飞行器隐身技术
飞行器隐身技术的研究与应用
飞行器隐身技术的研究与应用随着科技的迅猛发展,飞行器的技术水平也得到了极大的提高,尤其是飞行器隐身技术的研究与应用,使得飞行器不再容易被探测到,增加了其在军事和民用领域的应用。
一、飞行器隐身技术的背景在军事领域,飞行器隐身技术被广泛用于战略轰炸机、战斗机和无人机等作战武器上,使其在作战中能够摆脱敌人的掌握和攻击,增强其生存能力。
在民用领域,隐身技术被用于减少飞行器对地形与建筑物的影响,避免产生噪音污染,提升飞行器的安全性能,降低维护成本等。
二、飞行器隐身技术的应用1.战争中的应用飞行器隐身技术在军事作战中的应用具有重要意义,能够使战机或导弹实现隐身、远程攻击、优秀的机动性和恶劣环境下的生存性能。
如美国的F-35隐身战斗机就是一款搭载了隐身技术的先进战斗机,在常规的夜间和白天作战中都具有很强的优势。
2.民用领域的应用在民用领域,飞行器隐身技术被应用于无人机、民用航空器、高速列车等交通工具上,提高其在音响与空气污染等方面的性能。
例如:无人机的应用越来越多,除了用于科学研究,也可以在日常生活中作为一种高效、安全、便捷的交通工具,以缓解交通拥堵所带来的一系列问题。
三、飞行器隐身技术的实现方式1.雷达反射物减少技术这种技术的实现主要是通过使用具备特殊吸波特性的材料,来减少雷达反射物,从而达到隐形目的。
这个技术主要应用于航空器的外形设计上。
2.红外线探测器抑制技术它利用超薄镜片来抑制探测器所接收的红外线辐射,从而达到隐形的目的。
该技术主要应用在航空器的冷却系统和发动机等部分,来减少热量的辐射。
3.探测系统干扰技术这种技术主要利用干扰仪来隐藏飞行器的位置,使得探测器不能正确地确定飞行器的位置,从而避免被攻击。
这个技术主要应用于战斗机和轰-6等飞行器上。
四、飞行器隐身技术的发展趋势飞行器隐身技术的发展趋势主要是多功能和信息化的方向。
多功能化体现在了隐身、侦察、侦听、信息传输等一系列功能上,信息化则主要体现在了机载计算机、导航与通信系统的建设上。
隐身飞机原理
隐身飞机原理
隐身飞机原理即常常被称为隐身技术,主要是指利用特殊设计和材料,使飞机在雷达、红外和可见光等探测系统中减少被探测的可能性,提高隐形性能。
首先,隐身飞机采用了外形设计的几何理论。
通过减少飞机表面的凸起部分和边缘,减小飞机的雷达反射截面积(RCS)。
这意味着飞机从雷达的角度看起来更小,减少了被雷达探测到的可能性。
其次,隐身飞机使用了吸波材料来减少雷达反射。
这种材料能够将雷达波吸收或散射,减少反射回雷达的能量。
吸波材料被涂覆在飞机表面,减少了雷达反射信号的强度,使飞机在雷达系统中更难被探测到。
此外,隐身飞机还采用了内部嵌入的传感器和电子设备来监测外部环境,并及时做出调整。
飞机上的电子设备可以监测到来自雷达和红外传感器的探测信号,并根据信号做出实时调整,使飞机保持最佳的隐身性能。
还有一种常用的隐身措施是使用RCS降低涂层。
这些涂层可
以对飞机进行涂覆,从而减少飞机面积对雷达和其他传感器的反射。
这种涂层通常由一种特殊的材料制成,能够吸收或散射入射的雷达波。
综上所述,隐身飞机通过外形设计、吸波材料、传感器和涂层等多种措施,以减小飞机的雷达反射截面积和被探测的可能性,
提高飞机的隐形性能。
这些技术的应用使隐身飞机在战争和情报侦察等领域具有重要作用。
飞行器等离子体隐身技术 精品
3飞行器等离子体隐身技术方绍强 ,赵尚弘 ,余侃民 ,刘 涛(空军工程大学 电讯工程学院 ,陕西 西安 710077 )摘 要 :结合目前国际上飞行器隐身技术的发展状况 ,对等离子体隐身技术及其特点作了介 绍 ,并对其在飞机隐身领域的应用及前景进行了分析 。
分析发现等离子体隐身技术较其他类型的 隐身技术最大的优点是不影响飞机的机动性能 ,且费用低廉 ,具有很高的应用价值 。
关键词 :隐身 ;等离子体 ;飞机中图分类号 : T N97; V218文献标识码 : A文章编号 : 1009 2086X ( 2005) 02 20032204P l a s m a stea lth techn i que of a i rcra f tF ANG Shao 2q i ang, Z HAO Shang 2hong, Y U Kan 2m in, L I U Tao( The Te l ecomm un i ca t i on Enginee r ing I n s titu t e, A F EU , Shaanxi X i ′an 710077, Ch i na)A b s tra c t : Com b i ned w ith the p re s en t in t e r na t i ona l situa t i on of the stea l th techn i que of a i rc r aft, thep la s m a stea l th techn i que and its cha r ac t e r istic a r e in t r oduced . The app lica t i on and fu t u r e of the p la s m a stea l th techn i que of a i rc r aft is ana l yzed . Comp a r ed w ith o t he r stea l th techn i que, the mo s t advan t age of thep la s m a stea l th techn i que is tha t it doe s n ′t affec t the m a neuve r ab i lity of a i rc r aft, ha s l ow co s t and good ap 2 p lica t i on p e r s p e c t ive .Key word s : Stea l th; P l a s m a ; A irc r aft美国的隐身兵器发展较快 ,目前居世界领先地 位 。
