登陆注册
2589200000009

第9章 隐形技术

隐形技术是第二次世界大战后新出现的重大技术项目。特别是20世纪70年代以来,美、英等西方大国及前苏联都投入了大量的人力、物力和财力研究隐形技术,并取得了突破性进展,已由基础理论阶段进入实际应用阶段。目前,隐形技术已被应用于研制隐形飞机、隐形导弹等各种隐形武器装备,有的已研制成功并投入使用。例如,美国的洛克希德公司研制的F-117A隐形战斗机,1981年首次试飞成功,已在海湾战争和科索沃战争中大显身手。可以预见,未来战场上,将出现大量的各种隐形武器装备,在战争中将起到举足轻重的作用。

一、隐形技术的物理原理

隐形技术,是改变己方作战目标的可探测信息特征,从而降低目标被对方发现概率的技术统称。

利用各种侦察技术获取的战场目标信息,其物理实质都可看成“波”。根据工作波段,侦察技术可以分为雷达波侦察、红外侦察、激光侦察等。其中雷达波侦察及激光侦察,是从侦察飞机或侦察卫星等侦察平台上,向目标发射雷达波和激光,通过分析由目标反射回来的雷达波或激光的特性来判断目标的类型、距离、方位、速度等。因此雷达波侦察及激光侦察称为“有源”侦察。而红外侦察技术不需从侦察平台发射红外光波,而是侦察平台直接接收由目标辐射出的红外波进行侦察,因此这种侦察技术称为“无源”侦察。相应的隐形技术根据工作波段也可分为雷达波隐形、红外隐形、激光隐形等。根据隐形的工作方式,隐形技术又可分为有源隐形和无源隐形。

1.雷达波隐形技术

雷达是迄今为止最为有效的远程电子探测设备,它根据雷达目标对雷达波的散射能量来判定目标的存在并确定目标的位置。要实现雷达波隐形,其核心问题就是使目标的雷达回波无法被侦察雷达探测到。对这一核心问题,军事上有个专门术语,即降低目标的雷达散射截面。所谓目标的雷达散射截面就是表现目标散射雷达强弱的物理量,目标的雷达散射截面越小,雷达接收能量越小,因而就越难对目标作出正确的判断。减少雷达散射截面通常有两种途径:一是材料隐形技术,二是外形隐形技术。这两种技术常常被综合运用。

(1)材料隐形技术

材料隐形技术就是在目标表面涂上吸波材料或透波材料,使目标不反射或少反射雷达波,降低目标的雷达散射截面。雷达吸波材料是抑制目标反射雷达波的最有效方法,也是最先获得实际应用的隐形技术手段,早在第二次世界大战后期,德国潜艇的潜望镜上就涂敷了吸波材料,这是雷达隐身的初次尝试。

吸波材料技术按其工作原理,可分为三类。

一类是雷达波作用于材料时,材料产生电导损耗等物理反应,使雷达波的电磁能转换为热能而散发。另一类是雷达波能量分散到目标表面的各部分,从而分散反射到雷达天线方向上的电磁能。第三类是使雷达波在材料上、下两面的反射波叠加发生干涉,相互抵消。吸波材料一般采用铅铁金属粉、不锈钢纤维、石墨粉、铁氧体等具有特殊电磁性能的吸波剂物质来制作。

吸波材料按其使用方法可分为涂料型和结构型。

涂料型吸波材料。目前广泛使用的涂料型“铁氧体”吸波材料,就是在“氧化铁”类陶瓷材料中加入少量的锂、镍等过渡金属,可使反射回波降低20到30dB(dB即分贝,是表示声波强度的计量单位),但它存在影响飞行器的气动性能、容易脱落、吸收频带窄等缺点。

结构型吸波材料。将吸波材料与非金属复合材料结合起来,使之既具有良好的吸波性能,又具有复合材料重量轻、强度高的优点,可用来制造隐形飞机的机身机翼等结构部件。

还有一种材料隐形技术是透波材料技术,就是是对雷达波“透明”的材料,它对雷达波的反射性能与空气接近,入射的雷达波几乎完全透射,从而减少目标的雷达散射截面。

(2)外形隐形技术。

外形隐形技术的历史没有材料隐形技术那么长,但它的发展却十分迅速,应用十分广泛,目前已成为隐形技术中最重要、最有效的技术。

所谓外形隐形技术,就是合理地设计武器装备的外形。来达到两个目的:一是降低目标的雷达散射截面,二是使目标的回波偏离侦察雷达的侦察方向。例如:F-117A隐形飞机就是采用以外形技术为主、吸波材料为辅的隐形技术方案。其形状是一个前后边缘不平行的复杂多面体,飞机大部分表面都后倾,与垂直方向呈大于30°角,并采用大后掠角机翼和V形双垂尾。这种奇特外形使F-117A在飞行过程中,对敌人的雷达探测波产生时隐时现的微弱回波,敌人雷达很难探测到这些信号,这就大大降低了F-l17A的雷达散射截面,提高了其隐形效果。在海湾战争中,F-117A隐形攻击型战斗机,大约执行了1270架次空袭任务,摧毁了巴格达许多目标,而自己无一伤亡。

