等離子體隱身技術的發(fā)展現(xiàn)狀及分析

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1、等離子體隱身技術的發(fā)展現(xiàn)狀及分析[論文關鍵詞]離子體隱身技術雷達波[論文摘要]隨著現(xiàn)代高科技的發(fā)展，探測技術和手段也越來越進步，對隱身技術的要求也越來越高。常規(guī)的隱身技術主要是采用電磁損耗，這類材料一方面受質量、面密度等的影響，另一方面這類材料對電磁波的損耗也是有限的。故新的隱身機理研究是研究新型隱身技術發(fā)展的必然趨勢。介紹等離子體隱身技術的研究現(xiàn)狀，及目前等離子體隱身技術存在的問題?！　　　　　　　≡谲娛赂呒夹g迅速發(fā)展的時代，以犧牲飛機的氣動性能為代價的傳統(tǒng)隱身技術正面臨挑戰(zhàn)?！暗入x子體隱身技術”正在逐漸從實

2、驗室走向實用化。與隱身外形、隱身材料和隱身結構等傳統(tǒng)的隱身技術相比，等離子體隱身技術在許多方面具有獨特的優(yōu)勢，是21世紀隱身技術的重要發(fā)展方向。　　　　一、等離子體隱身技術　　　　等離子體隱身技術，是指產生并利用在武器裝備(例如飛機、艦船等)表面形成的等離子體云來實現(xiàn)規(guī)避電磁波探測的一種隱身技術。它可以在武器裝備幾乎不作任何結構和性能上的改變的情況下，通過控制武器裝備表面的等離子體云的特征參數(shù)，如能量、電離度、振蕩頻率等，來滿足各種特定要求，使敵方雷達難以探測，甚至還能改變雷達反射信號的頻率，使敵方雷達測到虛假

3、信號，以實現(xiàn)信息欺騙，從而達到隱身目的?！　∵\用等離子體隱身的方法主要有兩種:一種是利用等離子體發(fā)生器產生等離子體，即在低溫下，通過高頻和高壓提供的高能量產生間隙放電，以便將氣體介質激活電離形成等離子體[1]。另一種是在飛行器的特定部位如強雷達散射區(qū)，涂一層放射性同位素，它的輻射劑量應確保它的α射線在電離空氣時所產生的等離子體云具有足夠的電離密度和厚度，以確保對雷達電磁波具有足夠的吸收和散射能力?！　〉入x子體隱身技術與目前已經廣泛應用的隱身技術相比具有很多優(yōu)勢，它改變了常規(guī)隱身技術的被動實現(xiàn)手段，采取了主動控制

4、方法實現(xiàn)隱身，使隱身系統(tǒng)便于維護；不需改變飛行器的氣動外形設計，不會影響飛行器的飛行性能。等離子隱身方法不僅可以吸收雷達波，還可能吸收紅外輻射，具有吸收頻帶寬、吸收率高的特點；俄羅斯克爾得什研究中心實驗表明等離子體還能減少飛行阻力30％以上?！　〉入x子體隱身技術作為新概念的飛行武器防御系統(tǒng)，目前在理論和實驗上已經獲得成功，如果在工程應用上一旦取得突破，將對未來空戰(zhàn)產生革命性的影響?，F(xiàn)有的一些大雷達截面飛行器，欲減小雷達散射截面積，可以采用等離子體作為隱蔽部件來實現(xiàn)，而無需做重大的結構改變。這樣，在戰(zhàn)中使一些老裝

5、備的服役壽命得以延長。同時還可以研制不同的等離子體隱身系統(tǒng)用于船舶、機載平臺和衛(wèi)星以抵御不同雷達的威脅。因此，等離子體隱身技術在軍事上具有極高的潛在應用價值，將成為隱身技術發(fā)展的新的突破方向及世界各軍事強國競相研究的焦點?！　　　《鴥韧獾入x子體隱技術現(xiàn)狀　　　　自上個世紀五十年代開始，特別是近二十年來，以美國為首的西方國家和俄羅斯(前蘇聯(lián))致力于發(fā)展軍事用途的飛機隱身技術。20世紀90年代初，美國休斯實驗室65萬美元進行了一項為期兩年的研究計劃。1992年發(fā)表的美國國防文獻中心研究報告《非磁化等離子體球中電

6、磁波的》，描述了陶瓷球殼內用氣體放電產生的等離子體球對電磁波的衰減多達100dB[2]。1997年，美國海軍委托田納西大學等單位發(fā)展等離子體隱身天線。該天線是將等離子體放電管作為天線元件，當放電管通電時就成為導體，能發(fā)射和接收無線電信號;當斷電時便成為絕緣體，基本不反射敵探測信號[3]。　　美國還在《國防部1997年基礎研究計劃》中提出了“中性等離子體效應可以為國防部的飛機和衛(wèi)星提供隱身條件”[4]。法國的ONERA一個多學科研制小組已經研制成了一個非物質的全隱身的等離子體雷達反射器。它與通常的平面或拋物線天線

7、不同，一個等離子體平面可確保在空間不同的方向中傳輸波束。等離子體反射器開創(chuàng)了雷達工作性能和特性的新紀元[5,6]。　　我國盡管對隱身飛機的復合電磁吸收材料及表面涂層等方面有一定的研究，但對等離子體隱身技術的研究卻處于起步階段。