飞行器隐身技术
进入座舱内。 • 镀膜不影响舱盖的透明度,既保证了飞行员的视野又可以降低RCS值。
F-117座舱盖
控制散射方向,使散射能量集中在雷达威胁区域之外
• 将飞机的主要散射能量偏离雷达的威胁区域,从而来 降低飞机的后向散射能量,降低雷达发现飞机的概率。
• 任一目标的RCS可用一个各向均匀辐射的等效反射器的投 影面积(横截面积)来定义,这个等效反射器与被定义的
目标在接收方向单位立体角内具有相同的回波功率。
任意形状
相同的RCS
球
RCS的数学表达式
相同
R 任意形状
RCS
球
目标截获的功率
符号定义:
Ii:目标处入射波的功率流密度 Ir:在接收机处散射波的功率流密度 A:接收天线的等效面积 R:表示目标到接收天线的距离 Ω:表示空间立体 Ω=A/R2:从目标看接收天线所张的
• 降低目标和背景的可见光反差
上下表面的迷彩不一致
向下看不见
向上看不清
红外抑制--吸热冷却装置
• 降低目标和背景的热辐射反差 • 分形技术
I like this
3—5微米的喷流热辐射抑制 8--12微米的分形技术
夜间拍摄的红外图象
噪声控制
• 直升机的噪声控制问题 • 低空低速无人机的噪声控制问题 • 潜艇的的噪声控制问题
Es Ei
2
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R
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2
单站RCS与双站RCS
单站雷达 双站雷达
影响RCS的因素
• 目标材料的电性能 • 目标的几何外形 • 目标被雷达波照射的方位 • 入射波的波长 • 入射场极化形式和接收天
飞行器隐身技术的研究与应用
飞行器隐身技术的研究与应用第一章:引言近年来,飞行器隐身技术已经成为了世界科技的热门话题。
飞行器隐身技术的研究和应用可以使得飞行器的隐蔽性增强,从而提升其作战效果和生存能力。
本文将探讨飞行器隐身技术的研究进展和应用现状,以及未来的发展方向。
第二章:飞行器隐身技术的基础知识飞行器隐身技术是基于电磁波特性的一种技术。
当飞行器的外形、大小、高度、速度、飞行方向和射频辐射等属性与背景特征相协调时,可以使电磁波的反射、散射、吸收和透射等特征减小或消除,从而降低了被探测和定位的概率,达到了隐身的目的。
飞行器隐身技术可以分为几种基本类型。
第一种是减少反射面积的隐身技术,通过精确设计飞行器的外壳形状和表面特性,使其具有较低的雷达反射截面,从而使其难以被雷达探测到。
第二种是吸收和散射电磁波的隐身技术,通过涂覆特定的涂层或材料,可以使电磁波在飞行器表面吸收和散射,从而使其电磁波反射减少,达到隐身目的。
第三种是分摊和干扰电磁波的隐身技术,通过对雷达产生噪声和分散雷达探测,使雷达无法捕捉到有用的信号。
第三章:飞行器隐身技术的应用现状飞行器隐身技术在现代战争中已经广泛应用。
例如,美国F-35战斗机就采用了先进的隐身技术,可以在电磁干扰干扰环境下完成空中侦察、空中对地攻击等作战任务。
此外,在潜艇领域,隐身技术也得到了广泛应用,可以在水下环境下完成侦查任务。
飞行器隐身技术也被应用于民用领域。
例如,隐身无人机已经成为了无人机技术的一个热门话题。
这种无人机可以用于自主测量、探测和监测。
在电磁干扰和信号屏蔽环境中,无人机可以通过隐身技术来提高侦测和监测效率。
此外,隐身技术还可以应用于空气清洁器和空调系统等,提高空气质量。
第四章:飞行器隐身技术的研究现状和未来发展方向目前,飞行器隐身技术已经有了很大的发展。
例如,先进的天线等仪器的设计、微波和红外突破技术和材料基础研究等都取得了突破性进展。
未来,飞行器隐身技术的研究还将面临一些挑战和机遇。
飞行器隐身技术现状及其未来发展趋势
等 离 子体 隐 身 技 术 有 着 自身 独 特 的 优 势 , 体 而 言 主 大
要 包 括 : 先 , 以 大 大 降 低 维 护 费 用 。主 要 是 它 没 有 必 要 [ ]粱 百川 . 源 隐 身技 末研 究 ] 上 海 航 天 ,9 6 () 2l . 首 可 2 有 J. l9 ,4 1一6 改 变 装 备 的气 动 外 形 设 计 , 需 吸 波 材 料 和 涂 层 。其 次 . 无 可
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术 美 国和 俄 国 始 终 处 于 世 界 领 先 水 平 。
3 2 等 离 子 体 隐 身 技 术 的 优 点 .
参 考 文 献
[]杨青 真 , 红梅 , 泽 辉 . 行 器 隐 身技 术发 展 状 况[] 航 天 电子 1 王 常 飞 J.
对 抗 , 0 4,6 5 . 比较 容 易 维 护 。 由 于 改 变 了 传 统 的 被 动实 现手段 , 由被 动 转 向 了 主 动 , 得 维 护 起 来 方 便 而 且 简 单 。 使
3 3 等 离 子 体 隐 身技 术 的 缺 点 .