2.红外隐形技术

与雷达探测不同,红外探测是一种无源探测,是直接接收目标辐射的红外波,或者说是探测目标与背景的红外辐射差异。物理学研究表明,任何温度离于绝对零度的物体都能发射红外线,不同温度的物体发射的红外线波长和强度不同。物体温度越高,其红外辐射能力越强。军队武器装备都是很强的红外辐射源,红外探测系统利用军事目标自身的红外辐射或目标与背景之间的温度差异能够发现目标。

红外隐形技术就是要求用多种技术手段,抑制武器装备目标本身的红外辐射来达到隐身目的,当然也可以制造假的红外辐射源来进行红外干扰,从而保护真正的武器装备。所以红外隐形技术同样可以分为两大类:一是红外无源隐形技术;二是红外有源干扰技术。红外无源隐形技术,主要是通过降低和改变目标的红外辐射特征,即采用屏蔽和冷却方法降低目标辐射的红外能量,使敌方探测器难以跟踪。如目标敷以高温隔热材料,飞机遮挡高温尾喷口,降低排气温度等就是基于降低温度,达到隐形的目的。红外有源干扰,是有意识地利用红外装置发射红外辐射,人为地施放干扰。在美国,红外干扰技术发展很快,一般是在战斗机上安装红外干扰装置,依赖从飞机上发射诱饵弹进行红外干扰。一些慢速飞行的低空飞机则装有红外干扰器,使其能逼真地模拟飞机发动机喷管和尾焰的红外辐射特征,从而吸引红外制导导弹。前苏联的红外干扰技术也取得了很大的成就,已研制出红外诱惑系统,能读出敌方红外传感器信号,对敌方进行欺骗和干扰。

由于物质对电磁波的吸收、反射、散射等特征都随电磁波的频率不同而不同,又由于雷达、红外探测方式不同,因而不同隐形波段对目标的电磁特性要求是不同的,甚至是矛盾的。从目前的技术水平来看,采用各种隐形技术,只能降低目标的被探测概率,还不能达到完全隐形。新的更好的隐形技术还有待于物理学工作者、工程技术人员和军事科学家的进一步努力。

3.激光隐形技术

20世纪70年代起,激光雷达的应用促进了激光隐形的研究。激光雷达与普通雷达工作原理相似,只是激光波长比雷达波短(通常在1.06mm和10.6mm这两个波长),因此有更高的分辨率和测距精度。而且由于没有大型的天线,因而易于自身隐蔽,又不怕电子干扰。激光隐形技术和雷达隐形技术相似,其中激光隐形涂料是激光隐形技术的重要组成部分,其主要指标就是尽量降低其反射率,这方面的研究工作刚刚起步。

4.等离子体隐形技术

等离子体是继固体、液体、气体之后的第四种物质形态,因而也被称为物质的第四态。以水为例:正常条件下,当温度低于0℃时水呈固态,也就是所谓的冰;当温度超过0℃时,水呈液态,也就是通常所说的水;当温度超过100℃时水呈气态,也就是水蒸气;再将水蒸气继续加热至摄氏几千度,水就进入了第四种形态,也就是等离子态。

等离子体根据温度的高低可分为热等离子体和冷等离子体。热等离子体温度可达几千、几万甚至上亿摄氏度;冷等离子体的温度则接近于常温。从成因上看等离子体又可分为天然人造两种形式。地球环境中的等离子体主要是闪电、陨星侵入所致。而在地球之外等离子体则大量存在,距地表几百公里的电离层就是一个等离子体层,太阳之类的恒星也是一个大等离子体,据称宇宙中97%的物质都是以等离子体的形式存在。人类制造的等离子体也是多种多样,核弹爆炸会产生大量高温等离子体。而日常生活中的霓虹灯、灯棒、等离子电视等也会产生等离子体。只是这些等离子体都是低温等离子体,主要是通过电离某些惰性气体而产生。所以,切莫以为等离子体距离我们很遥远,其实它是无处不在,甚至每天都存在于我们的身边。

