外军军用飞机使用的雷达吸波涂料有哪些？拜托各位了 3Q
吸波涂料一般根据吸收剂不同可分为以下种类： 1 铁氧体吸波涂料铁氧体吸波涂料因为价格低廉 , 吸波性能好 , 即使在低频、厚度薄的情况下仍有良好的吸波性能 , 在米波至厘米波范围内 , 可使反射能量衰减 17 ～ 20DdB , 从 50 年代至今仍被广泛应用。按微观结构的不同 , 铁氧体可分为六角晶系铁氧体、尖晶石型铁氧体和稀土石榴石型铁氧体三类。作为吸波材料应用最为广泛的是尖晶石型铁氧体 , 由于尖晶石型铁氧体的介电常数 ε′ 和磁导率 μ′ 比较低 , 用纯铁氧体难以满足高性能的雷达波吸收材料的要求 , 但是把铁氧体粉末分散在非磁性体中而制成的复合铁氧体 , 则可以通过铁氧体粉末的粒径、铁氧体粉末与非磁性体的混合比以及铁氧体组成来控制其电磁参数。目前已研制并广泛应用的有 Ni - Zn 、 Li - Zn 、 Ni - Mg - Zn 、 Mn - Zn 、 Li -Cd 、 Ni - Cd 、 Co - Ni - Zn 、 Mg - Cu - Zn 等铁氧体。 2 羰基铁吸波涂料 羰基铁吸收剂是目前最为常用的雷达波吸收剂之一 , 它是一种典型的磁损耗型吸波材料 , 磁损耗角可达 40 °左右 , 与高分子粘结剂复合成的吸波涂料具有吸收能力强、应用方便等优点。但是由于羰基铁吸收剂存在着比重大 , 在涂料中体积占空比一般都大于 40 % , 因此导致这种吸波涂料仍存在面密度大的缺点。近期欧洲GAMMA 公司研制了一种新型吸波涂料 , 这种吸波涂料采用以羰基铁单丝为主的多晶铁纤维作为吸收剂 , 可在很宽的频带内实现高吸收率 , 由于这种吸收剂体积占空比为 25 % , 因此重量可减轻 40 % ～ 60 % 。目前 , 该吸波涂料已应用于法国国家战略防御部队的导弹和飞行器 , 同时正在验证用于法国下一代战略导弹弹头的可能性。 3 金属超细粉末或金属氧化物磁性超细粉末吸波涂料 这类吸波涂料一般是由金属超细粉末或金属氧化物磁性超细粉末与高分子粘结剂复合而成。由于作为吸收剂的金属超细粉末或金属氧化物磁性超细粉末的细化 , 使其组成粒子的原子数目大大减少 , 磁、电、光等物理性能发生质的变化 , 磁损耗较大。这种吸波涂料可以通过调节粉末的粒径、含量、混合比例等来调节吸波涂料的电磁参数 , 以使其达到较为理想的吸波效果。 4 陶瓷吸波涂料 作为陶瓷吸波涂料的吸收剂主要有碳化硅、硼硅酸铝等 , 与铁氧体、复合金属粉末等吸波剂相比 , 密度低、吸波性能较好 , 还可以有效地减弱红外辐射信号的特点。其中碳化硅是制作多波段吸波涂料的主要组分 , 有可能实现轻质、薄层、宽频带和多频段 , 很有应用前景。碳化硅的粒径、热处理时间等对其吸波性能影响非常大 , 碳化硅在不同处理温度和时间条件下 , 其电阻率变化范围为 10 0 ～ 10 4 Ω· cm , 通过控制工艺参数 , 可以对其显微结构和电磁参数进行控制 , 获得所希望的吸波效果。 5 纳米吸波涂料 纳米材料是指材料组分的特征尺寸在纳米量级 (1 ～ 100nm) 的材料 , 它独特的结构使其自身具有量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、小尺寸和界面效应 , 金属、金属氧化物和某些非金属材料的纳米级超微粉在细化过程中 , 处于表面的原子数越来越多 ,增大了纳米材料的活性 , 在电磁场的辐射下 , 原子、电子运动加剧 , 促使磁化 , 使电磁能转化为热能 , 从而增加了对电磁波的吸收效果。由于纳米材料在具有良好吸波特性的同时还具有频带宽、兼容性好、面密度低、涂层薄的特点 , 美、俄、法、德、日等国都把纳米材料作为新一代隐身材料加以研究和探索。