新概念武器结课论文

新概念武器结课论文

题目：隐身武器

姓名：吴建

班级：11042401

学号：1104240144

新概念武器结课论文

吴健1104240144

摘要

新概念武器是相对于传统武器而言的高新技术武器群体，目前正处于研制和探索之中，它在原理、杀伤破坏机理和作战方式上，与传统武器有显著不同。高技术的发展，正在引起军队武器装备的巨大变革，也为发展全新的非核武器开辟了广阔的前景。不久的将来，会陆续研制成新的、更具有威力的武器系统，并将投入到战争中使用。

隐身技术在兵器上的应用，可以追溯到20世纪30年代，当时，荷兰研制出了一种雷达用的吸波材料，是为隐身技术的发轫。20世纪60年代，美国空军把隐身技术成果应用在U－2、SR－71战略侦察机上，从此便拉开了隐形兵器研制生产的帷幕，各种隐形兵器悄然发展，由航空到陆地、海洋，先后有隐身飞机、隐身导弹、隐身火炮、隐身坦克、隐身舰船等浮出水面。

军事家预测，21世纪隐身兵器将成为战场上的主角，它将使侦察也反侦察斗争更加激烈，战争突然性增加

关键词

隐身、吸波材料、隐身飞机、隐身导弹、隐身火炮、隐身坦克、隐身舰船一、概念

隐身武器是指采用了防止敌方雷达、红外、声纳、可兵器见光等有效探测的伪装技术的武器。

隐身技术作为提高武器系统生存、突防，尤其是纵深打击能力的有效手段，已经成为集陆、海、空、天、电磁六维一体的立体化现代战争中最重要、最有效的突防战术技术手段，并受到世界各国的高度重视。隐身技术(又称为目标特征信号控制技术)是通过控制武器系统的信号特征，使其难以被发现、识别和跟踪打击的技术。它是针对探测技术而言的。其主要包括雷达隐身、红外隐身、声隐身以及视频隐身等。

二、研发背景

由于现代高技术战争实质上是一场信息战争, 信息的获取和及时传递, 对作战进程影

响重大甚至决定战争结局。因此, 隐身已成为作战保障的重要组成部分, 它在现代战争中举足轻重的作用已被大量战争实践所证实, 越来越引起世人瞩目。在海湾战争和科索沃战争中, 伊拉克和南斯拉夫采用多种隐身措施对其武器装备、军事设施进行了周密、细致的伪装防护, 有效地抵御了多国部队的空袭, 证明了隐身是保存自己、掩盖作战意图和达到战斗突然性的重要手段, 具有其它军事技术难以替代的作用。根据新时期军事发展战略, 我军如何在现代和未来高技术战争中提高我军部队、武器装备和军事设施的防护能力及生存能力是伪装发展面临的一个重大课题。隐身技术研究涉及到物质的光学、红外、雷达波、热学和力学等特性研究, 应用对象的目标特性研究和使用环境的背景特性研究, 属于多学科交叉的综合性和边沿性研究领域。它的发展一直受到国内外的高度重视, 研究取得很大突破。

三、关键技术

雷达目标特征信号控制技术

雷达目标特征信号控制技术的核心是降低雷达散射截面(RCS)。其技术途径主要包括外形技术、雷达吸材料技术(RAM技术)和等离子体技术等，其中外形技术是通过目标的非常规外形设计降低其RCS；而RAM技术是指利用RAM吸收衰减入射的电磁波，并将其电磁能转换为热能而耗散掉或使电磁波因干涉而消失的技术；等离子体技术是一种近几年才开始发展的新兴隐身手段，它是通过一些技术途径在飞行器表面形成等离子体包层，利用等离子体对雷达波的吸收、耗损作用来达到减小突防武器系统RCS的目的。

低RCS外形技术

外形技术是实现武器系统高性能隐身的最直接有效的手段。如导弹弹头低RCS设计时，相同投影面积的光卵形、拱形及球形弹头的前视后向RCS相差高达200dB以上，而在对飞行器侧面进行低RCS外形设计时，外形技术更是其它技术无法匹比的。外形技术的应用原则是，在保证导弹总体技术要求的前提下，将目标强散射中心转化为次散射中心，或将强散射中心移出受雷达威胁的主要方位区域。多棱面外形和融合外形技术是低RCS外形技术的两个重要方面。前者是将弹体设计成多棱面体，使得整个弹体沿弹身周向只呈现出几个有限的窄散射峰值，而在其它宽方位角内的RCS则很小。典型的应用实例如美国的F-117A隐身战斗机；事例外形技术作为外形技术的另一重要方面主要包括平面和空间的三维融合，如弹翼平面融合和翼身的三维融合。通过对弹身截面形状进行合理设计，使其侧向的镜面散射变为劈形边缘绕身，从而可以大大降低飞行器的侧向RCS。其典型应用如美国的B-2战略轰炸机，该机独特的飞翼式全融合结构使它的前向RCS得到大幅度的降低。