2 传 统 飞 行 器 隐 身 技 术
隐 身 技 术 的 发 展 日新 月 异 , 成 为 了 各 国军 事 竞 相 追 也
也 是 极 其 庞 大 , 论 从 成 本 角 度 还 是 运 行 控 制 的 角 度 都 不 无 甚合算 。
雷 达 隐 身 有 其 自身 独 特 的 机 理 , 主 要 是 通 过 抑 制 、 它 减 4 飞 行 器 隐 身 技 术 的 未 来 发 展 趋 势
. 弱 、 收 和 偏 转 目标 的 雷 达 回 波 强 度 来 减 小 雷 达 的 散 射 截 4 1 材 料 发 展 趋 势 吸 飞行器未来 的发 展很 大程 度 上取 决于 其材 料 的进步 , 面 , 地 方 雷 达 接 收 不 到 足 够 强 度 的 回波 信 号 , 样 就 使 得 使 这
飞机隐身技术
飞机隐身技术隐身飞机自诞生以来,就一直受到各国的广泛关注,各个国家也开始启动了自己的隐身飞机的研发项目,其中包括,德国的“萤火虫”隐身飞机计划,俄罗斯的S-37等,以及其中最引人注目的当属美国开发的第一,第二,第三代隐身飞机。
第一代以F-117和夭折的A-12为代表,F- 117A首次用于实战是在1989年12月了美国对巴拿马的军事行动,遂行轰炸任务,取得巨大成功。
这让隐身飞机被各国所重视。
飞机隐身技术包括雷达隐身技术、红外隐身技术、电子隐身技术、可见光隐身技术、声波隐身技术、电磁隐身技术等,由于现代防空体系中最为重要、使用最广、发展最快的探测器是雷达,因此,雷达隐身技术成为最主要的隐身技术。
雷达隐身技术的核心就是降低目标的雷达散射截面积(RCS)。
目前可采取的RCS减缩手段主要包括外形隐身技术、材料隐身技术及对消技术和等离子体隐身技术。
1 外形隐身技术外形隐身技术就是在一定的约束条件下设计军用目标各部件和整机的外形,使它的RCS 最小,主要理论依据来自目标各部件的电磁散射机理[4],目前采用的主要措施有:①采用翼身融合体,全埋式座舱和半埋式发动机,使机翼与机身、座舱与机身平滑过渡,融为一体;②机翼采用飞翼、带圆钝前缘的V型大三角翼、低置三角翼、平底翼融合体以及活动翼结构等;③努力减少飞机表面能造成散射的突起物、取消一切外挂武器和吊舱,将外挂设备全部置于机内;④借助机身遮挡强的散射源,将发动机进气口设在机身背部,进气道采用锯齿形;⑤座舱盖镀上金属镀膜,使雷达波不能透射入座舱内部;⑥采用倾斜双垂尾或V型尾翼;⑦采用尖形鼻锥;⑧改进天线罩,采用可收放天线等等。
2 材料隐身技术材料隐身技术就是采用能吸收或透过雷达波的涂料或复合材料,使雷达波有来无回、多来少回。
目前主要使用的是雷达吸波材料,此类材料可将雷达波能量转化为其他形式运动的能量,并通过该运动的耗散作用转化为热能。
美国的B- 2A、F- 117A和F- 22等隐身飞机均在金属蒙皮、机翼前后缘、垂尾和进气道等强回波部位大量使用吸波材料来减小RCS。
飞机的隐身措施
飞机的隐身研究及措施隐形对于一般人来说都不陌生,虽然这些说法大多数来自小说和神话,但是在现实生活中也不乏隐形的例子。
比如说变色龙就能够通过改变自己的颜色来进行隐形。
人们通过研究仿生学,并且应用了最新的技术和材料,终于在庞大的飞机上也实现了隐形。
从原理上来说,隐形飞机的隐形并不是让我们的肉眼都看不到,它的目的是让雷达无法侦察到飞机的存在。
隐形飞机在现阶段能够尽量减少或者消除雷达接收到的有用信号,虽然是最为秘密的军事机密之一,隐形技术已经受到了全世界的极大关注。
一.飞机的隐身研究隐身技术定义是:在飞机研制过程中设法降低其可探测性,使之不易被敌方发现、跟踪和攻击的专门技术,当前的研究重点是雷达隐身技术和外形隐身技术。
简言之,隐身就是使敌方的各种探测系统(如雷达等)发现不了己方的飞机,无法实施拦截和攻击。
早在第二次世界大战中,美国便开始使用隐身技术来减少飞机被敌方雷达发现的可能。
雷达隐身技术避开雷达是实现隐身的关键。
雷达隐身技术是怎样实现的呢?首先我们得分析雷达的工作方式,雷达是利用无线电波发现目标,并测定其位置的设备。
由于无线电波具有恒速、定向传播的规律,因此,当雷达波碰到飞行目标飞机、导弹等时,一部分雷达波便会反射回来,根据反射雷达波的时间和方位便可以计算出飞行目标的位置。
由此可见,飞机要想不被雷达发现,除了超低空飞行避开雷达波的探测范围外,就得想办法降低对雷达波的反射,使反射雷达波弱到敌人无法辨别的地步。
衡量飞行器雷达回波强弱的物理量为雷达散射截面积(英文名称RadarCross-Section,缩写为RCS),是指飞机对雷达波的有效反射面积,雷达隐身的方法便是采用各种手段来减小飞机的RCS。
例如美国的B-52轰炸机的RCS大于100平方米,很容易被雷达发现,而与其同类的采用了隐身技术的轰炸机B-2的RCS约为0.01平方米,一般雷达很难探测到它。
二.飞机的隐身措施1.可见光隐身(运用隐蔽色降低肉眼可视度。
世界著名飞行器技术—隐身技术
世界著名飞行器技术摘要飞行器的隐身技术作为现在世界上的一种尖端的综合军事技术,已经日益成为当代立体化战争中最重要的突防战术措施之一。
近年来,隐身技术的发展很快,除了我们熟知的传统的雷达隐身和红外隐身外,还有光学隐身、等离子体隐身等,未来的隐身技术必将出现材料多元化,方式复杂化等特征。
那么,隐身技术是怎样发展起来的呢,它有哪些特点呢,它对世界产生了哪些影响呢,它的未来又是怎样的呢?关键字:飞行器,隐身,历史,未来一、隐身技术概况隐身技术作为一项跨学科的综合技术,它涉及到电磁原理、材料、能量转化、信息处理及大量高难度动态测试等方面的问题,它是1980年正式被提出的,仅仅过去20年,就取得了惊人的成就,隐身技术是一门新兴的极有发展前途的科学技术。
在美国,隐身技术曾被列为国防三大高技术之一,在苏联时代,隐身技术也被列为国防高技术。
其实,隐身并不是一个新的想法,我们的自然界早就给我们提供了隐身技术的形式,比如说,有的动物和昆虫的颜色就会与他们所处的环境的颜色融合在一起,以此来保护自己,我们人类从对自然界的观察中学会了如何应用隐身技术。
最主要的办法有伪装和诱骗,这两种方法在今天仍然在运用,但是,现在的隐身技术比过去的要先进的多,尽管有些技术在第一次世界大战中得到应用,但直到飞机成为战争工具后,那些先进的隐身技术才显示出优于原始伪装的特性。
