隱身技術(shù)概述課件

隱身技術(shù)概述隱身技術(shù)概述隱身的基本概念專業(yè)定義：在武器系統(tǒng)研制過程中設(shè)法降低其可探測性，使之不易被敵方發(fā)現(xiàn)、跟蹤和攻擊，從而提高武器系統(tǒng)的生存能力和作戰(zhàn)效率本質(zhì)：分析設(shè)計對象的目標(biāo)特征信號并加以控制，降低或改變目標(biāo)的特征信號，使之相對敵方的偵查系統(tǒng)成為難以探測目標(biāo)目標(biāo)的特征信號：是一個廣泛的概念，包括視覺、聽覺、紅外、無線電等等，因此也就有針對各種不同探測手段的隱身技術(shù)。當(dāng)前的研究重點是雷達(dá)隱身技術(shù)和紅外隱身技術(shù)隱身的基本概念專業(yè)定義：在武器系統(tǒng)研制過程中設(shè)法降低其可探隱身技術(shù)的主要技術(shù)領(lǐng)域(1)特征信號分析分析目標(biāo)的可探測性特征，包括無線電、紅外、光學(xué)、聲學(xué)等，考查其在各種條件下的可觀測水平，為設(shè)計過程提供評估和優(yōu)化的基礎(chǔ)(2)低可探測技術(shù)即目標(biāo)特征信號控制技術(shù)，針對與武器系統(tǒng)面臨的威脅環(huán)境來有效地控制自身的目標(biāo)特征信號，使被敵方探測到的概率降到很低水平隱身技術(shù)的主要技術(shù)領(lǐng)域(1)特征信號分析幾個認(rèn)識上的誤區(qū)(1)隱身是完全“看不見”——隱身技術(shù)只是縮短探測器的有效作用距離，以達(dá)到有效壓縮敵方反應(yīng)時間，增加自身在戰(zhàn)場上的生存能力和作戰(zhàn)能力(2)需要全頻段、全空域的隱身能力——不但在技術(shù)上無法實現(xiàn)，實際上也是沒有必要的。只要抓住主要矛盾，避開不利的使用環(huán)境，就可以用較小的代價獲得較高的效益(3)隱身措施都是采用最先進(jìn)的技術(shù)幾個認(rèn)識上的誤區(qū)(1)隱身是完全“看不見”——隱身技術(shù)只是隱身技術(shù)的發(fā)展一戰(zhàn)時，德國空軍曾用透明材料制造過飛機，使地面人員難以發(fā)現(xiàn)它們雷達(dá)發(fā)明以后——1945年美國研制出一種吸收雷達(dá)波的涂料，代號為MX-40，據(jù)說使用效果很好1954年——U-2，設(shè)計時考慮了隱身，如在機身上涂滿黑色的可降低雷達(dá)波散射程度的“鐵漆”涂料SR-71——翼身融合、雙垂尾內(nèi)傾、大后掠邊條翼和三角翼，機身表面噴涂“鐵漆”，并用了許多專門研制的特殊材料和涂層B-1B——蛇形進(jìn)氣道，內(nèi)裝兩個加熱導(dǎo)流片。新改進(jìn)的機頭雷達(dá)罩上、機翼前緣天線罩、翼根整流罩、機翼后緣、高升力裝置和尾翼上都涂有雷達(dá)波吸收材料；座艙擋風(fēng)玻璃上采用真空電子鍍膜層；頭部、機身和平尾側(cè)面涂有雷達(dá)波吸波材料；頭部和后部雷達(dá)天線安裝隔框做成傾斜式的；在整體設(shè)計上采用翼身融合體結(jié)構(gòu)但是U-2、TR-1、SR-71和B-lB，都不是完全按隱身技術(shù)要求設(shè)計的飛機。真正的全隱身飛機是美國現(xiàn)已投入使用的F-117A戰(zhàn)斗機和B-2隱身轟炸機。隱身技術(shù)的發(fā)展一戰(zhàn)時，德國空軍曾用透明材料制造過飛機，使地面F-117A1988年11月，美國軍方宣布了長期處于保密狀態(tài)的最新式戰(zhàn)斗轟炸機F-117A和戰(zhàn)略轟炸機B-2的有關(guān)資料F-117是高亞音速隱身戰(zhàn)斗機。翼展13.2m，機長20.1m，機高3.78m，正常起飛重量23.8t。外形為后掠翼前三點起落架布局，垂尾采用V字形雙垂尾，并采用了吸波材料。機身的上表面是由許多塊平面組成的多面體，把雷達(dá)波以各種角度向飛機上半部天空中散射。各種措施使得F-117A的雷達(dá)散射截面積很小，為l/10m2~1/l00m2。F-117A1988年11月，美國軍方宣布了長期處于保密狀態(tài)洛克希德公司F-117A洛克希德公司F-117AB-2B-2隱身轟炸機(美國諾斯普羅公司)采用了新型的飛翼氣動外形，沒有平尾、翼身融合。整個飛機的外形呈光滑曲線以求達(dá)到最佳的隱身效果。大量采用石墨碳纖維材料、鋸齒狀雷達(dá)散射結(jié)構(gòu)、蜂窩狀雷達(dá)吸波結(jié)構(gòu)、雷達(dá)吸波材料涂層，進(jìn)一步縮小了雷達(dá)反射截面積。據(jù)稱，B-2A在正常探測距離下的雷達(dá)反射截面積與一只小鳥相當(dāng)。轟炸機的所有燃料和武器系統(tǒng)全部設(shè)計在機體內(nèi)，因此外形異常“干凈”。機體使用了隱身材料，有些地方還涂有吸波材料。這些都有效地實現(xiàn)了良好的隱身性能。B-2B-2隱身轟炸機(美國諾斯普羅公司)諾斯普羅公司B-2諾斯普羅公司B-2其他機種

