一:从技术原理和理念上,自适应隐身涂料技术是世界上最先进的
飞机要隐身,它需要两个方面作为基础。首先是它需要一个不会形成特别强烈反射特征——比如避免苏27那种直通发动机吊舱设计的气动外形。其次是它需要隐身材料,吸收和衰减照射到自己身上的雷达波。在对面的雷达波照射过来以后,这些隐身材料会吸收雷达波,使它不断在内部衰减并转换成热量。
维护人员在修补B2隐身轰炸机上的隐身涂层
而传统的隐身材料——或者说目前可以实用化的所有隐身材料,都是采用被动、性质不能变化的设计——你可以简单的认为它就是个“死物”。无论是从美国的F117到F22、B2、F35,还是中国的歼20,都是如此。这类设计最大的缺陷,在于它的适应能力有限,最好的隐身表现只能在特定的条件——比如所在环境的电磁波信号背景、照射到它的雷达波性质(波段频率等)下。
虽然具体技术进步极大,但实用化的隐身材料从F117就没有改变过最基本的工作原理
而国内此次研制的,实际上是一整套的“自适应隐身”技术。它的原理是,飞机即时感受到环境背景、以及照射到自己身上的雷达/光学(比如激光)变化;然后根据预先设计好的规律,分析这些变化并向隐身材料给出指令;最后飞机上各个地方的隐身材料会各自根据需要,改变自己的吸波特性(吸收哪些波段的雷达波,吸收多少、反射多少),让飞机总体特征极难以和四周环境区分。
和如同死物的传统隐身材料相比,自适应隐身系统就像是变色龙的皮肤一样。它实际上是三个部分组成的系统:外界信号采集部分,信号处理和控制部分,目标可探测信号生成部分。新闻中单独提到的隐身材料,就是目标可探测信号生成部分。
二:自适应隐身材料为何被研究人员称为冷门?只因技术难度太大,不知何时能实用
然而正如研究人员所说,“我们只是在一个业内关注较少的次领域进行了研发,新技术所带来的改变还远远达不到与美国抗衡,甚至挑战美国的地步。而且目前该技术在应用上还有很大局限,尚有许多问题有待解决”。
实际上自适应隐身技术的概念和思路,并不是中国首创;这方面美欧、日本的起步都要早得多。而且即使是在中国,这种技术方向至少在90年代就被陆孝彭(强5总设计师)陆老,在他的轻型隐身四代机方案探索中提出过。
不同之处在于,当时陆老的设想,是在飞机蒙皮上敷设大量的类似于印刷电路的结构,通过主动调整上面加载的电荷,实现信号反射特征的变化,达到隐身目的。而在今天,这类技术的主流设计都是通过特别的功能材料来实现的——比如日本开发的用导电玻璃纤维和铁氧体制成复合结构的高效动态吸波体。
这类技术既然理论性能优势如此强大,而且存在极大的军事需求,为何会成为冷门领域?原因就是技术难度太大了,不仅仅隐身材料如何开发,目前还处于非常艰难的起步阶段——至今未能建立起系统化的理论,得到的产品性能也比较有限。仅仅是即时、灵敏的察觉各个方向上的电磁波这一条,即使是现在最好的专业电子战飞机,都还不足以达到自适应隐身系统的要求。
当然,任何技术都不会自己成熟起来。如果不从现在就着手研发,未来我国在这一领域就只能跟着别人屁股后面跑。从这一点上来说,为我国开发自适应隐身技术的科研人员,他们的工作意义并不亚于歼20和歼31上所应用的传统隐身技术开发;而从甘愿坐冷板凳、愿意为国家选择荣誉、关注度和待遇都更低的领域这一点来说,这些科研人员尤为值得敬佩。
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