司指出,通過將傳感器安裝在窗口后方的方式使得傳統(tǒng)的EO/IR傳感器具備隱身性能,傳感器性能會降低。F-35用EOTS為了最大化孔徑尺寸,其光學(xué)裝置被設(shè)計安裝在靠近窗口的地方。

“復(fù)仇者”無人機(jī)是通用原子公司正在研發(fā)的用來滿足美國空軍MQ-X無人機(jī)需求的備選對象。MQ-X是該公司MQ-1“捕食者”和MQ-9“死神”無人機(jī)的后繼機(jī),擬于2015年后進(jìn)入服役。

洛克希德?馬丁公司是通過自籌資金對ALERT系統(tǒng)進(jìn)行的研發(fā)。洛克希德?馬丁公司表示目前正在開發(fā)ALERT系統(tǒng)和“復(fù)仇者”無人機(jī)之間的電以及機(jī)械接口,并已經(jīng)進(jìn)行了ALERT系統(tǒng)和無人機(jī)外部模線的一個配合檢查,但飛機(jī)本身的更改還沒開始進(jìn)行。

3)美國空軍證實 RQ-170“哨兵”是新型隱身無人機(jī)。英國《飛行國際》2009年12月7日報道:洛克希德?馬丁公司臭鼬工程隊研制的隱身無人機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)秘密加入美國空軍存貨清單。

RQ-170是美國日漸龐大的大型監(jiān)視無人機(jī)機(jī)隊的新成員,該機(jī)隊包括諾斯羅普?格魯門公司的RQ-4“全球鷹”和通用原子航空系統(tǒng)公司的RQ-1“捕食者”/MQ-9“死神”。但是“哨兵”是首型正式承認(rèn)的隱身設(shè)計作戰(zhàn)無人機(jī)系統(tǒng)。

“哨兵”存在的證實還顯示了洛克希德公司在大型無人機(jī)系統(tǒng)市場競爭的新亮點,在此之前該公司被認(rèn)為沒有研制該級別的產(chǎn)品。

4)俄羅斯將在2025～2030年部署新一代隱身轟炸機(jī)。美國《空軍技術(shù)》2010年1月8日報道:作為俄羅斯空軍現(xiàn)代化計劃的一部分,俄羅斯將在2025～2030年間部署新一代具有隱身技術(shù)的戰(zhàn)略轟炸機(jī)。

據(jù)塔斯通訊社消息,俄羅斯遠(yuǎn)程航空兵部隊司令表示,俄羅斯目前已經(jīng)開始了研發(fā)新一代戰(zhàn)略轟炸機(jī)的研究和設(shè)計工作。新一代戰(zhàn)略轟炸機(jī)具有卓越的作戰(zhàn)和起飛能力,將裝備給俄羅斯空軍使用,用以替換圖-95MS,圖-160和圖-22M3遠(yuǎn)程戰(zhàn)略轟炸機(jī)。

作為俄羅斯現(xiàn)代化計劃的一部分,俄羅斯空軍還將升級其30%的飛機(jī),這也是到2015年實現(xiàn)戰(zhàn)略航空的一部分。

此外,在2009年12月底,俄羅斯飛機(jī)制造公司主管亞歷山大稱,俄羅斯將在2017年開發(fā)一種新一代圖式戰(zhàn)略轟炸機(jī)。

5)“維斯比”級隱身輕護(hù)艦進(jìn)入瑞典皇家海軍編隊。法國航宇防務(wù)網(wǎng)2010年1月18日報道:兩艘“維斯比”級隱身輕護(hù)艦:“赫爾辛堡”號(HMS Helsingborg)和“海訥桑德”號(HMS Hrnsand)現(xiàn)已進(jìn)入瑞典皇家海軍第3作戰(zhàn)編隊,駐扎在卡爾斯克魯納?！熬S斯比”級輕護(hù)艦由瑞典考庫姆公司建造,它們的服役顯著增強了瑞典海軍的實力。

“維斯比”級是為瑞典快速反應(yīng)部隊,其設(shè)計主要用來在波羅的海作業(yè),也可在近海區(qū)域執(zhí)行國際性任務(wù)?！熬S斯比”級采用碳纖維材料,具備全隱身性能,很難被雷達(dá)或其它先進(jìn)探測技術(shù)所捕獲,從而提供了多種戰(zhàn)術(shù)優(yōu)勢。在執(zhí)行一些特殊國際性任務(wù)時,也可退出隱身模式,暫時主動被雷達(dá)探測。

6)阿聯(lián)酋海軍訂購兩艘隱身巡邏艦。法國航宇防務(wù)網(wǎng)2010年1月22日報道:意大利造船金融集團(tuán)獲得阿聯(lián)酋海軍一份新訂單,要建造兩艘隱身“Falaj 2”巡邏/近海戰(zhàn)斗艦艇。合同選擇項包括為阿聯(lián)酋海軍建造另外兩艘姊妹艦以及從意大利船廠向阿聯(lián)酋船廠的技術(shù)轉(zhuǎn)移。此項合同中的兩艘艦艇(共4艘)將在意大利船廠建造,預(yù)計2012年下半年交付。