隐身技术也叫做隐形技术,准确的术语应该是“低可探测技术”。
就是通过研究利用各种不同的技术手段来改变我方目标的可探测性信息特征,以最大程度地降低对方探测系统发现自己的概率,使我方目标以及我方的武器装备不被敌方的探测系统发现和探测到。
举个例子,雷达在在工作的时侯会发出电磁波,表面会反射电磁波,运转中的发动机和其他发热部件会辐射红外线,这样,就使武器装备与它所处的背景形成鲜明对比,容易被敌人发现。
通过多种途径,设法尽可能减弱自身的特征信号,降低对外来电磁波、光波和红外线反射,达到与它所外的背景难以区分,从而把自己隐蔽起来。
飞行器隐身技术研究及应用分析
飞行器隐身技术研究及应用分析随着科技的不断发展,飞行器的设计与应用也不断进步。
其中,飞行器隐身技术在目前的军事和民用航空领域中应用越来越广泛,成为了科技研究、技术应用和谋略设计上不容忽视的重要方面。
一、飞行器隐身技术研究和发展概述隐身技术是通过减小目标物体在雷达和红外回波等方面所产生的物理现象的方法,使目标物体尽可能的避免被探测和发现。
其中,飞行器隐身技术是基于工程的方法,采用折射、反射、吸收等方法来降低目标物体的信号强度和散射截面积。
在二战期间,飞机在战场上被敌方雷达发现并追踪成为了飞行员生命中的致命威胁。
为了解决这一难题,人们开始思考和研究有关飞机隐身技术并提出了其设计原则。
经过多年的努力,美国和苏联在20世纪80年代实现了飞机隐形设计的实用化,在研究领域中也形成了自己的学科体系。
二、飞行器隐身技术的应用领域在现代军事上,飞行器隐身技术可以为隐蔽作战、拦截侦察、攻击预警和信息侦察等目标提供更好的保障。
与此同时,在民用航空领域中,飞机隐身技术也得到了广泛的应用,如提供更安全更省油的运输、更绿色的环保出行等方面。
三、飞行器隐身技术的技术手段飞行器隐身技术的技术手段主要有折射、反射和吸收。
折射技术是指将雷达波束分散来避免散射的现象,这就要求制造出能够将信号巧妙地导向其他方向的材料;反射技术是指制造一个能够将信号反向散射的表面,从而避免雷达探测的目标;而吸收技术是指将能量吸收掉而不反射的材料,降低目标物体的信号强度和散射截面积。
四、飞行器隐身技术的未来发展未来,飞行器隐身技术的研究和发展将越来越重要。
先进的材料科技和计算机科技的不断更新将使飞行器隐身技术更加复杂和有效。
未来的隐形飞机将具有高度的转向灵活性、超音速侦察和预警的能力、高精度武器的投射能力和更长时间持续的后勤支持能力等。
同时,飞行器隐身技术的未来发展将向着多式联合和多功能综合的方向不断前进,以满足更加复杂多变的现代战场需求。
总之,飞行器隐身技术的研究是一个高度复杂、充满挑战和机遇的领域,其应用涵盖了广泛的军事和民用领域,对国家的科技和战略优势有着举足轻重的作用。
飞行器射频隐身技术发展
身特性 发挥 了巨大 的作战 效能 ,这 刺激 了各 国竞 相
开展 隐身 技术研 究和 隐身 武器研 制 。整个 2 0世 纪 9 O年代 ,隐身技 术 的发展 突飞猛 进 ,兴起 了武器 装 备隐 身化 的热潮 并不 断升温 ,高 隐身性 能逐 渐成 为 现代武 器 装备最 引入 注 目的亮 点之 一 ,军事 发达 国 家 的隐身 技术发 展 已进入 成熟 阶段 。在 这一 阶段 , 比较有 代表 性 的隐武 器包括 新 一代 隐身 战斗机 、隐
低 可探 测性 ( 0)技术 , L 即通 称 的隐身 技术 。 有 源 ( 动 )隐身技 术是 指利 用有 源手 段使 武 主 器 装备 规避 声 、光 、电、热等 探测 设备 探测 的一 种
身 武器 ,打破 己形 成 的攻防平 衡 ,推 动 防御 系统 中
的各种 探测 系统 发生重 大变 革 ,并 不断推 动 隐身技 术 的发 展 。隐身技 术与 星球大 战 、核技术 被 美 国列 为 国防的三 大高 科技领 域 。
畴。
雷达 、数据 链/ 信 、导航 、识别 、电子对抗 等 通 电子 系统 既是 武器平 台不可或 缺 的装备 ,其工作 时 辐 射 的信 号 也给 可 能会 将 自身 暴 露 给 敌 方 无 源 探
收 稿 日期 :2 1—30 。 0 20—9
现 代 导航
21 0 2住
测系 统 ,降低 本平 台的隐身 性 。
后 ,在保 持雷 达对 目标 作用 距离 不 降低 的条件 下 ,
威胁 方 R W 对 飞行 器 的探测 距离 从 3 6k 降低 HA 4 m 到 85k . m,E I L NT的从 2 8 m 降低到 1 . k 1 8k 93 m, 反辐 射导 弹 的从 5 m 降低 到 0 8k 5k . m。无源 探测 4
飞机隐身技术原理
飞机隐身技术原理飞机隐身技术,哇,这可是超酷的一个话题呢!飞机要实现隐身,最关键的一个方面就是在雷达反射上做文章。
雷达是通过发射电磁波然后接收反射波来探测目标的。
飞机要是想不被雷达轻易发现,就得让反射波变得很弱。
这时候,飞机的外形设计就特别重要啦。
比如说,飞机的机身要是设计成那种棱形或者有很多倾斜面的形状,嘿嘿,当雷达波照射过来的时候,雷达波就不会像照射到那种规则的圆形或者方形的物体一样,被大量地原路反射回去。
而是会被这些倾斜面反射到其他方向,这样一来,雷达接收到的反射波就少得可怜啦。
就好像光线照射到镜子上会被反射,但是如果镜子是斜着放的,光线就不会反射到原来的方向啦。
还有啊,飞机的材料对隐身也起着超级重要的作用呢。
现在有很多特殊的吸波材料被应用到飞机上。
这些材料就像是雷达波的“黑洞”一样。
当雷达波照射到这些材料上的时候,它们能够把雷达波的能量吸收掉,而不是把波反射回去。
这多神奇呀。
你可以想象一下,雷达波就像是一群小虫子,本来是想找到飞机这个“目标”的,结果一碰到这些吸波材料,就被吃掉了,根本没法再跑回雷达那里去报告飞机的位置啦。
飞机的发动机尾喷口也是一个需要重点考虑隐身的部分哦。
发动机尾喷口在工作的时候会产生高温,高温就会辐射红外线。
红外线探测器也是能够发现飞机的呢。
所以呢,要想办法降低尾喷口的红外线辐射。
有的设计会把尾喷口进行特殊的遮挡或者是采用一些降温措施。
比如说,让尾喷口的排气和周围的冷空气混合,这样温度就降低啦,红外线辐射也就减弱啦。
