隱身復合材料技術
隱身復合材料技術主要指雷達吸波材料、透波材料與導電材料的應用技術。它利用隱身(吸波)復合材料的特殊電磁特性,將入射的電磁波能量轉化成熱能而耗損掉,以縮減飛行器某些關鍵部位的雷達回波強度。它是重要的隱身措施之一。
隱身復合材料包括涂敷性吸波材料、結構型復合吸波材料及有源吸波材料等。吸波材料的機理是使入射電磁波能量在分子水平上產生振蕩,轉化為熱能,有效地衰減雷達回波強度。按吸收機理不同,可分為吸收型、諧振型和衰減型三大類。
1)涂敷性吸波材料
涂敷性吸波材料是用于涂在機體表面的一種吸收雷達波的涂料。80年代廣泛應用的吸波涂料是各種鐵氧體吸波材料,如用于厘米波段的錘-鎬鐵氧體,用于毫米波段的鎳-鋅鐵氧體,加寬頻帶的有錘-鋅鐵氧體。F-1l7A、B-2、F-22隱身飛機主要采用了鐵氧體吸波涂層。1987年美國還研制出一種非鐵氧體基吸波材料,它是由多種視黃基席夫堿鹽組成的含雙鍵的聚合物,其吸波性能良好,重量僅為鐵氧體的1/10,對雷達波的衰減可達80%以上。美國研制出的另一種新型“鐵球狀”吸波涂層,其特點是價格便宜,涂敷方便,可耐5000℃高溫。此外,國外還正在研制含有放射性同位素的涂料和半導體涂料,其特點是吸收頻帶寬,反射衰減率高,使用壽命長,能較好地滿足超音速飛行的氣動要求。
2)結構型吸波材料
結構型吸波材料是一種既可作承力部件,又具有優良的電磁波吸收性能的復合材料。目前國外研制的大致有吸收劑散布型、層板型和夾心結構型三種。吸收劑散布型是由熱塑性PEEK、PPS等樹脂紡成單絲和復絲分別和碳纖維、玻璃纖維等特殊纖維按一定比例交替混雜成紗束,再將其編織成織物與同類樹脂制成復合材料(F-117的V形垂尾、F-22的機身和機翼蒙皮采用了此吸波材料)。層板型是將復合材料制成多層結構,外層為透波材料,中間層為電磁損耗層,內層則由具有反射雷達波性能的材料構成。夾心結構型是用透波性良好且強度高的復合材料作面板,以蜂窩結構、波紋結構或錐形結構作芯子,再用石墨、磁粉、泡沫吸收材料填充而制成的復合材料。由于夾心結構型復合材料重量輕、比剛度、比強度高,易做成復雜曲線結構,因此該型復合材料在隱身飛機上已得到廣泛應用。例如A-12、F-19、B-lB、B-2、YF-23等飛機上均不同程度地采用了該種材料,其中B-lB飛機上運用的該種材料竟占整個結構材料的30%。
隱身復合材料包括涂敷性吸波材料、結構型復合吸波材料及有源吸波材料等。吸波材料的機理是使入射電磁波能量在分子水平上產生振蕩,轉化為熱能,有效地衰減雷達回波強度。按吸收機理不同,可分為吸收型、諧振型和衰減型三大類。
1)涂敷性吸波材料
涂敷性吸波材料是用于涂在機體表面的一種吸收雷達波的涂料。80年代廣泛應用的吸波涂料是各種鐵氧體吸波材料,如用于厘米波段的錘-鎬鐵氧體,用于毫米波段的鎳-鋅鐵氧體,加寬頻帶的有錘-鋅鐵氧體。F-1l7A、B-2、F-22隱身飛機主要采用了鐵氧體吸波涂層。1987年美國還研制出一種非鐵氧體基吸波材料,它是由多種視黃基席夫堿鹽組成的含雙鍵的聚合物,其吸波性能良好,重量僅為鐵氧體的1/10,對雷達波的衰減可達80%以上。美國研制出的另一種新型“鐵球狀”吸波涂層,其特點是價格便宜,涂敷方便,可耐5000℃高溫。此外,國外還正在研制含有放射性同位素的涂料和半導體涂料,其特點是吸收頻帶寬,反射衰減率高,使用壽命長,能較好地滿足超音速飛行的氣動要求。
2)結構型吸波材料
結構型吸波材料是一種既可作承力部件,又具有優良的電磁波吸收性能的復合材料。目前國外研制的大致有吸收劑散布型、層板型和夾心結構型三種。吸收劑散布型是由熱塑性PEEK、PPS等樹脂紡成單絲和復絲分別和碳纖維、玻璃纖維等特殊纖維按一定比例交替混雜成紗束,再將其編織成織物與同類樹脂制成復合材料(F-117的V形垂尾、F-22的機身和機翼蒙皮采用了此吸波材料)。層板型是將復合材料制成多層結構,外層為透波材料,中間層為電磁損耗層,內層則由具有反射雷達波性能的材料構成。夾心結構型是用透波性良好且強度高的復合材料作面板,以蜂窩結構、波紋結構或錐形結構作芯子,再用石墨、磁粉、泡沫吸收材料填充而制成的復合材料。由于夾心結構型復合材料重量輕、比剛度、比強度高,易做成復雜曲線結構,因此該型復合材料在隱身飛機上已得到廣泛應用。例如A-12、F-19、B-lB、B-2、YF-23等飛機上均不同程度地采用了該種材料,其中B-lB飛機上運用的該種材料竟占整個結構材料的30%。










