該型巡邏艦長55m,寬8.6m,容納28名艦員,速度可超過20節(jié),具備隱身特性,可減少被探測到的幾率。隱身巡邏艦機(jī)動靈活且多功能化,適于執(zhí)行許多任務(wù):從巡邏偵察到應(yīng)對空中或水面威脅的自防御,并可對海上與陸上目標(biāo)進(jìn)行攻擊,同時也具備高標(biāo)準(zhǔn)的人員居住環(huán)境和安全措施。

7)韓國發(fā)布隱身無人作戰(zhàn)飛機(jī)驗證機(jī)招標(biāo)書。美國《航空航天技術(shù)周刊》2010年2月19日報道:韓國國防部雄心勃勃地計劃在2013年進(jìn)行隱身無人作戰(zhàn)飛機(jī)縮比驗證機(jī)的試飛,目的是將其軍工研制能力拓展至無人機(jī)領(lǐng)域,同時預(yù)防KF-X戰(zhàn)斗機(jī)項目被取消引發(fā)不良后果。

通過該項目,韓國在無人作戰(zhàn)飛機(jī)的飛行試驗平臺研制領(lǐng)域同英國和德國的差距將縮短至10年之內(nèi)。在該領(lǐng)域,韓國將獲得對日本的領(lǐng)先優(yōu)勢,后者并未宣布開展類似項目的研究工作。

在這個最新的項目中,獲勝的投標(biāo)方將為“UCAV構(gòu)型設(shè)計技術(shù)研究”項目建造2架機(jī)體。政府將提供吸波材料和兩臺尚未確定類型的發(fā)動機(jī)?？蒲胁勘硎?項目的目標(biāo)是“研制縮比飛行驗證機(jī)和地面控制裝備,從而驗證研制低可探測無人作戰(zhàn)飛機(jī)所需的核心技術(shù)”。項目還將采購一種“吸波結(jié)構(gòu)”—可以用于外露位置的承力結(jié)構(gòu)部件,如機(jī)翼前緣和頷線。這些部件可能將進(jìn)行地面測試。

總額為170億韓元(1500萬美元)的預(yù)算表明,驗證機(jī)將比K-UCAV模型更大。此外,上述資金僅是政府用于機(jī)體研制的費用。在其他國家,制造商會主動分?jǐn)傔@部分研制經(jīng)費。

投標(biāo)的截止日期是3月23日,國防部將在6月將公布選中的供應(yīng)商,在2013年前必須開始驗證機(jī)的試飛。2014年應(yīng)完成整個試飛工作,在招標(biāo)指南中已經(jīng)說明項目應(yīng)當(dāng)在研制開發(fā)計劃批準(zhǔn)后的48個月內(nèi)完成,批準(zhǔn)預(yù)計是在8月。項目支出將在2012年達(dá)到頂峰。

8)臺灣計劃建造900噸隱身艦艇。美國《防務(wù)新聞》網(wǎng)站2010年4月17日報道:臺灣計劃建造900噸的隱身艦艇僅僅是新一代隱身水面艦艇計劃的開端,這些艦艇將用于在臺灣海峽作戰(zhàn)。

臺灣“國防部”官員4月12日確認(rèn),臺灣確實有一項開發(fā)隱身雙體艦的計劃,該艦艇被稱為臺灣海岸巡邏艦。臺灣海軍官方希望基本設(shè)計能形成規(guī)模,“能開發(fā)出一系列各種排水量的雙體或三體多功能水面艦艇?！?/p>

該艦將裝備8枚“雄風(fēng)”III反艦導(dǎo)彈、“密集陣”近防武器和76毫米艦艏炮。艦長近40m,艦員45名,航速高達(dá)30節(jié)。圖片顯示該艦尾部設(shè)計了直升機(jī)甲板,表明該艦可參與反潛作戰(zhàn),能夠停泊海軍3個反潛中隊的S-70C與500MD直升機(jī)。

6 發(fā)展分析

紅外隱身技術(shù)的發(fā)展趨勢:一是新型隱身材料。二是全波段隱身技術(shù)[6]。

1)新型隱身材料。目前,各國正在研制的新型隱身材料,主要包括:手性材料、納米隱身材料、導(dǎo)電高分子聚合物材料、陶瓷類吸收劑、鹽類吸收劑、多晶鐵纖維吸收劑、等離子體吸波材料。

(1)手性材料(chiralmaterial)。手性是指一種物體與其鏡像不存在幾何對稱性且不能通過任何操作使物體與其鏡像相重合的現(xiàn)象。研究表明,具有手性特征的材料,能夠減少入射電磁波的反射并能吸收電磁波。