这是不是很聪明的做法呀?另外呀,飞机在电子对抗方面也有很多隐身的手段。
飞机可以发射一些干扰信号,这些干扰信号就像是在跟雷达玩“捉迷藏”一样。
它们会让雷达接收到错误的信息,或者是让雷达的信号变得杂乱无章,这样雷达就难以准确地探测到飞机的真实位置啦。
这就好比是在一个很吵闹的环境里,你很难听清楚一个人的声音一样呢。
飞机隐身技术是一个非常复杂而且超级有趣的技术领域。
发展中的飞行器射频隐身技术
48航空制造技术·2011 年第 23/24 期NEW VIEWPOINT是武器平台上的电子设备针对无源探测系统的隐身技术,它属于武器平台有源或主动信号特征控制(Active Signature Reduce or Control,相对于Passive Signature Reduce Control)范畴。
飞行器的红外隐身技术、潜艇的减振降噪技术也属于有源或主动特征信号控制范畴。
2 射频隐身的技术特点雷达隐身及红外隐身要求尽可能减小目标的雷达及红外特征,即目标的RCS 及红外辐射强度越低越好。
但射频隐身则有很大的不同,不能无限制地减小目标的射频特征。
因为射频隐身技术1 射频隐身技术的内涵隐身是目标相对探测系统而言的。
目标未被探测系统发现或者识别,认为目标实现了隐身;目标已被探测系统发现或识别,认为目标未能隐身。
雷达隐身、红外隐身是指目标与雷达及红外探测系统间的对抗概念。
射频隐身是指目标与无源探测系统间的对抗概念。
无源探测系统可以根据武器平台上电子设备(系统)辐射的电磁波确定武器的位置(角度和距离)信息。
射频隐身技术桑建华1982年毕业于西北工业大学,现任中航工业成都飞机设计研究所副所长、副总设计师,自然科学研究员,工学博士。
长期从事航空工程技术研究,是我国飞机总体设计及飞行器隐身技术领域的学术技术带头人,历经多个重大型号研制工程并取得突出成就的飞行器隐身技术专家,获国家级、省部级科技成果多项,在国内发表科研论文20余篇。
Air Vehicle RF Stealth Technology in Evolution发展中的飞行器射频隐身技术中航工业成都飞机设计研究所 桑建华中航工业发展研究中心 陈益邻射频隐身技术的研究对象是以机载电子设备为主,如飞行器的机间数据链和机载相控阵雷达的射频隐身技术,并以飞行器的应用研究为重点。
NEW VIEWPOINT电子设备要依靠辐射的电磁波工作,电子设备辐射的电磁波能量小到一定值后,电子设备的功能和性能会下降或消失而失去作用。
无人机隐身技术应用方式
无人机隐身技术应用方式无人机隐身技术应用方式隐身技术的一项主要工作是提高反雷达探测的能力,也就是提高目标在雷达探测下的隐身性能,通常用目标的雷达散射截面(RCS)表示。
那么,下面是店铺为大家整理的无人机隐身技术应用方式,欢迎大家阅读浏览。
一、隐身技术的工作原理与功能19世纪发明的雷达,在第二次世界大战中首次用于军事。
雷达是一种利用无线电波发现目标并测定其位置的装置。
其简单工作原理是:由雷达发射装置发出无线电波束(脉冲无线电波束和连续无线电波束);碰到目标后,其中的一小部分波束就反射到雷达接收装置,由此来测定目标的距离、方位和高度等参数。
雷达的问世,使人类的探测技术和能力跨上了新的台阶;同时,也向反探测技术提出了新的挑战。
人们为了提高目标反雷达探测的能力,不懈地奋斗了几十年,终于探索到一条新的隐身途径。
与早期的隐身术——伪装术相比,今天的'隐身技术已起了根本变化,有了质的飞跃。
下面从反雷达探测和反红外(热)探测两个方面简单介绍隐身技术的一些工作原理与隐身功能。
二、反雷达探测隐身技术的一项主要工作是提高反雷达探测的能力,也就是提高目标在雷达探测下的隐身性能,通常用目标的雷达散射截面(RCS)表示。
所谓目标的雷达散射截面是指:目标被雷达发射的电磁波射中时,其反射电磁波能量的程度。
雷达散射截面的大小,反映了目标反射电磁波能量的强弱;其越小,雷达就越不易探测到目标。
在无人机上,常从以下几方面来减小RCS:1.采用复合材料雷达发射的电磁波碰到金属材料(如铝合金蒙皮)时,由于其是电导体,在金属材料中易感应生成相同频率的电磁流。
电磁流的流动,会建立起电磁场,向雷达二次辐射能量。
复合材料是由一些非金属材料(如碳)和绝缘材料(如环氧树脂)组成,其导电率要比金属材料低得多。
因此,当雷达发射的电磁波碰到复合材料时,难以感应生成电磁流和建立起电磁场,所以向雷达二次辐射能量要少得多。
无人机的尺寸要比有人飞机小得多;大多数无人机的最大尺寸在5米以下。
飞行器有源对消隐身技术
再有效, 有源隐身技术被重新予以重视并有望成为新的隐身技术突破点。 本文着重分析了有源对消技术的基本概念、 技术现状
以及相应的关键技术, 对该技术体制的优势和特点进行了归纳和总结。
[ 关键词] 飞行器隐身设计; 对消隐身; 雷达信号估计
当前, 随着战场中目标预警与探测设备的日
动隐身技术仍不能完全满足作战需求。 一方面,
益进步, 隐身设计已经成为有人战机、 无人机、
无法有效应对多站雷达组网探测。 基于飞行器外
舰艇以及战车等高性能武 器 装 备 的 必 要 考 虑 因
形优化的处理思路仅能保证飞行器主要作战方向
素。 隐身与探测是 “ 盾和矛” 的关系, 隐身设计
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生成的对消雷达波相互抵消, 实现目标雷达特征
一、 有源对消技术的基本概念
的削减。 相关研究主要包括分析幅相误差、 时延
等因素关于对消效果的影响, 研究形式以仿真计
狭义的理解, 已知辐照条件下目标的散射场
分布, 若能够产生同目标散射场等幅反相的电磁
波, 则可以实现电磁波的对消, 从而达到隐身的
效果。
和迫切的。
射截面缩减有效, 当辐射电磁波波长在米级时,
雷达隐 身 可 分 为 被 动 隐 身 和 主 动 隐 身 两 大
[1 - 2]
飞行器散射特性处于瑞利区或者谐振区, 外形优
具
化对雷达散射截面缩减将不再有效; 再则, 随着
体措施包括外形优化、 隐身材料涂覆和基于阻抗
入射电磁波波长的增长, 吸波材料的厚度需要相
[ 中图分类号] V218
[ 文献标识码] A
飞行器隐身技术研究与实现
