07 隐身伪装技术

AGM-137
AGM-86B
空射战略巡航导弹 波音研制，1981年7月由B-52G试射成功 20万吨小型核弹头 最大射程2500km，起飞重量1.5吨 至1983年初生产1537枚，84年停产 每枚单价125万美元（1981年财年价格）
AGM-129空射战略巡航导弹
远程高精度，可实施核攻击和常规攻击 1983 年研制，1987年首次试射，1991 年开 始装备美国空军 20万吨小型核弹头 最大射程：4200km，起飞重量1.25吨 RCS < 0.01m2 美空军共采购460枚（93年停止生产）
红外隐身——坦克及装甲车
红外辐射抑制措施：
采用陶瓷绝热发动机，以降低红外辐射强度 发动机排气和冷却空气出口指向后方 降低内部的热耗散，以减少红外辐射 采用红外迷彩，采用水幕遮挡
声隐身
目的：抑制武器系统噪声，降低对方声探测系 统的探测概率 噪声源：
机械工作噪声，武器部件的运动和排气对周围介 质的扰动噪声，及武器构件的振动噪声
隐身伪装技术的发展
一战前：可见光领域的隐身：伪装
迷彩、烟幕、灯火、各种假目标等
二战时：雷达隐身
采用吸波涂料，电子欺骗及干扰
当代：综合运用电磁学、光学、热学、声学等 技术隐身
隐身的实现途径
无源：
结构隐身 材料隐身
有源：
电子隐身 等离子体隐身 有源对消技术
......
隐身技术的种类
雷达隐身 红外隐身 声隐身 视频(可见光)隐身
用声波探测潜艇和水面舰艇
中频主动／被动声纳 甚低频被动拖曳式阵列声纳 低频主动声纳系统
例题
为探测隐身飞机，既可以用有源的也可用无 源的微波探测方法。 (.T.) 具有反隐身技术的雷达为： (abcd)
a. 米波雷达 c. 激光雷达 b. 谐波雷达 d. 超视距雷达
软杀伤隐身导弹的技术和手段
使用有源和无源诱铒诱骗隐身导弹 改变隐身导弹与雷达之间的传播介质，使隐身 导弹难以截获跟踪目标雷达 用激光致盲武器对隐身导弹进行软杀伤 使用人为的有源干扰，扰乱导引头上的电子设 备 用有源干扰提前引爆隐身导弹引信
B-2 Spirit
1976年开始研制，86年7月17日首飞成功。 1994年4月1日，第一个B-2轰炸机联队在密苏 里州怀特曼空军基地组建，当年年底，20架B2轰炸机装备完毕 单价10.1亿美元，总计划费用444亿 目前世界上最具代表性的隐身兵器
F/A-22 Raptor
1985年9月招标，86年10月美空军宣布洛克希德/波 音的YF22和麦道YF23优胜，91年4月23日YF22胜出 97年5月29日首架原型机首飞，2004年开始装备部队， 现计划生产183架（原438） 采用翼身融合体、双发双垂尾布局，综合优化曲面外 形，截尖菱形上单翼，V形倾斜双垂尾，全动平尾， S形进气道，使隐身性能和机动性能得到了很好的折 衷 RCS约0.1m2 ，生存能力强，作战效能为F-15的三倍 空重为13.6吨，最大起飞重量27吨，最大飞行速度 M2.1，作战半径1500公里。 研制和生产总费用达700亿美元，价格约7200万美元
反隐身技术——光学探测
美国进行的秘密研究表明，激光能有效对付目 前的隐身飞机 采用大型面阵列的区域凝视技术的红外告警设 备 以多元或面阵器件为核心探测器的导弹逼近紫 外告警系统 激光雷达
反隐身技术——声学探测
利用声学探测装置探测隐身飞机和导弹
由5个麦克风组成的探测器阵列可以探测8千米外 的B-2轰炸机的声音，能够粗略估计信号到达的方 向
例题——判断题
飞行器雷达隐身技术中最重要的措施是采用吸 波涂料。 采用涡扇发动机的导弹的红外隐身性能优于采 用火箭发动机的导弹。 所有雷达吸波材料都是吸收或衰减入射的电磁 波并将它转化为热能而耗散掉。
例题——不定选题
雷达隐身的手段有： (abcd)