等离子体为什么具有隐形功能呢?这主要是因为等离子体对无线电波具有折射与吸收作用。关于等离子体对于无线电波的吸收作用可以从卫星或飞船回收过程中所经历的“黑障区”得到直观的认识:当卫星或飞船以极高的速度返回大气层时,其表面的温度会因剧烈的空气摩擦急速上升到几千、上万摄氏度,此时卫星与飞船的表面空气会因为温度升高而变成等离子体并将卫星或飞船严密包裹起来,由于等离子体对无线电有强烈的吸收作用,因此地面跟踪雷达将会因为没有回波信号而丢失目标,无线通信也因等离子气团的包裹而无法进行。此时卫星或飞船与地面之间的一切联系将中断。即形成所谓的“黑障区”。只有等卫星或飞船速度下降、表面空气温度降低、等离子体消失之后雷达才能重新跟踪,通信也才能恢复正常。正是基于等离子体这种奇妙的电波吸收与屏蔽作用,军事强国都对等离子体隐形技术抱有极大的兴趣,试想:如果在己方的飞机、军舰、导弹等主战装备上也都包裹一层等离子体,那敌方的雷达岂不都成了睁眼瞎?

关于等离子体隐形技术的应用,目前以俄罗斯为首。俄罗斯发展等离子体隐形的主要思路是在飞机等主战装备表面形成等离子体气团,从而达到吸收、折射对方雷达波之目的。其具体思路是,利用等离子体发生器、发生片、放射性同位素在主战装备表面形成一层等离子云,并设计等离子的特征参数(能量、电离度、振荡频率和碰撞频率等)满足特定要求,使敌方难以探测。

俄罗斯及别的国家理论研究表明,等离子体隐形有几个突出的优点:

(1)隐形效率高

首先,等离子体可以达到99%的吸收或折射效果,这样的效率远远超过现有吸波材料,接近完全吸收;其次,等离子体具有很宽的吸收波段,基本可以对所有波段的雷达波进行吸收和干扰。而目前美国的隐形技术只对短波雷达有效,对于长波雷达效果却不甚理想。

(2)不改变装备的外形结构

传统吸波材料效率不是很高,所以要实现隐形主要是寄希望于外形设计,因此美国的隐形飞机与导弹都特别强调隐身外形,这对飞行器的飞行性能必然会产生不良影响;等离子体由于具有极高的吸波效率,根本就不需要对装备有什么特别的外形要求,只要能在装备表面形成一层等离子体就完全可以达到目的。所以等离子体隐形可以保留装备的原有外形及战术、技术性能。

(3)相对简单廉价

等离子体隐形技术如果能投入实际应用,其技术相对简单,成本也相对较低,比起传统的隐形技术,更便于大规模使用。

二、未来的无形战场

随着隐形技术的发展和隐形武器装备的问世,不久的将来将会出现大量性能各异的隐形武器装备,未来的战场将是无形战场,未来的战争将实现隐身化。

通过采用各种先进的隐形技术,各种隐形武器装备竞相登场,目前使用的各种侦察探测仪器根本无法发现它们活动的踪迹,甚至坦克的轰鸣声,也在隐形技术的帮扶下,变得“杳无音讯”。通过精巧的结构设计和采用先进的隐形材料,还能使武器装备和重要设施产生奇妙的视觉效果,和环境融为一体,就像变色龙一样。未来的战场到处都是迷宫,处处埋伏着隐形杀手。

目前,除了研制隐形兵器外,不少国家正在研究具有隐形功能的机场、机库、通信系统和侦察系统等。

未来的镭射弯曲光线折射技术可使人体隐身,士兵穿上由这种技术制成的作战服后,能够变成“隐形人”。隐身服能够随着环境特征相应地改变色彩,穿上隐身服,进入树林的士兵会立刻变成“绿人”,进入雪地的士兵会立刻变成“雪人”,真正实现与大自然浑然一体。如果隐身士兵涂上隐身油,抑制人体热量散发,使红外特征与周围环境保持一致,那么,隐身士兵不但用肉眼看不见,就使用红外探测器也无法看见。一旦服装和武器的隐形涂液研制成功,“来无影,去无踪”将不再是神话。

同类推荐
  • 美国大冒险(环游世界大探险)

    美国大冒险(环游世界大探险)