目前 , 美国研制的被称作 “ 超黑粉 ” 纳米吸波材料 , 所吸收的雷达波可达 99 % 。法国研制出一种宽频微波吸收涂层 , 这种吸收涂层由胶粘剂及纳米级微粒填充材料组成。这种由多层薄膜叠合而成的结构具有很好的磁导率 ,50MHz 至 50 GHz 内具有良好的吸波性能。总之纳米吸波涂料是一种非常有发展前途的吸波涂料。 6 放射性同位素吸波涂料 放射性同位素 ( 如 Po - 210 、 Cm - 242 和 Sr - 90 等 ) 产生的等离子体是一种有效的电磁波吸收媒质 , 等离子区中的自由电子在入射电磁波的电场作用下将产生频率等于电磁波载波频率的强迫振荡 , 在振荡的过程中 , 运动的电子与中性的分子、原子以及离子发生碰撞 , 增加了这些粒子的动能 , 从而把电磁场的能量转变为媒质的热量。放射性同位素吸波涂层非常薄和轻 , 具有吸收频带宽、耐用性好和能承受高速空气动力等优点。另外放射性同位素吸波涂层还可以吸收红外辐射、声波等 功能, 是理想的多功能吸波涂料。 7 导电高分子吸波涂料 这类吸波涂料利用某些高聚物所具有共轭π电子的线形或平面形构型与高分子电荷转移给络合物的作用 , 设计高聚物的导电结构 , 实现阻抗匹配和电磁损耗。美国信号产品公司 (Signature Products Company) 开发了一种可用来适应 5 ～ 200 GHz 雷 达的吸波涂料 , 它以具有喷涂功能的高分子聚合物为基体 , 用具有极好的吸收雷达波特性的氰酸酯晶须和导电高聚物聚苯胺的复合物作吸收剂。其涂层具有易维护、吸收频带宽、涂层薄、质量好等优点。但由于用于这类吸波涂料的导电高聚物的合成研究刚刚开始 , 是新开展的高分子材料研究领域 , 有待于进行深 入的理论和实验研究。 8 视黄基席夫碱盐类吸波涂料 视黄基席夫碱盐是一种含有碳 - 氮双键结构的有机高分子聚合物 , 具有很强的极性 , 雷达波被这种盐吸收时 , 能量可迅速转变为热能耗散掉。某种特定类型的盐可吸收特定波长的雷达波 , 通过组合不同的盐类 , 可以实现较宽频带的电磁波吸收。美国 Carnegie - Mel - lon 大学用视黄基席夫碱盐制成的吸波涂层可使目标的RCS 减缩 80 % , 而比重只有铁氧体的 10 % 。 9 手征性吸波涂料 手征性吸波涂料是一种新型的吸波涂料 , 众多的研究结果表明 , 手征材料能够减少入射电磁波的反射并能吸收电磁波。与其它吸波涂料相比手征性吸波涂料具有以下两个优势 : 一是调整手征参数比调整介电常数和磁导率更容易 , 绝大多数吸波材料的介电常数和磁导率很难满足宽频带的低反射要求 二是手征材料频率敏感性比介电常数和磁导率小 , 易于扩宽频带。 1990年 ,国外首次公开报道了手征材料的吸波效果 , 结果表明手征吸波材料具有吸波频率高和吸收占带宽的特点。国内在 “九 五” 期间 , 青岛科技大学开展了手征吸波材料的研究工作 , 其涂层在 8mm 波段的吸波的吸波效果较好。但由于手征性吸波涂料的研究还处于起步阶段 , 在实际应用中还有许多问题 ( 如成本高等 ) 有待解决。 10 掺杂高损物吸波涂料 这类吸波涂料由导电纤维与高损物 ( 如炭黑、陶瓷和粘土等 ) 和树脂组成。其中导电纤维长度是雷达波波长的一半 , 涂层的厚度最好是雷达波波长 1/ 4 的奇数倍。 11 稀土元素吸波涂料 稀土元素吸波涂料是新开发研制的一类吸波涂料 , 以稀土磁性材料为吸收剂。另外稀土元素常作为添加剂加在其它吸波涂料中 , 用以调节吸波涂料的电磁参数。 由于单一的吸收剂一般很难满足吸波涂料对宽频带吸收的要求 , 因此 , 在实际应用中常通过对涂层进行设计 , 采用多种吸收剂以满足宽频带的吸波要求。
