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中國空軍殲-20隱身戰鬥機隱身材料

2019-10-6 15:52:31      點擊:

中國空軍殲-20隱身戰鬥機

近日,援引新華社消息,中科院蘇州納米所研究團隊日前發明了一種全新的紅外隱身材料,具備重量輕,可折疊以及堅固耐用等顯著優勢。更重要的是,相比於傳統產品,此次被發現的新型紅外隱身材料不需要依賴於額外能源就能夠避開紅外探測器的偵測,因而在軍事領域,尤其是戰機隱身方麵有著革命性意義。

紅外探測係統視角下的F/A-18戰機

眾所周知,世界上存在的一切實體都會產生相應的輻射紅外線,後者的具體強弱則取決於物體表麵的溫度。與之相應,采用噴氣式引擎技術的現役航空戰機在飛行時,尾部噴口與周圍環境的溫度差高達1400℃以上,因此其在現有的紅外探測設備麵前猶如夜空中最亮的星

紅外視角下的F-35戰機

而為了降低自身的紅外特征以增強低探測性,各大軍事強國開始以改變熱輻射特性為原理製造出了勉強堪用的紅外隱身材料,從而在一定程度上緩解了這一燃眉之急。然而另一方麵,這類產品也存在著一係列非常顯著的缺點,例如耗能嚴重,容易發生氧化,反應效率低下以及適用範圍偏小等等。

F-22A戰機采用的二元矩形矢量引擎噴管


也正是鑒於材料本身作用效能有限,以美國為代表的頂尖航空大國便開始製造能夠降低戰機紅外特征的複雜航空設備,其中F-22A戰機所采用二元矩形矢量引擎噴管就是一個典型的例子:在原理上,該設備通過促進尾焰同外部自由流動的空氣進行快速混合的方式,縮短了噴口尾焰芯子的長度,從而大幅降低機體尾部的紅外輻射強度。而多年的實際運用則表明,采用二元矩形矢量噴管還能夠加大自身表麵與冷空氣的接觸麵積,也就更有利於實現尾部的散熱。甚至於根據美國官方公布的數據來看,相比於傳統的圓形噴管,F-22A所采用的二元矩形矢量噴管能夠使機體尾部的紅外輻射強度降低至原有的40%,可見這一設備所取得的效果還是非常顯著的。

-35紅外探測係統視角下的F-22戰機

然而後續事實證明,隨著軍用紅外探測技術的不斷提高,僅僅降低噴口方向的紅外輻射強度已經無法滿足現代空戰的隱身需求。最典型的例子就是去年9月,俄軍蘇-35戰鬥機依靠機載的OLS-35紅外跟蹤搜索係統發現了號稱具備全向隱身能力的F-22A戰鬥機,因為這一係統的有效偵測對象已經不僅僅局限於溫度相對最高的引擎噴口,就連機體表麵與空氣摩擦所產生的熱量也將被及時捕捉到。因此,這一進步也就相當程度上導致F-22A戰鬥機顯露原形。

配備新型紅外隱身材料後的殲-20必將如虎添翼

記者從中科院蘇州納米所獲悉,該所張學同研究員領導的科研團隊,最新發現一種紅外隱身材料。這種新材料堅固、輕便、可折疊,可以在不需要額外能源的情況下躲過紅外探測儀的“法眼”,應用前景廣闊。

他們首先製造了一種堅固但柔軟的納米纖維氣凝膠薄膜,這種薄膜具有優異的隔熱性能。將這種薄膜用相變材料聚乙二醇(PEG)浸泡並進行防水處理,就得到一種輕薄、堅固、柔韌,但紅外隱身性能優異的複合新材料。


由於納米纖維氣凝膠薄膜本身是一種良好的絕熱材料,而聚乙二醇受熱時會儲存熱量並軟化,凝固時又釋放熱量後重新硬化,在模擬太陽光照下,覆蓋目標物的複合薄膜可以從太陽吸收熱量,達到抑製升溫目的,就像周圍環境一樣,使得目標物體對紅外探測儀“隱形”。當夜晚來臨,薄膜又能緩慢地釋放熱量,以匹配周圍環境。此外,選用合適厚度的氣凝膠薄膜覆蓋在發熱目標與相變複合薄膜之間,也能做到讓發熱物體“隱身”。

“新材料不僅可以用於紅外隱身,還可以用作電子隔熱材料、電池隔膜材料等,丝瓜草莓成人app在线观看預測應用前景會非常廣闊。”張學同說。

毫無疑問,在各國紅外探測手段日益強大的背景下,國內新型紅外隱身材料的發現無異於雪中送炭。對此,甚至還有國內學者分析指出,在原本具備良好雷達隱身能力的基礎下,作用持續且不需要耗費額外能源的新型紅外隱身材料將助力殲-20實現全方位,全頻譜的完美隱身,從而使之能夠更好地製勝天空。