a. 改变结构 b. 采用RAM c. 电子欺骗与干扰 d. 采用有源对消技术
红外隐身
重要性仅次于雷达隐身；目前主要针对被动 式红外探测系统，而未来的红外探测系统将 是被动、主动双制式的 主要技术途径
改变目标的红外辐射波段 降低目标的红外辐射强度 调节目标红外辐射的传输过程（改变红外的辐射 方向和特征）
红外隐身——飞行器
具体措施
采用散发热量少的高函道比的涡轮风扇发动机， 减少或取消加力 表面涂敷红外隐身涂料 改进发动机喷管的设计 强化热排气与冷气流的混合，采用新型燃料 采用闭合回路冷却系统 采用红外干扰措施
硬摧毁隐身武器系统的技术和手段
包括使用常规防空武器，如歼击机、防空导弹 和高炮摧毁来袭隐身目标：
预警机指挥下的常规战斗机，阻截隐身飞机 运用适当的战术，使用普通战斗机打隐身飞机 （红外制导导弹是对付隐身飞机和巡航导弹的关 键武器） 利用定向能武器系统（如高能激光器）攻击隐身 目标
典型隐身武器
隐身飞机：SR-71, F-117A, B-2, F/A-22 隐身舰艇：Lafayette 隐身导弹：AGM-86B /129 /137 隐身坦克
SR-71 Blackbird
Lockheed为CIA研制的高空高速侦察机 可在27km高空以3马赫速度飞行 采用双三角机翼、平底机身的翼身融合隐身外 形，飞机表面涂有能吸收雷达波和红外线的磁 性吸波材料 具有一定的雷达和红外隐身性能
F-117A Nighthawk
1975年开始研制，81年6月第一架原型机首飞成功， 83年10月开始装备美国空军 1989年在美国入侵巴拿马的 “Operation Just Cause” 行动中首次用于实战，1991年海湾战争中 发挥重大作用 首次从外形、结构、材料等方面综合运用了隐身技术， 具有对抗雷达、红外、激光等探测的综合性能，如雷 达散射截面仅为0.1m2，比F15低两个量级，使雷达 发现距离降低68%
F-117A的“钻石”型 B-2的“飞行翼”型
隐身外形设计的重点部位是：发动机进气口、 排气口、座舱、外挂架、垂尾等 尽量避免角反射器结构
雷达隐身——吸波材料RAM
作用：
吸收衰减入射的电磁波并将其转换成热能 或使电磁波因干涉而消失 或使电磁能量分散到另外方向上
Fra Baidu bibliotek
按原理分：
转换型：产生磁滞损耗或介质损耗而生热 干涉型：利用相位差干涉而抵消
隐身技术及武器存在的问题
隐身平台本身存在的问题
为在平台内部携带弹药，体积会增大 增加了重量，飞行速度低，机动性和可靠性差，大过载转弯时，会失 速 增加了制造难度 维护困难
隐身技术和武器系统作战方面的局限性
现用或研制中的隐身飞机都以单站雷达为对抗目标 难以在整个电磁及红外频谱保持相同的低可观测性 隐身飞机飞行速度慢，体积大，攻击高度低，防护性能差 需要外部为其提供数据，有可能被截获 隐身飞机在投弹时打开弹舱，破坏了原有的隐身性能
雷达如何发现目标？
雷达隐身
最受重视且发展较快的隐身技术 核心：减少雷达散射截面积(RCS)
RCS可以理解成，它是一个等效面积，当这个面 积所截获的雷达照射能量各同性地向周围散射时， 在单位立体角内散射的功率恰好等于目标向接收 天线方向单位立体角内散射的功率。
技术措施：
无源：外形隐身、雷达吸波材料 有源：电子欺骗及干扰、等离子体技术、有源对 消等
隐身方法：
降低声响频率范围内的声功率 修改噪声的频谱特性(幅值及频率) 增加噪声运行途径衰减 对噪声采取遮挡和吸收措施
视频隐身技术
又称可见光隐身技术 特殊照明系统 是一种主动伪装手段 适宜颜色 奇异蒙皮 电致变色薄膜 烟幕遮蔽
伪装
植物伪装 迷彩伪装 假目标伪装 烟幕伪装 灯火伪装 音响伪装 电子伪装
隐身伪装技术