飞行器隐身技术研究与实现隐身,即隐形,是飞行器技术中的一个非常重要的概念。
它在军事和民用领域都有着广泛的应用。
如今,随着战争方式的变化,隐身技术越来越成为了军事领域的重要议题。
在这篇文章中,我们将探讨飞行器隐身技术的研究与实现。
1. 隐身技术的基本概念和意义隐身技术是一种为了提高飞行器隐蔽性能而开发的技术。
隐身性能是指飞行器在空间中不容易被探测出位置和动向,从而增加飞机的生存能力和机动性。
隐身技术主要可以分为三步:减少雷达反射体积,减少雷达截面积,以及减少红外辐射。
隐身技术的研究与实现在现代军事领域中变得越来越重要。
飞行器隐身性能的提升可以增强空天作战的能力,在未来战场中可能扮演着关键角色。
2. 飞行器隐身技术的要求飞行器隐身技术的要求十分严苛。
它需要保证在各种自然环境下都能够有效地减少雷达反射和红外辐射,并在大气中高速飞行的情况下不失去稳定性。
此外,隐身技术还需要考虑到飞行器的结构参数,材料选择和成本控制。
3. 飞行器隐身技术的实现方法飞行器隐身技术的实现需要结合多种手段。
其中,最为常见的是使用特殊材料、结构和涂料。
这些材料和涂料可以在不改变飞行器原有性能的情况下减小雷达反射和红外辐射。
另外,飞行器的结构形状也需要进行优化。
例如,将几何形状进行修改、调整或使用各种视觉假设进行设计,均可以有效地改善飞行器的隐形性能。
除此之外,飞行器还可以使用干扰机构。
干扰机构可以产生电子噪声、烟雾和红外光源等干扰信号,从而干扰敌人的雷达和红外探测设备。
4. 飞行器隐身技术的广泛应用目前,飞行器隐身技术已经得到了广泛应用。
在军事领域中,飞行器的隐身性能对执行各种侦察和攻击任务非常重要,这在战斗机、轰炸机、导弹和巡航导弹中都有应用。
在民用领域中,隐身技术的应用也越来越广泛。
例如,隐身型无人机可以用于野外勘探、环境监测和农业喷洒等。
5. 飞行器隐身技术的未来发展随着技术的不断发展,飞行器隐身技术也不断更新和改进。
在未来,隐身技术将会成为飞行器设计中不可或缺的组成部分。
飞机隐身技术
飞机隐身技术通过这门选修课的学习,我了解到了隐身技术是一种把自己隐藏在暗处,在敌方不易察觉的情况下,对敌方实施突然打击的自我防护技术。
实现战场军事装备隐身化的技术措施多种多样,主要有外形隐身措施、电子隐身措施、红外隐身措施、视频隐身和声频隐身措施等。
电子隐身就是我们通常所说得雷达隐身,以雷达反射信号最小为目的;红外隐身顾名思义就是使红外反射信号最小;视频隐身通常是用各种迷彩色来完成的;声频隐身的关键是减小发动机的噪音,这对低空飞行器非常重要。
飞机隐身技术问世以来,各军事大国一直在竞相发展。
因为现代战争已经离不开隐身技术,隐身飞机在现代战争中发挥着重要作用。
美国的飞机隐身技术发展较快,目前居世界领先地位。
它的F-ll7A、B-2、F-22等隐身飞机代表当今世界隐身飞机的先进水平。
F-ll7A隐身攻击机已投入实战,在局部战争中发挥了重要作用。
第一架B-l 隐身轰炸机已于1993年12月开始服役,空军轰炸机联队装备的B- 2 隐身轰炸机有6 架已具备初始作战能力。
第一架F-22 已于1997年9月7日首次试飞成功,其设计兼顾了超声速机动和隐身特性。
除此以外,在现有隐身飞机的基础上,美国不断开拓新项目的研究,研制新型隐身飞行器以及其他新式隐身装备。
当今的俄罗斯也不甘落后,它已开始研制隐身的轻型多用途第5代战斗机性能与美国的JSF相当。
对飞机隐身而言,减小其雷达的目标特征是最关键的。
雷达装置是一种用高频电磁波束照射目标并同时接受、检测其反射的回波的设备。
军用雷达的波长通常在2~4cm 之间,而目标的尺寸(如飞机、导弹)相对较大,照射波和反射波之间近似遵循几何光学定律。
因此雷达波在立交面之间和内凹处造成雷达回波增强,使目标更容易被发现。
飞机上这类部位有:发动机、机翼与机身之间、垂尾与平尾之间、外挂与机翼之间、座舱等等。
为使雷达波的反射面积(雷达截面积)大大减小,通常采用的方法有:在设计上避免出现在雷达方向上产生强反射的外形;尽量使用非金属材料来代替容易反射雷达波的金属材料;吸收掉照射来的雷达波的能量;消除或遮挡任何可能的反射;美国利用基础工业发达的优势,注重飞机外形设计的改进, 通过大量的低探测性试验确定飞机的外形,再在飞机表面涂上隐身涂料,达到最佳的隐身目的。
飞行器隐身技术
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隐身技术
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雷达方程
1
4
Rmax(4)2
PtGAe
S k Nmin
雷达截面控制
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低可探测技术
隐身技术
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雷达站
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隐身技术
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雷达监视屏
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隐身技术
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预警机:E-3C
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隐身技术
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预警机:E-3C
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隐身技术
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E-2C鹰眼
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隐身技术