RAM技术

RAM的研制和应用极大地推动隐身事业的发展，RAM技术作为雷达隐身措施的重要技术之一，按其功能可分为涂覆型和结构型。结构型RAM通常是将吸收剂分散在特种纤维(如玻璃纤维、石英纤维等)增强的结构材料中所形成的结构复合材料，其典型特点是既能承载同时又可减小目标RCS；而涂覆型RAM是将吸收剂与粘结剂混合后涂覆于目标表面形成吸波涂层。涂覆型RAM以其涂覆方便灵活可调节、吸收性能好等优点而受到世界许多国家的重视，几乎所有隐身武器系统上都使用了涂覆型RAM。随着未来战场的日趋恶劣和隐身技术研究的不断深化拓广。现在RAM需要从其吸波性能、带宽特性、重量、环境适应性等方面进行改进，新的RAM、新的吸波机理的研制与开发日益受到世界各国的高度重视，纳米材料、手征材料、智能材料、多频谱RAM等新型RAM的研究已在世界范围内得到展

开，并已初见成效。

多频谱RAM

先进探测设备的相继问世(如俄罗斯的"高王"米波探测雷达，荷兰的"翁鸟"毫米波雷达以及先进红外探测雷达)，对目前仅针对厘米波而研制的吸波涂料提出新的挑战。在不久的将来，RAM领域将是集吸收米波、厘米波、毫米波以及红外、激光等多波段电磁波于一体的多频谱RAM的天下，只具有单一固定吸波频段的雷达吸波材料将会失去用武之地。这也是吸波材料发展的总趋势。涂覆型RAM和结构型RAM两者结合使用可望加大武器系统的隐身效果，拓宽吸波频带。如美国的F-22隐身战斗机和法国的阿帕奇隐身巡航导弹的弹体，通过将用来吸收高频波的涂覆型RAM涂于用来吸收低频波的结构型RAM的表面而使得吸波频带得以拓展。

等离子体技术

等离子体技术作为一种目标雷达特征信号控制的新兴技术，其核心是等离子体的生成与适度应用。所谓等离子体就是气体在某种外在因素(如高超音速飞行器的激波；核爆炸、喷气式飞机的射流；放射性同位素的射线等)的激发下，电离生成数密度近似相等的自由电子、正离子和少量负离子而形成的第四态物质。理论研究和实验结果表明，等离子体对雷达波具有十分显著的吸收、耗散效果，受到隐身武器设计师们的极大关注。美、俄两国早在60年代就已开始注意到飞行器周围激波产生的等离子体所起的作用，并通过风洞试验做过一些探索性研究。研究发现，飞行器表面的等离子体包层的电子密度对飞行速度的大小十分敏感。当飞行速度在某一范围内时，RCS最小，而当速度进一步增大时，RCS则迅速增大。研究还发现，雷达波的能否进入包层、在何处发生反射及其吸收频段等都取决于包层内的电子分布与密度。最后得出的结论是，实现武器系统等离子体隐身的关键在于如何对飞行器等武器系统的等离子体包层的电子密度进行控制。随着研究的不断深入以及大量实验数据的积累，目前已获得两种典型的能有效地产生等离子体包层的方法：一是应用等离子体发生器；二是在飞行器的特定部位涂适量的放射性同位素(如P210O、C242m等)。前一种方法的优点是武器结构不用改变，使用方便且隐身效果很好，缺点是等离子体发生器安装部位的隐身化很成问题，而且发生器的电源功率大小受到限制。后一种的技术难点是放射性同位素辐射剂量的难控制性。剂量过小，则由它所产生的α射线不能产生密度和厚度足量的电子；剂量过大，则会由于雷达波未到达飞行器表面时就在包层中具有临界电子密度的位置反射回去。

等离子体技术作为一种全新的隐身技术，在其初始研究发展阶段尽管存在着各种困难与难点，但由于它的不涉及飞行器本身的空气动力特性、可隐身性以及实际应用方面的价廉性，尤其是对于现役武器系统的易隐身改造化等一系列优点，使得它得到世界很多国家的高度重视。据报道，俄罗斯在等离子体雷达隐身技术方面领先于美国，他们已经研制出两代等离子体设备，目前正在研制第三代。他们还准备对前两代进行对外开放出口化。其它国家也逐渐开始涉足这方面的研究和应用工作。

红外特征信号控制技术

红外隐身技术是隐身技术的重要内容之一。随着红外探测技术，尤其是红外成像技术的飞速发展，使得各种具有高探测精度、高分辨率的红外探测和遥感设备不断涌现出来，常规的红外对抗措施越来越不能满足现代战争的需要，寻求发展新的先进有效的红外隐身技术已成为提高作战武器系统生存和突防能力的当务之急。武器系统的红外特性信号主要由