结构型雷达吸波材料、雷达吸波涂料。
结构型雷达吸波材料是一种多功能复合材料，它既能承载作结构件，具备复合材料质轻、高强的优点，又能较好地吸收或透过电磁波，已成为当前隐身材料重要的发展方向。雷达吸波涂料这种涂层在低频段内有较好的吸收性。
隐身材料可以降低被探测率，提高自身的生存率，增加攻击性是隐身技术的重要组成部分。在装备外形不能改变的前提下，隐身材料是实现隐身技术的物质基础。可获得最直接的军事效益。
隐形飞机主要通过飞机的隐形涂层吸收电磁波和特殊的外观设计来减少电磁波的反射或分散电磁波，以达到隐形的目的。外观设计主要体现在隐形飞机的表面比传统飞机更光滑，消除了不必要的凸起，即武器内置的原因。此外，锯齿形设计用于阻挡部分电磁波，并将反射电磁波分散到各个方向，大大减少甚至无法接收雷达接收到的电磁波。据说美国军方F22为了减弱和阻挡电磁波，J20目前还没有被曝光。
雷达的发射单元需要先发射电磁波，然后照射到战斗机上，形成回波，然后由雷达的接收器通过计算机进行分析。所以我们需要解决的是，如果不允许电磁波返回，战斗机通常可以分为两个方面。一是利用平行设计将回波的峰值集中在几个非重要的方向上，即雷达在回波返回时不会再次接收电磁波。第二，使用吸波涂层，在战斗机外面涂上吸波材料，吸收雷达发射的电磁波。F22机头雷达采用特殊材料制成，使雷达罩具有“频率选择”该功能可以阻止雷达波通过雷达罩照射到天线，同时保证雷达的透波性。还有进气道。目前主流五代机主要使用两个加莱特进气道，苏57和F22另一个是代表DSI进气道以歼20和F35为代表。
此外，还需要考虑红外隐身措施。俄罗斯苏57拥有强大的光电探测系统。F22红外隐形措施做得很好。设计上垂尾、平尾、尾支撑向后延伸，可阻挡尾喷管的红外辐射。波音公司在机翼上使用“面漆”红外抑制涂料也可以用机翼内的燃油冷却超声波巡航时的气动布局。武器装备的隐形能力主要通过隐形外观和隐形材料共同实现。根据不同的隐形物体，分为雷达隐形、红外隐形、可见光隐形、激光隐形等。高效的隐形外观可以将雷达波反射到其他方向，但只对主要威胁方向有效，不能实现全面的隐形。隐形材料可以弥补隐形外观的不足，两者相互合作，可以达到良好的效果。
当材料中的颗粒尺寸小于纳米水平时，材料中的原子和电子活动就会加剧。将电磁波转化为热能的效率将大大提高，并具有较高的磁损失能力。敌人发射的雷达波被吸收丢失，我们的飞机炮可以有效地隐形。手性是指物体与其镜像之间没有几何对称，不能通过任何操作与其镜像重叠的现象。研究表明，具有手性特征的材料可以减少入射电磁波的反射，吸收电磁波。利用放射性同位素发射α颗粒，电离周围空气，或通过放电形成等离子体，可以吸收电磁波的能量。俄罗斯在这方面更先进，中国在新世纪实现了对俄罗斯的追随和超越。陶瓷吸收剂的密度低于铁氧体，吸波性能好，耐高温，能有效抑制红外辐射信号。这种吸收剂主要包括碳化硅粉、碳化硅纤维和硼硅酸铝。当然，如果粉末吸收体的尺寸达到纳米量级，也可以归类为纳米隐形材料。
隐形技术和隐形材料的研究取得了巨大的进展，其中中中中美两国在这些方面取得了最大的研究进展。美国第一代产品，如F-117隐形战斗机已经退役，第二代产品如B-2隐形轰炸机已经装备使用多年，其第三代产品，如F-22、F-35等待隐形飞机也被装备军队使用。中国军队在隐形飞机/无人机等隐形设备的开发和使用方面，虽然时间稍晚，但技术水平已达到美军“同台竞技”比其他国家好。目前，对隐形材料的研究正在向前发展“薄、轻、宽、强”方向发展。