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鹰眼的雷达图
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隐身技术
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电子干扰--也是广义上的一种隐身
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隐身技术
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电子干扰机:ALQ99E
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隐身技术
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隐身飞机
隐身飞机的产生和 发展是国际政治格局 的变化、飞机作战环 境的变化(尤其是雷 达和电子战技术的爆 炸性发展)及隐身技 术的进步等多种因素 综合的结果。
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10000小时的详细 部件RCS测试 4000小时的全尺寸 飞机部件RCS测试
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隐身技术
美国国防部F-22飞机研制总 结报告关于测试的统计数据
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1991年秋天就已经在洛克希德·马丁公司开始使用Helendale测试设
备进行雷达截面(RCS)测量。
本计划中所有模型使用的都是全尺寸模型,从以往研发计划中得到的
隐身技术
17
隐身飞机的发展
从二十世纪六十年代开始,由于隐身概念的引入和 逐渐发展对传统的航空器的设计、制造和使用均带来 了巨大的变革。由于传统的隐身飞机如F-117和B-2过 分强调低可见性而忽略了可负担性,从而造成飞机的 使用和维护费用过高,降低了飞机的使用效率。从以 F-22为代表的第四代和X-45为代表的第五代隐身航空 器,通过提高隐身设计技术水平,在隐身与飞机性能 、可负担性等其它重要性能之间取得了最佳的折衷。
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ka
RCS的单位
• RCS的单位是一个面积 :m2 • 由于目标RCS随方位变化剧烈,故也常用 平方米的分贝数(dBsm)来表示。
• 减少10dBsm意味回波功率只剩下1/10 • 减少20dBsm意味回波功率只剩下1/100 • 减少30dBsm意味回波功率只剩下1/1000
单站RCS与双站RCS
单站雷达
双站雷达
影响RCS的因素
• • • • • 目标材料的电性能 目标的几何外形 目标被雷达波照射的方位 入射波的波长 入射场极化形式和接收天 线的极化形式
入射波波长与RCS的关系
• 低频区 • 谐振区 • 高频区(光学区)
– 目标上某一点对该目标其 它点的散射场贡献与入射 场相比是很小的,可以将 这个目标的散射场看作由 各独立的散射中心的散射 场组成的。 – 绝大多数飞机都处于高频 区,对于高频区目标的散 射机理和RCS的研究,具有 重要的实用意义。
U-2高空侦察机
• 巡航飞行高
–两万米以上
• 吸波涂料 • 能减弱红外辐射的尾喷
SR-71高空高速侦察机
B-1B战略轰炸机
隐身技术在飞行器中应用的发展概况
• 80年代
–F-117 实用隐身战斗机
• 1989年,在巴拿马的空降作战 • 1991年,海湾战争 • 1999年
–B-2 隐身战略轰炸机
对强散射源进行摭挡
F-22进气道RCS测试模型
• 采用S形弯管进气道遮挡压气 机,使电磁波不能直接照射 到压气机。
–F-22
• 利用金属栅网遮盖进气道
–网孔尺寸远小于雷达波长 –电磁波将从栅网上散射而不进 入进气道 –F-117
对强散射源进行摭挡
• 座舱是不可避免的散射源,其中有飞行员和各种仪表及设备,座舱结 构比较复杂,形成一个空腔体。 • 入射波经座舱盖后,必然构成强反射。 • 在座舱盖表面蒸镀上一层不透波的金属膜,遮挡住雷达波,使其不能 进入座舱内。 • 镀膜不影响舱盖的透明度,既保证了飞行员的视野又可以降低RCS值。
Lockheed Martin-Boeing TierIII Minus Low-Observable UAV DarkStar
Northrop Grumman Stealth UAV
X-47
X-47A
Boeing X-45 Unmanned Combat Aerial Vehicle (UCAV)
• Avionics • External Aircraft Geometry – Common modules – minimum type – Low observable – Liquid cooling for reliability – Low supersonic drag – Low observable apertures – Unrestricted • Radar maneuverability • Infrared • Propulsion • Communications/Navigations – Low observable supersonic • Electronics warefare inlet – Ada real time software – Low observable augmenter/thrust vectoring • Other subsystems and equipment • Low observable air data sensors • Low observable canopy
将飞机的雷达回波的主要能量控制在少数很窄的方位内
B-2隐身轰炸机外形的所有边缘 只有两个方向 F-22战斗机外形轮廓的方向尽可能一致
结论
• 隐身性能已成为衡量未来军用机先进性的 一个重要判据。
