有一种等离子体隐身技能,能够让四代机随时自动变身成能隐身的五代机,更凶猛的是未来战机的规划能不必考虑雷达反射面积的约束,这在某种程度上预示着战机气动功能的巨大提高。
航天器经过大气层“黑障区”是最风险的几分钟,这儿的大气因为太阳辐射发生电离在飞船周围构成等离子体鞘套,导致飞船与外界无线电通信困难。等离子体是一种包括自由电子、离子和中性粒子全体出现准电中性的物质系统,一般可分为低温等离子体和高温等离子体。
低温等离子体的电离度一般小于0.1%,其间电子温度可达1万K以上,而分子和中性类粒子的温度低至300~500K,因此其全体温度较低,对被包裹的设备影响较小,实用性更高。
等离子体隐身技能是运用等离子体中粒子与电磁波相互作用,电磁波进行反射、吸收、折射、散射、变频及相移下降被雷达勘探的概率。其间首要起作用的是折射与吸收:经过操控等离子体参数(如等离子体频率、碰撞频率等),让入射电磁波轨迹发生折射曲折,令雷达回波违背敌方雷达的接纳方向;当频率大于等离子体频率的电磁波进入等离子体时,会对其间的电子做功,耗费电磁波能量,起到吸收雷达波的作用。
因此用等离子体隐身技能比较于外形和资料隐身,具有吸波频带宽、吸收率高、动态接连可调等优势,是一种极具潜力的自动隐身技能。
美国通用电气的阿诺德·埃尔德雷奇(Arnold Eldredge)在1956年提交了一份“物体假装方法和设备”的专利申请最早提出了用粒子加速器发生电离云(等离子体)下降飞机雷达截面的隐身技能的想象。因为这种规划具有吸波频带宽、运用简洁、功率高级长处,特别是无须改动飞行器的外形,处理了隐身措施与气动性的对立,因此遭到美国的注重,开端投入巨资研讨。不过美国人研制一段时间后很快发现这是一个大坑,敏捷改走了F-177经过外形隐身的路子。
而苏联却挑选要点研讨等离子体隐身技能,研讨了几十年也没见到效果。直到现在俄罗斯最先进的五代机苏-57上也没有实装这一技能。传说是因为等离子体隐身设备太重、太费电,无法装在飞机上。
更挖苦的是,外形隐身开始想象源自1960年苏联彼得·乌菲姆采夫(Pyotr Ufimtsev)的论文《物理衍射理论中的边际波方法》,文中量化了飞机形状怎么样影响雷达的可勘探性,提出了雷达截面(RCS)概念。洛克希德根据论文中的方程运用超级核算机核算出满是直线的隐身外型,开发出了F-117。
现代战争发现即炸毁,隐身的意图是让雷达勘探不到。雷达是靠发射电磁波“照耀”五湖四海,若遇到飞行物,雷达波就会反射回来,经过一系列剖析回波就不难得知飞行物的巨细、形状、速度等参数了。想要让雷达看不见,有4种方法。
一是外形隐身,经过改动外形,把雷达波反射到其他方向。其外形具有滑润曲线、尖利棱角、歪斜外表等特色。
二是资料隐身,经过为设备喷涂或掩盖能吸收雷达、红外线、毫米波、可见光波段的隐身资料,下降被这些波段勘探器发现的间隔和概率。现在的F-22便是归纳运用了这两种技能。
三是无源抵消技能,经过在飞行器外表装置一些特别的结构,使其发生与入射波相同频率但相反相位的散射波,然后运用散射波干与抵消反射波。苏-57就装置了无源抵消结构。
四是有源隐身技能,经过发射与来射同频但相位相反的电磁波,然后抵消电磁波。这种原理和自动降噪耳机相似。
五便是等离子体隐身技能了,经过在配备周围发生等离子云,与雷达发射的电磁波发生激烈的相互作用,让雷达信号削弱或失线
近来,西安航天动力研讨所谭畅团队宣布的《密闭式电子束等离子体特性研讨》就归于第二种隐身计划。他们提出了一种密闭式电子束等离子体隐身的技能计划,经过在关闭腔体内,运用放电发生高密度等离子体,然后调理气体密度或作业电压来改动等离子体密度和碰撞频率等,然后吸收多频段的电磁波,以到达隐身的意图。
经过90%Ar+10%CH4混合气体的测验,获得了不同工况下的等离子体参数,进行了开始试验研讨,为飞行器等离子体隐身技能的开展和工程化使用供给了必定的参阅根据。
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