[2][16] 饒本忠：《論東南亞國家城市化的特征及其成因》，《行政科學(xué)論壇》2008年第4期，第26-31頁。

(2)納米隱身材料。近幾年來,對納米材料的研究不斷深入,證明納米材料具有極好的吸波性能,納米材料現(xiàn)已受到各主要國家的高度重視,并把其作為新一代隱身材料進(jìn)行探索與研究。

(3)導(dǎo)電高分子聚合物材料。這種材料最近幾年才發(fā)展起來,其具有結(jié)構(gòu)多樣化、密度小和獨特的物理、化學(xué)特性,已經(jīng)引起科學(xué)界的廣泛重視。

(4)陶瓷類吸收劑。陶瓷類吸收劑的密度比鐵氧體低,吸波性能較好,耐高溫,而且還可以有效抑制紅外輻射信號,這類吸收劑主要有SiC粉末、SiC纖維以及硼硅酸鋁等。當(dāng)然如果其粉末吸收體的尺寸達(dá)到納米量級,也可歸入納米隱身材料。

(5)鹽類吸收劑。視黃基席夫堿視聚合物,這類高極化鹽類材料結(jié)構(gòu)中的雙聯(lián)離子位移具有吸波功能,其具有強極化特性,雷達(dá)波被這種鹽吸收時,能量將轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏纳⒌?某種特定類型的鹽可以吸收特定波長的雷達(dá)波。

(6)多晶鐵纖維吸收劑。多晶鐵纖維是一種低密度的磁性吸波材料,可在很寬的頻段內(nèi)實現(xiàn)高吸收率的效果,且質(zhì)量減輕40%～60%,克服了大多數(shù)磁性吸波材料存在的密度過大的問題。這種纖維通過磁損耗和渦流損耗的雙重作用來實現(xiàn)對電磁波的吸收。

(7)等離子體吸波材料。利用放射性同位素發(fā)射的α粒子,將周圍空氣電離,形成等離子體,可以吸收電磁波的能量。俄羅斯目前已研制成功一種全新的等離子體隱身技術(shù),即將用于其第五代戰(zhàn)斗機(jī)。

2)全波段隱身技術(shù)。全波段隱身技術(shù),即要兼顧紅外隱身、可見光隱身、激光隱身,也要考慮到雷達(dá)隱身。軍用裝備在戰(zhàn)場上可能同時面臨可見光、紅外、激光和雷達(dá)等多波段偵察設(shè)備的威脅,因此,對抗多種儀器、探測多波段兼容隱身材料是隱身技術(shù)發(fā)展的重要方向。例如,美、德和瑞典等國研制的多波段隱身材料,其研制水平已達(dá)到可見光、近紅外、中遠(yuǎn)紅外和雷達(dá)毫米波四段兼容;日本研制出FS2X隱身戰(zhàn)斗機(jī)的原型機(jī);俄羅斯研制隱身的輕型多用途第5代戰(zhàn)斗機(jī)(L FI)和S254戰(zhàn)斗機(jī);英國研制第三代隱身攻擊機(jī)和隱身裝甲戰(zhàn)車,還成功研制隱身軍艦和一種新型隱身教練水雷;法國研制的類似于美國F2117A隱身攻擊機(jī)、一艘全部采用隱身技術(shù)的護(hù)衛(wèi)艦。

7 結(jié)語

隨著新型隱身材料、全波段隱身技術(shù)的研制和開發(fā),紅外隱身技術(shù)已廣泛用于隱形轟炸機(jī)、隱形戰(zhàn)斗機(jī)、隱形巡航導(dǎo)彈、隱形艦船和隱形裝甲車等,在未來現(xiàn)代化戰(zhàn)爭或局部戰(zhàn)爭中,充分運用紅外隱身技術(shù),巧妙地躲避敵方導(dǎo)彈的襲擊,就能夠有效地保護(hù)自身目標(biāo)的安全。

[1]謝國華.紅外隱身材料的現(xiàn)狀與展望[J].宇航材料工藝,2001(4):5～9

[2]錢海霞,熊惟皓.納米復(fù)合隱身材料的研究進(jìn)展[J].宇航材料工藝,2002(2):8～10

[3]韋第升,王小群,杜善義.復(fù)合材料在紅外隱身技術(shù)中的應(yīng)用[J].2009(12):2462～2468

[4]新型隱身護(hù)衛(wèi)艦項目將在印度建造[N].每日防務(wù)快訊,2009-08-10

[5]孟新強.國外雷達(dá)隱身和紅外隱身技術(shù)的發(fā)展動向與分析[J].飛航導(dǎo)彈,2005(6):21～30

[6]王自榮,孫曉泉.紅外隱身涂層的熱圖研究[J].表面技術(shù),2004(6):65～66