• 隐身设计已成为军用飞机的一个重要方面。
典型目标的RCS量值
雷达隐身技术
RCS缩减的三种方法
• 雷达隐身技术= RCS缩减技术 • RCS缩减的常用三种方法
–外形 –材料 –阻抗加载
外形隐身技术
• 外形隐身技术是最有效的措施之一
几何横截面积相同的物体RCS的比较,波长3cm
正方形平板:b=0.18(m),σ=14.66(m2)
圆球:a=0.1(m),σ=0.031(m2)
其它隐身设计概念
多学科一体化设计
Structure Electromagnetics
CFD
先进设计 Controls
Propulsion
雷达散射截面
雷达散射截面概念
• 雷达散射截面 (Radar Cross section, 缩写 RCS) 是雷达隐 身技术中最关键的概念,它表征了目标在雷达波照射下所 产生回波强度的一种物理量。 • 任一目标的 RCS 可用一个各向均匀辐射的等效反射器的投 影面积(横截面积)来定义,这个等效反射器与被定义的 目标在接收方向单位立体角内具有相同的回波功率。
• 1999年
F-117 隐身战斗机
B-2 隐身战略轰炸机
• • • • 飞翼式布局 背部进气道 复合材料 吸波材料
隐身技术在飞行器中应用的发展概况
• 90年代
–F-22 战斗机
• 低可探测性 • 高机动性和敏捷性 • 超音速巡航能力 • 能携带不少于F-15的有效负载 • 航程大
–其它飞行器
F-117座舱盖
控制散射方向,使散射能量集中在雷达威胁区域之外 • 将飞机的主要散射能量偏离雷达的威胁区域,从而来 降低飞机的后向散射能量,降低雷达发现飞机的概率。
平板式外形结构F-117A隐身战斗机 使回波偏离雷达威胁区 回波在雷 达威胁区
回波偏离雷 达威胁区
消除角反射器效应
• 角反射器是强散射源
飞行器隐身技术
南京航空航天大学 航空宇航学院
什么是隐身技术
• 广义
–可以把各种反探测的技术均称之为隐身技术 –英文:Stealth Technology
• 狭义
–飞行器被发现概率的大小,主要决定于其信噪 比S/N的值
• 增大N值,即增强背景噪声信号的强度---干扰技术 • 降低S值,即降低飞行器自身的目标特征信号强度--隐身技术 • 低可见度技术,英文Low Observable Technology
圆锥:a=0.1(m),α=15°,σ=0.013(m2)
锥球:a=0.1(m),α=15°,σ=0.00018(m2)
外形隐身技术
• 减少散射源 • 将强散射源转化为若散射源
• 遮挡技术
• 控制散射方向,使散射能量集中在雷达威胁区域 之外 • 消除二面角效应 • 将飞行器的雷达回波的主要能量控制在少数很窄 的方位内,使两个波峰之间的回波信号非常弱。
飞行器隐身技术
应用于飞行器设计
雷达隐身技术
红外隐身技术
抗声波隐身技术
减缩RCS
降低红外辐射
降低噪声
抗可见光 隐身技术
RCS 计算和测量 电磁理论
红外辐射 计算和测量
噪声分析 计算、测试
光源分析 光强计算 光学
红外辐射理论
声学
隐身技术在飞行器中应用的发展概况
• 早期:
–HolHXV2轻型轰炸机,飞翼布局, 吸波材料 –U-2高空侦察机, –SR-71高空高速侦察机 –B-1B战略轰炸机
减少散射源
• 布局
– 飞翼 – 无尾三角翼 – 双垂尾
• 减少外挂 • 较少开口,缝隙,台阶
几种低RCS布局
YF-23
F-22无尾飞机X-Fra bibliotek7减少外挂
F-15 F-22
F-16
将强散射源转化为若散射源
• 将镜面反射转化为边缘绕射 • 机头的修形
对强散射源进行摭挡
有遮挡和无遮挡时发动机短舱的RCS曲线
RCS的数学表达式
• 根据电磁场理论 , 功率流密度正比于电场强度 E的平方 (或磁场强度H的平方)。 • RCS可定义为:目标在单位立体角内向接收机处散射功 率密度与入射波在目标上的功率密度之比的4倍。
lim
R
E 4R Ei
2
s 2
lim 4R 2
R
H Hi
s 2
•
BOEING-SIKORSKY RAH-66 COMANCHE STEALTH HELICOPTER
Raytheon (General Dynamics) AGM-129 ACM
The AGM-129 ACM (Advanced Cruise Missile) is a stealthy, nuclear-armed cruise missile used exclusively by B-52H Stratofortress strategic bombers.
–垂尾与平尾相互垂直构成一个角反射器效应 –机身和机翼之间也可能存在角反射器效应
• 机身机翼融合体 • 斜置尾翼
机身机翼融合体与斜置尾翼
YF-23
F-22
将飞机的雷达回波的主要能量控制在少数很窄的方位内
• 在某些方位飞机上总存在一些构成主要散射源的边缘 或表面。 • 将飞机的雷达回波的主要能量控制在少数很窄的方位 内,使波峰之间的回波信号非常弱。 • 通过仔细设计飞机的外形,使飞机的RCS在雷达波照射 的整个方位内,只有在少数很窄的方位内才出现峰值, 并使两个峰值之间的RCS非常小。 • 由于回波峰值之间的RCS很小,与背景噪声难于区别, 从而使敌方雷达接收不到连续的信号,难以确定飞机 是一个实在的目标还仅是一个瞬变噪声,降低了雷达 发现飞机的概率。
X-36
• McDonnell Douglas and the National Aeronautics and Space Administration (NASA) have developed a tailless research aircraft that could dramatically change the design of future stealthy fighters. This innovative design promises to reduce weight, drag and radar signature and increase range, maneuverability and survivability of future fighter aircraft.