等離子體隱身技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及分析

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1、等離子體隱身技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及分析[論文關(guān)鍵詞]離子體隱身技術(shù)雷達(dá)波[論文摘要]隨著現(xiàn)代高科技的發(fā)展，探測(cè)技術(shù)和手段也越來越進(jìn)步，對(duì)隱身技術(shù)的要求也越來越高。常規(guī)的隱身技術(shù)主要是采用電磁損耗，這類材料一方面受質(zhì)量、面密度等的影響，另一方面這類材料對(duì)電磁波的損耗也是有限的。故新的隱身機(jī)理研究是研究新型隱身技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。介紹等離子體隱身技術(shù)的研究現(xiàn)狀，及目前等離子體隱身技術(shù)存在的問題?！　　　　　　　≡谲娛赂呒夹g(shù)迅速發(fā)展的時(shí)代，以犧牲飛機(jī)的氣動(dòng)性能為代價(jià)的傳統(tǒng)隱身技術(shù)正面臨挑戰(zhàn)?！暗入x子體隱身技術(shù)”正在逐漸從實(shí)

2、驗(yàn)室走向?qū)嵱没Ｅc隱身外形、隱身材料和隱身結(jié)構(gòu)等傳統(tǒng)的隱身技術(shù)相比，等離子體隱身技術(shù)在許多方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，是21世紀(jì)隱身技術(shù)的重要發(fā)展方向?！　　　∫?、等離子體隱身技術(shù)　　　　等離子體隱身技術(shù)，是指產(chǎn)生并利用在武器裝備(例如飛機(jī)、艦船等)表面形成的等離子體云來實(shí)現(xiàn)規(guī)避電磁波探測(cè)的一種隱身技術(shù)。它可以在武器裝備幾乎不作任何結(jié)構(gòu)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(dá)難以探測(cè)，甚至還能改變雷達(dá)反射信號(hào)的頻率，使敵方雷達(dá)測(cè)到虛假

3、信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)信息欺騙，從而達(dá)到隱身目的?！　∵\(yùn)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(chǎn)生等離子體，即在低溫下，通過高頻和高壓提供的高能量產(chǎn)生間隙放電，以便將氣體介質(zhì)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(qiáng)雷達(dá)散射區(qū)，涂一層放射性同位素，它的輻射劑量應(yīng)確保它的α射線在電離空氣時(shí)所產(chǎn)生的等離子體云具有足夠的電離密度和厚度，以確保對(duì)雷達(dá)電磁波具有足夠的吸收和散射能力?！　〉入x子體隱身技術(shù)與目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用的隱身技術(shù)相比具有很多優(yōu)勢(shì)，它改變了常規(guī)隱身技術(shù)的被動(dòng)實(shí)現(xiàn)手段，采取了主動(dòng)控制

4、方法實(shí)現(xiàn)隱身，使隱身系統(tǒng)便于維護(hù)；不需改變飛行器的氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)，不會(huì)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(dá)波，還可能吸收紅外輻射，具有吸收頻帶寬、吸收率高的特點(diǎn)；俄羅斯克爾得什研究中心實(shí)驗(yàn)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(shù)作為新概念的飛行武器防御系統(tǒng)，目前在理論和實(shí)驗(yàn)上已經(jīng)獲得成功，如果在工程應(yīng)用上一旦取得突破，將對(duì)未來空戰(zhàn)產(chǎn)生革命性的影響?，F(xiàn)有的一些大雷達(dá)截面飛行器，欲減小雷達(dá)散射截面積，可以采用等離子體作為隱蔽部件來實(shí)現(xiàn)，而無需做重大的結(jié)構(gòu)改變。這樣，在戰(zhàn)中使一些老裝

5、備的服役壽命得以延長(zhǎng)。同時(shí)還可以研制不同的等離子體隱身系統(tǒng)用于船舶、機(jī)載平臺(tái)和衛(wèi)星以抵御不同雷達(dá)的威脅。因此，等離子體隱身技術(shù)在軍事上具有極高的潛在應(yīng)用價(jià)值，將成為隱身技術(shù)發(fā)展的新的突破方向及世界各軍事強(qiáng)國(guó)競(jìng)相研究的焦點(diǎn)?！　　　《?、國(guó)內(nèi)外等離子體隱技術(shù)現(xiàn)狀　　　　自上個(gè)世紀(jì)五十年代開始，特別是近二十年來，以美國(guó)為首的西方國(guó)家和俄羅斯(前蘇聯(lián))致力于發(fā)展軍事用途的飛機(jī)隱身技術(shù)。20世紀(jì)90年代初，美國(guó)休斯實(shí)驗(yàn)室65萬美元進(jìn)行了一項(xiàng)為期兩年的研究計(jì)劃。1992年發(fā)表的美國(guó)國(guó)防文獻(xiàn)中心研究報(bào)告《非磁化等離子體球中電

6、磁波的》，描述了陶瓷球殼內(nèi)用氣體放電產(chǎn)生的等離子體球?qū)﹄姶挪ǖ乃p多達(dá)100dB[2]。1997年，美國(guó)海軍委托田納西大學(xué)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(dāng)放電管通電時(shí)就成為導(dǎo)體，能發(fā)射和接收無線電信號(hào);當(dāng)斷電時(shí)便成為絕緣體，基本不反射敵探測(cè)信號(hào)[3]?！　∶绹?guó)還在《國(guó)防部1997年基礎(chǔ)研究計(jì)劃》中提出了“中性等離子體效應(yīng)可以為國(guó)防部的飛機(jī)和衛(wèi)星提供隱身?xiàng)l件”[4]。法國(guó)的ONERA一個(gè)多學(xué)科研制小組已經(jīng)研制成了一個(gè)非物質(zhì)的全隱身的等離子體雷達(dá)反射器。它與通常的平面或拋物線天線

7、不同，一個(gè)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(dá)工作性能和特性的新紀(jì)元[5,6]?！　∥覈?guó)盡管對(duì)隱身飛機(jī)的復(fù)合電磁吸收材料及表面涂層等方面有一定的研究，但對(duì)等離子體隱身技術(shù)的研究卻處于起步階段。