    这次神奇男孩莱恩和卡奇、米娜兄妹的冒险之旅发生在美国。他们结识美丽女孩露西却陷入了一场危险的纷争,自此他们就勇闯鬼屋救米娜、玩转好莱坞、身陷绑匪之手、向爱斯基摩人学习建造冰屋、雪山行中遭遇雪崩,在重重危险中见识了美国的种族歧视,经过一系列的冒险后,他们终于战胜了美国的黑手党……
  • 弗莱迪与双胞胎(小猪弗莱迪)

    弗莱迪与双胞胎(小猪弗莱迪)

    《小猪弗莱迪》系列童话故事书每册都是一个精彩独立的故事。或是迷案重重、悬疑跌宕的侦探故事,或是意外横生、步步惊心的冒险故事;或是斗智斗勇、充满惊险的间谍之战;或是想像奇特、笑料十足的太空旅行……
  • 影响中国学生的经典寓言故事之五

    影响中国学生的经典寓言故事之五

    影响中国学生的经典寓言故事,编选了经典的故事,让学生从中明白道理,学会成长,体会人生。
  • 越玩越聪明大全集(优秀小学生必读)

    越玩越聪明大全集(优秀小学生必读)

    《方洲新概念·优秀小学生必读:越玩越聪明大全集》是一本培养想象力和进行思维训练的大型谜题宝库。它包括数字类、几何类、概率类、逻辑类、心理类、解决问题类、观察类、创意类等6篇,近500道思维游戏题目。《方洲新概念·优秀小学生必读:越玩越聪明大全集》适合所有愿意挑战自己智慧的人。它可以作为你挑战自己的游戏,也可以作为你的业余消遣,因为它能使你在解题的过程中,活用自己掌握的知识,有效地锻炼大脑的反应能力和思维的逻辑性。
  • 古墓古堡(走进科学)

    古墓古堡(走进科学)

    《古墓古堡》讲述的是在现代世纪中寻找埃及木乃伊、名著中的历史人物之墓。随着中国地图的发展,是古代有识之士多年思考、实践的结果,是中国人民智慧的结晶。
热门推荐
  • 傻子王爷无情妃

    傻子王爷无情妃

    一只毒蝎子,彻底断送了她年轻的生命!别人只知道,那个软弱没主见的女人被迫嫁给一个痴傻呆闷的七皇子。殊不知,她早已不再是“她”!面对痴傻只会憨笑的美男,她气愤难填!你傻,本美女就医好你,谁知医好后,遭到嫌弃,却换来一纸休书,气愤之下,她恨不得与他同归于尽……
  • 五年情牵:宝宝73天后(大结局)

    五年情牵:宝宝73天后(大结局)

    【简介:】晋升宴后,独自从洗手间呕吐回来的沈洛心。路过隔壁包厢,正好看到有人鬼鬼祟祟的往一个酒杯里下药。一时头脑冲动决定多管闲事的她,半个小时后,就偷偷的扶着一个脚步虚软的男人,离开了饭店后门,上了她自己的车子……◆◇◆◇◆◇◆◇两个半月后。沈洛心脸色惨白的从医院里走了出来,手中握着一张B超检查单子,上面写着:妊娠73天。◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆◇◆
  • 宫廷复仇虐爱 媚青丝

    宫廷复仇虐爱 媚青丝

    子曦,一个淡如轻烟、清水般澄澈剔透的绝色女子,敏感纤细;柔时若水、坚时如玉。出生之际,八月,却天降鹅毛大雪。大翌一智者预言说,她是天罹星转世,红颜祸水,祸及天地,注定孤苦一世。天命如此,不可逆也。七年后,她,一夕之间,家破人亡。人说这便是灾难的开始。为了摆脱这背负一生的荒谬命运,为了给至爱的亲人报仇血恨。不可回避的宿命将她推上风口浪尖。她步步为谋,却难免深陷囹圄。嫁给他是不得已,爱上他却也是不经意。她别无选择,只得循着命运的安排,一步步走下去,宫延斗争,江山社稷,惊世奇缘…错误的时光,错误的地点,错误地爱上那个她。他本不该爱上她的,错就错在江南那一场醉人的烟雨。家仇国恨,阴谋与爱情的纷繁纠葛…美人娇娆,权欲熏心,何者才是英雄冢?弑亲之仇,夺妻之恨;手足相残,天下大乱,他们争的是权倾天下,夺的是倾国红颜…红尘帝都,繁华富贵,留得住几缕青丝?浮世输赢,净心欲念,争得到几重宫阙?---------------------《宫廷复仇虐爱媚青丝》悠悠已经参加原创文比赛希望亲亲们多多支持……投票方法很简单,先去“会员中心”注册一个普通会员,然后按“内容简介”下方的“投票推荐”,就可以获得每天投三票的机会。如果你是会员,那么你就有九票可以投给同一作品。喜欢的话可以把作品放入“放入书架”,这样就可以随时找到,不用每次都问悠悠这么辛苦!-------------------------此文演绎的是古代君臣之间的阴谋与爱情……感觉不喜欢的亲亲们,这儿可就要止步了……悠然我思:《宫廷复仇虐爱媚青丝》群号:34779203(暗号:青丝)欢迎喜欢此文的亲亲们的加入……只要你们留下脚印,悠悠就一定会记住亲亲们!------------------------呵呵,悠悠偷偷打个小广告大姐:《皇后?我不稀罕》:三妹:袖白雪(倾城):好友文:草籽(乱红):《云隐传奇》<替身爱奴>------------------------谢谢雨亲给悠悠做的青丝主角视频图,大家有空就去踩踩,支持一下。?prand=1
  • 千年绝恋

