第13章 隐身材料(格式整齐)

• 雷达隐身技术的目的是要使武器的雷达目标特征即散射 信号减弱到最小限度。武器的雷达散射信号的大小一般 用雷达散射截面（RCS）来表示。
• RCS是在单位立体角内接收机天线处散射回波的功率流 面密度Ir与目标处单位立体角内入射波功率流面密度Ii之 比，即
4r2 Ir Ii
R为目标到接收天线的距离
• 吸收雷达波的材料称雷达波吸收材料或微波吸收 材料，简称吸波材料，它是主要微波隐身材料。
按工艺方法分为涂敷型、贴片型和结构型。透过 雷达波的材料称雷达波透射材料（透波材料）。
• 二、涂敷型吸波材料
• （一）对涂敷型吸波材料的一般要求
• 涂敷型吸波材料是一种吸波的高分子复合材料， 简称吸波涂料。对它的一般要求为：(6)
• 雷达的工作波段绝大多数在微波波段，故称微波 隐身。微波一般是指波长从1m到1mm的电磁波， 相应的频率范围为0.3～300GHz。有人把1mm～ 0.1mm的波段也划入微波范围。
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• 微波波段还可细分为分米波（1dm～1m）、厘米波 （1cm～1dm）、毫米波（1mm～1cm），把0.1～1mm 波段称为亚毫米波。
• 武器的隐身技术是一门综合性的应用科学技术。
• 隐身技术：凡是能使军事目标的各种可探测的目标特 征减少或迷盲的技术。
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• 隐身技术分为主动隐身技术和被动隐身技术。
• 主动隐身技术是采用各种主动措施如干扰、假目 标、烟幕、地形匹配等使敌方的探测手段受到迷 惑而无法识别目标。
• 被动隐身技术是指武器系统的设计和使用过程中， 降低其作为目标特征的技术。
σ的数值变化很大，常用σ的分贝数来表示，即
' 10 log
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• 人的σ是1m2，非隐身的B-52轰炸机是100m2，隐身 的B-1B、B-2、F-117A轰炸机的σ分别是0.75m2、 0.1m2、0.025m2，相当于鸟类的σ值。
• 根据雷达距离方程
rr k4

目目标 标的 的σσ值 值降 降为为原原来来的的11%0%时时，，rrr缩r缩短短为为原原来来的的185%6%。， 由此可见雷达隐身技术的作用。
电磁波的散射来自武器的各散射源，散射的基本
类型有镜面反射、边缘和尖顶散射、行波散射、
爬行波散射以及非细长体电磁边界突变引起的散
射。这些局部散射源称散射中心，武器的总散射
场是各局部散射场之和。
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• 减少武器RCS值的途径主要有三条：
• （1）外形技术。
• （2）阻抗加载技术。
• （3）材料技术。
第十三章 隐身材料
13.1 隐身技术
• 我国古代就有“隐身法”的传说。
• 在士兵的装备和武器上也采用了各种形式来达到“隐 身”，其基本的办法就是伪装和诱骗。
• 随着现代军事技术发展，雷达、毫米波、红外、激光、 声波等现代探测和制导技术大量应用于武器系统中， 给飞机、舰艇、坦克和其他武器的生存造成了极大的 威胁。为了提高武器的生存和突防能力，形成了一项 专门技术——隐身技术。
• 按目标特征，隐身技术又可分为可见光、雷达或 微波、红外、激光、声隐身技术。
• 隐身技术概念的明确提出虽然较晚，而武器的伪 装和遮障则很早就已应用。这些都是可见光隐身 技术，不属于现代隐身技术。现代可见光隐身技 术也称低视觉信号技术，主要有迷彩伪装、烟幕 伪装、假目标和低尾迹等技术。
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• 微波或称雷达隐身技术是研究较早和发展最快的现 代隐身技术。
• 干涉型涂层是按电磁波相干原理设计的。如图15-1所示， 当电磁波I直射到涂层C表面时，一部分被反射出去，为 第一反射波R1。其余部分透入涂层，在两个界面之间来 回反射。
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图15－1 电磁波直射到涂层上的反射
• 当一部分波穿出界面，返回自由空间，叠加后形 成第二反射波R2。若R1和R2处于同一偏振面上，相 位差180°，发生干涉，使总的反射波衰减。
• 要这两个反射波相位差180°，必须使其波程差
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2d


n

1 2

பைடு நூலகம்
d 2n 1
4
相对磁导率
0 /
d 2n 1
相对介电常数 0
4
如等果，直 则射 总到 反涂 射层 率的可电降磁到波零满。足上式，且R1和R2振幅相
• 红外隐身技术是现代隐身技术中越来越重要的技术 领域，因为现代探测遥感手段主要是雷达、红外、 光学、声波四种类型。
• 20世纪80年代中期以来，红外探测和制导技术迅速 发展，红外型探测器仅次于雷达，约占30%，而在 精确制导武器中，红外制导的占60%，红外隐身技 术按波段可分为近红外（0.76～2.6μm）和中远红 外（主要是3～5μm和8～14μm）两类。
• 近红外隐身技术主要用于静止、常温目标，研究进 展较大 。中远红外隐身技术主要用于运动、高温目 标，但难度较大，进展较慢。
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• 声隐身技术和激光隐身技术是现代隐身技术的两 个开展研究较晚的领域。
• 隐身技术作为一项高技术，与激光武器、巡航导 弹被称为军事科学上最新的三大技术成就。
• 隐身材料是隐身技术的重要组成部分。广义来说， 凡是隐身技术用的材料都可认为是隐身材料。
• （1）反射率低。
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• （2）响应频带宽。 • （3）密度小，厚度薄。 • （4）机械性能好。 • （5）耐候性好。 • （6）价格比较便宜。 • 总之，吸波涂料的性能要求归纳为薄、轻、宽。
• （二）涂敷型吸波材料的工作原理
• 吸波涂料降低电磁反射的工作原理可分为干涉型和吸收 型两类。一般都做成涂层。
• 隐身材料：在武器系统的使用和设计过程中，降 低其目标特征的材料。
• 对应于隐身技术的分类，隐身材料分为微波、可 见光、红外、激光、声和多功能隐身材料。
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13.2 微波隐身材料
• 一、微波隐身的基本原理
• 雷达是探测武器特别是飞行器的最可靠方法。雷 达是利用电磁波发现目标并测定其位置的设备。 电磁波在传播过程中遇到阻碍物将产生散射。这 是雷达发现目标的依据。电磁波具有恒速、定向 传播的规律，是测定目标距离和方向的依据。
实际上，这两种反射波的振幅不可能相同，目前单纯 的干涉型涂层可有-30dB左右的反射衰减。