由于雷达侦察是目前世界上用得最多、最有效的侦察手段之一，因此雷达隐身技术自然也就成为一种最重要的隐身技术，国内外有关部门都进行了大量的研究。在雷达隐身与反隐身对抗中，为了防止漏掉最危险的“目标”，必须对每个识别的可信度和威胁级进行综合考虑，因为这涉及到干扰对象的确定和干扰资源的分配，所以只能给出每个识别的可信度和威胁级，才能不贻误战机。而雷达隐身涂料就要最大限度消除被雷达勘测到的可能性，雷达隐身技术的研究主要集中在结构设计和吸波材料两个方面。目前，应用于飞机吸波涂料比较多，如铁氧体吸波涂料价格低廉，吸收能力强，应用广泛；羰基铁吸波涂料为磁损耗型吸波材料，吸收能力强，应用方便，但面密度大；陶瓷吸波涂料，密度较低，吸波性能好；放射性同位素吸波涂料，涂层薄且轻，具有吸收频带宽、耐用性好、能承受高速空气动力等优点，是飞机用理想的吸波涂料；导电高分子吸波涂料涂层薄且易维护，吸收频带宽，是一个较新的研究领域。近年来，纳米吸波涂料成为隐身涂料新的亮点，它是一种极具发展前景的涂料。其一般由无机纳米材料与有机高分子材料复合，通过精细控制无机纳米粒子均匀分散在高聚物基体中，以制备性能更加优异的新型涂料。其机械性能好，面密度低，是高效的宽频带吸波涂料，可以覆盖电磁波、微波和红外，并能增强腐蚀防护能力，耐候性好，涂装性能优异。基于以上优点，各国竞相在此领域投入人力、物力开发研制。
手征吸波涂料是近几年来隐身涂料领域研究的热点。自1987年美国宾州大学研究人员首次提出“手征性具有用于宽频吸波材料的可能性”以来，手征吸波涂料得到进一步发展。它与一般吸波涂料相比，具有吸波频率高、吸收频带宽的优点，并可以通过调节旋波参量来改善吸波特性，在提高吸波性能、扩展吸波带方面具有很大潜能。
对一个国家有着很重要的战略意义，不仅在军事上占很大优势，在政治外交中也有着举足轻重的作用，可将轰炸机表面“吸收”的雷达波作为热量散发掉。这种材料可降低雷达的“可见度”，并可在一个宽广的雷达波频率范围内使用。 轰炸机的雷达吸波材料可通过阻止反射无线电波来干扰雷达系统。雷达吸波材料多种多样，其中包括非共振磁性雷达吸波材料和共振雷达吸波材料。经计算。在科技上充分的向其他国家显示本国的科技水平，突破欧美的高科技的垄断地位隐形战斗机是指雷达一般探测不到得战斗机，其原理是指战斗机机身通过结构或者涂料的技术使得雷达反射面积尽量变小。而雷达则是靠发射电磁波然后检测反射回来的信号再通过信号的放大进行工作的。 所以就存在反射面积的大小问题。隐形战斗机则是通过特殊结构设计（部分隐形战斗机的外形是直角直楞的结构）使得雷达波出现漫反射美国隐形战机(8张)和通过特殊涂料吸收雷达波。由于雷达波向不同的方向反射，只有很少的一部分被雷达接受到
现代水面舰艇雷达隐身技术主要有以下两个方面：第一，改变舰艇的外形设计。以往水面舰艇的干舷和上层建筑部分多是垂直或近似垂直的截面，这样就与海平面形成有效的双面角反射器。
为消除这一重要的反射源，现代水面舰艇的外形都设计成干舷外张(10°～20°)，上层建筑侧壁内倾(7°～15°)，主甲板或第一层上层建筑处采用折角，相交面交角处用圆角过渡，主甲板以上暴露的各个部位尽量由倾斜多面体组成等形式，这样可减少20%～50%的雷达截面积，有的甚至可达到80%左右。
第二，采用雷达吸波材料。现代水面舰艇均用此法与改善外形结构配合使用。雷达吸波材料可以固定贴敷或涂于船体表面及复杂形体表面，也可安装成移动式的涂敷面板，甚至可合成在船体的结构材料中。
对于实在无法消除的部分强反射区域，雷达吸波材料是必要的“点”解决方案。一艘典型的护卫舰或驱逐舰雷达反射面积大约为20000～25000m2，若在水线以上部位敷设一层低性能吸波涂料即可使雷达反射面积降低50%(RCS值减小3dBsm)，若用高性能吸波涂料且与其他雷达隐身成型技术配合使用可轻易地将雷达反射面积减小到低于600m2(RCS值减小12dBsm以上)，从而使被雷达探测距离缩短一半以上。
