外媒:中国透露研制出新型雷达隐身蒙皮技术震驚美軍

目前歼-20采用仍是传统隐身涂层技术,只能吸收特定波段的雷达波,与美国F-22、F-35涂层技术属同一代产品
目前歼-20采用仍是传统隐身涂层技术,只能吸收特定波段的雷达波,与美国F-22、F-35涂层技术属同一代产品
【博聞社綜合】11月10日,美国物理联会主办的《应用物理》杂志118期上发表了一篇作者来自中国华中科技大学的英文论文,震驚美國軍方。该论文阐述了将“有源频率选择吸收表面”技术用于吸收特高频(UHF)波段雷达波的技术。这被认为是一种可以用于制造隐身战斗机智能蒙皮的技术,它可以根据敌方雷达的探测频率调节自身对雷达波的吸收率,大大降低雷达反射面积,可能让现有隐身涂层技术彻底过时。论文相关的部分试验其實早在2011年前后就已经完成,这项技术可能已经接近实用化,因此学术成果已可公开发表。

美国《科技艺术》网站(Arstechnica)的报道称,中国科学家们研制了一种新材料,被称为“有源频率选择表面”——这是一层很薄的材料,其表层是一层用于印刷电路板的物质,下方有半导体和铜片结构,通电后其可以在一定频率范围内吸收微波,且吸收的具体波段可调。这种材料可以降低任何它所覆盖的物体的雷达反射截面积,例如隐身战机。一旦投入使用,它将可以吸收不同频率的雷达波。重要的是,这种装备的工作原理已经得到了公开,在最近出版的《应用科学》杂志上发表。

中国公开论文中对智能隐身蒙皮样品的照片和工作原理的图片
中国公开论文中对智能隐身蒙皮样品的照片和工作原理的图片

隐身战斗机会采用特殊的外形和特殊的材料来降低其雷达反射面积——一方面通过外形将雷达波反射到特定的角度,避免它们回到雷达接收机那里。同时,还要再用雷达吸波材料来吸收雷达波能量,尽量减少它们被反射的强度。两者结合,战斗机几乎无法被发现。但现在的一些新技术,例如特高频雷达现,可以极高的分辨率来搜索飞机,这能削弱隐身飞机的优势。

现役的隐身飞机主要针对的是超高频频段——例如S\C\X波段,而AN/SPY-1“宙斯盾”雷达工作的Ku波段也属于这一范围。但是如遇到更长波段的雷达,例如在特高频(UHF)雷达,那么它们至少就不是完全隐身的了。而利用这一原理,频率更低的火控雷达系统也正在被开发出来,这意味着隐身飞机在未来面对新型的探测系统效果将会变差。

然而,中国研究者们——Wenhua Xu,Yun He,Peng Kong,Haibing Xu,Ling Miao,Shaowei Bie,Jiajun Jiang,他们都在这份华中科技大学的论文上署名——将让未来的隐身战斗机的蒙皮可以吸收不同波段的雷达波。

他们开发出的吸波蒙皮的构成是:0.8毫米的FR4,一种在印刷电路板上运用的材料;0.04毫米的一层铜和半导体结合的有源频率选择表面,再下面是7毫米的蜂窝装材料,用于支持上面两层物体并将其与再下面的机体材料隔离开。

在微波暗室中进行测试的图片
在微波暗室中进行测试的图片

在测试中,研究者们发现他们制作的原型有源频率选择表面的最佳吸波效果可以在0.7到1.9吉赫波段之间调整,可以将反射率削减10-40分贝。“随着雷达探测装置不断进步,我们具备吸收UHF波段能力的宽波段薄型吸波材料将大有用武之地。”在论文的结论中这样说道。

美军方一直将隐身技术作为自己的战略优势,中国的科学家们在政府资助下努力突破这方面技术的消息可能成为让美国军方担忧的一个理由。当然,这些公开的研究结果或许也可能促进美国研究频率更低的新型雷达。而中国允许这样的技术研究结果公开,显然也是有目的的。

观察者网军事评论员查阅相关国内资料,发现华中科技大学相关中文论文显示,上面这篇论文中所提到的试验可能是在2011年前后进行的。而现在相关论文已经可以公开发表,很可能表明中国相关技术已经进入了更高的阶段。这与苏联当年因为本国超级计算机性能不足,将计算雷达反射截面积公式公开发表,结果雷达隐身技术被美国首先实用化的历史事件并无相似之处。

事实上,上述论文中提到的有源波段选择技术并不止可以被运用在隐身智能蒙皮技术上,它还可以用于制造飞机的雷达罩,或者天线等,利用其可以智能化调整吸波频率的特性实现多种特殊功能,这对于实现无线电设备的小型化、多用途化、智能化具有极大的意义,是目前世界各国争相研究的前沿性技术。
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