    千年绝恋

    一千年前,她救了他,并且把他带在身边,但是那时她是属于另外一个人的,他只能默默的祝福她,决心就这样守护她。她刚出生时,除了脖子上的一块玉就什么也没有了。但是从小到大,都有人在资助她,让她过的衣食无忧,她从心底感谢这个资助人,期待着有一天能见到他,好好的感谢他。但是没有想到第一次见到那个资助人,就被他给吃抹干净,她想逃离,但是……《前世的情,今生还》续集
  • 代天弑魔

    代天弑魔

    灭世天劫,众魔横世,玄美天界在顷刻间灰飞烟灭;群雄战意浩瀚,惜奈无力回天!一位少年身揣神秘天书,手挥熠圣飞剑在玄武大陆风云而起,代天弑魔,劲武乾坤,身渡千劫,一步步登上玄武之巅!任你魔界恶势各怀惊天魔技,我自一剑挑断,任你圣天乌龙魔法无边,毁地灭天,我自迎难而上,照杀不误!一场场打斗精彩绝伦,惊心动魄;一段段奇遇迷离扑朔,诡秘莫测;皇族公主,倾世花仙,妖艳女魔,民间靓女,玄天圣女……轮番登场,演绎缠绵绯测,扣人心弦之旷世绝恋!等级:斗魂,修罗,战皇,古仙,灵神,准尊,道尊,大尊,天尊,天圣。
  • 重生妖娆未婚妻

    重生妖娆未婚妻

    晚风习习,夜色迷醉,暧昧,狂野,放荡,所有张狂的因子都在迷人的夜色中雀跃而出,异常兴奋,张牙舞爪。一辆银色沃尔沃在马路上疾驰,驾驶座上的俊美男子眉头微蹙,狭长的凤眸扫视了一下周围停得满当当的车子,突然,眼睛一亮,一个完美的急转弯,稳稳的停在了仅有的停车位上,旁边停着一辆限量版的悍马,男子不由多看了一眼。熄火,开车门。男子单手拿着外套,轻车熟路的走进一家酒吧,酒吧……
  • 东宫有本难念的经

    东宫有本难念的经

    宝庆十九年春,大佑国皇太子大婚,大将军之女入主东宫。一个不是淑女的将门千金遭遇一个不是文韬武略的中庸太子,到底是佳偶天成,还是冤家路窄?成婚一年不足,太子忽然休妻。迷影重重,生死茫茫,这样一来,还是不是大团圆结局?
  • 归来记

    归来记

    《归来记》开辟了侦探小说的“黄金时代”,100多年来被译成57种文字,畅销1亿册,风靡全世界,被翻拍成无数电影、电视剧。广博的科学知识,超乎寻常的胆识,严谨的案例分析,精妙的逻辑推理——每个故事都让人不忍释卷。
  • 会长大人的美男属下

    会长大人的美男属下

    圣德高中是贵族学校,身为平民的筱妍自然是个惹人注意的存在。成为学生会长是她从没想到的事情。可是为什么,所有的事情都要她来做?“会长大人,你是为学生服务的,这事情你不做谁来做?”“会长大人,煜少跑了,还留下一个烂摊子,你看……”“会长大人,有位同学说请你帮忙写作业!”新书《无良毒妃:妖孽魔君,求放过》求支持。
  • 裁决

    裁决

    一个外表天真纯朴,一脸迷糊的大头男孩,却是一个跟着暴躁矮人学了好脾气,跟着傲慢精灵学了谦虚,跟着爱撒谎的侏儒学会了诚实,跟着野蛮人学会了礼仪的小混蛋。当这个无法修炼斗气的乡巴佬,从南方小城走上舞台的时候,他要成为最伟大的骑士。