Stealth and Camouflage
本章重点
雷达隐身技术 红外隐身技术 反隐身技术
隐身技术概述
又称“目标特征信号控制技术”
Low Observability Technology
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 综合运用电磁学、光学、声学、材料学等科学 理论与技术成果的高新技术 隐身飞机、隐身舰艇、隐身坦克、隐身导 弹……
提高坦克红外隐身性能的方法有： (acd)
a. 发动机绝热 b. 采用“钻石”外形 c. 降低内部热耗散 d. 采用红外迷彩
反隐身技术——途径
常规探测
雷达探测
非常规探测
无源微波探测 光学探测 声学探测
反隐身技术——雷达探测
加紧研究高灵敏度雷达
宽/超宽/超视距雷达，毫米波雷达、激光雷达、相 控阵雷达、合成孔径雷达，等等
雷达隐身——电子技术
电子对抗措施
干扰措施有有源干扰和无源干扰两种
有源对消技术
采用相干手段使目标散射场和人为引入的辐射场 在雷达探测方向相干对消，使敌方雷达接收机始 终位于合成方向图的零点，从而抑制雷达对目标 反射波的接收 实例：B-2上的ZSR-63电子战装备
雷达隐身——等离子体隐身
利用等离子体发生器、发生片，或者放射性同位素在武器表 面形成一层等离子云，通过设计等离子体的特征参数，使照 射到等离子云上的一部分雷达波被吸收，一部分改变传播方 向，从而返回到雷达接收机的能量很少，达到隐身的目的 采用等离子体隐身技术的飞行器被敌方发现的概率可降低 99% 具有吸波频带宽、吸波率高、隐身效果好、使用简便、使用 时间长，不改变飞机的气动外形设计、不影响飞行器的飞行 性能等优点
扩展雷达的工作波段(米波、毫米波等) 将雷达系统安装在空中或空间平台上 提高现有雷达的探测能力
频率捷变、低旁瓣、窄波束、多波束，等等
开展高功率微波武器的研究
反隐身技术——无源微波探测
通过接收被探测目标幅射的电磁信号对其跟 踪和定位 利用电台、电视台甚至 民用移动电话发射台在 近地空间传输的电磁波, 通过区分和处理隐身目 标反射的这些电磁波的 信号，探测、识别和跟 踪隐身目标
一些飞行器的RCS值
F-16: 5 m2 Su-30MK: 4 m2 F/A-18: 1 m2 (0 dBSM) F-35: 0.001 m2 (-30 dBSM) F-22: 0.0001 m2 (-40 dBSM) B-2: 0.0001 m2 (-40 dBSM)
雷达隐身——外形
外形设计对隐身飞行器隐身性能的贡献占2/3， 材料占1/3 现代典型的隐身外形
F-35 Lightning II
Joint Strike Fighter
法国“拉斐特”级护卫舰
模块化设计，综合使用多种隐身技术 首舰“拉斐特”号于1995年7月正式服役。台湾亦购 买6艘该级舰，命名为“康定”级 舰长125米，宽15.4米，吃水4米，满载排水量3500 吨，航速25节，续航能力7000海里/15节 主要武器装备：1座100毫米舰炮，2座四联装“飞鱼” 主要武器装备： 座 毫米舰炮， 座四联装“飞鱼” 反舰导弹发射架，2座“达盖”10管诱饵发射装置， 前3艘装备1座8联装“海响尾蛇”近程防空导弹系统， 后3艘则换装2座8单元“林菀15”垂直发射系统，可 搭载1架直升机
雷达吸波涂层、智能型隐身材料 现RAM只能有效对抗0.2～29GHz的厘米波雷达
雷达隐身材料－结构型
碳-碳复合材料 含铁氧体的玻璃钢材料 充填石墨的复合材料 玻塑材料 碳纤维复合材料 混杂纤维复合材料 特殊碳纤维增强的碳-热塑性树脂基复合材料
雷达隐身材料－非结构型
铁氧体吸波材料 纳米吸波材料 多晶铁纤维吸波材料 手征型吸波材料（Chiral Material） 智能型吸波材料