在發(fā)展F-117A和B-2兩種隱身軍用飛機的同時，美國還把隱身技術(shù)用于其他的機種，甚至用于導(dǎo)彈武器。80年代初，美國著手研制先進(jìn)技術(shù)戰(zhàn)斗機(ATF)。YF-22和YF-23——最終YF-22勝出，其生產(chǎn)型定名為F-22。聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機（JSF）在發(fā)展隱身飛機的同時，美國正在研制隱身導(dǎo)彈。其他機種在發(fā)展F-117A和B-2兩種隱身軍用飛機的同時，F(xiàn)-22作為美國下一代的主力戰(zhàn)斗機，必須保持優(yōu)異的機動性，同時可以適當(dāng)降低全向隱身的要求。F-22采用連續(xù)可變曲率的復(fù)雜大弧面，但飛機的基本布局還是比較常規(guī)的近似菱形的機頭錐截面和機身，達(dá)到“以角代面”，機頭錐側(cè)面尖利的折縫在氣動上起到了類似F-18的前緣邊條的作用，整個機身側(cè)面的折縫在電磁上也起到類似B-2的扁平、尖利邊緣的作用采用彎曲的進(jìn)氣道，以增加入射雷達(dá)波的反射次數(shù)，并在每次反射中吸收掉一點能量，最終的回波就會削弱很多后期研制的聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機（JSF）也有類似的特征。

菱形截面的F-22前機身F-22作為美國下一代的主力戰(zhàn)斗機，必須保持優(yōu)異的機動性，同F(xiàn)-35聯(lián)合打擊戰(zhàn)斗機F-35聯(lián)合打擊戰(zhàn)斗機常見的隱身技術(shù)縮小雷達(dá)反射截面降低紅外線信號特征降低視覺信號特征降低聽覺信號特征等離子體技術(shù)常見的隱身技術(shù)縮小雷達(dá)反射截面縮小雷達(dá)反射截面“反射”其實是一個簡化的概念目標(biāo)的RCS并不是固定的技術(shù)途徑有：1. 改變飛行器的外形和結(jié)構(gòu)，避免設(shè)計出在雷達(dá)方向上產(chǎn)生強反射的外形；2. 使用非金屬材料；3. 采用吸收雷達(dá)波的涂敷材料和結(jié)構(gòu)材料；4. 遮掩或消除剩余的反射?？s小雷達(dá)反射截面“反射”其實是一個簡化的概念RCS隨角度的變化

角度

可能的RCSRCS隨角度的變化角度可能的RCS降低紅外線信號特征產(chǎn)生：發(fā)動機尾噴管、武器系統(tǒng)表面氣動加熱/陽光輻射或地球輻射的反射及其相關(guān)設(shè)備的紅外輻射途徑：非常規(guī)噴管外形技術(shù)、隔熱與屏蔽技術(shù)、混合/冷卻技術(shù)、改變?nèi)紵Ч冉档图t外線信號特征產(chǎn)生：發(fā)動機尾噴管、武器系統(tǒng)表面氣動加熱/降低視覺信號特征目前正在大力開展特殊照明系統(tǒng)適宜的涂色奇異蒙皮電致變色材料和煙幕偽裝等視頻隱身技術(shù)的研究工作降低視覺信號特征目前正在大力開展降低聽覺信號特征噪聲源：螺旋槳/旋翼的旋轉(zhuǎn)和渦流噪聲、發(fā)動機進(jìn)氣、排氣、燃燒的噪聲、機體空氣動力尾流噪聲、渦流噪聲等信號減縮方法：降低噪聲級和改變噪聲特性。具體是指降低聲響頻率范圍內(nèi)的聲功率；修改噪聲的頻譜特性(幅值和頻率)以增加噪聲通過大氣、大氣-水界面和海里時的噪聲衰減；對噪聲采取遮擋和吸收措施。降低聽覺信號特征噪聲源：螺旋槳/旋翼的旋轉(zhuǎn)和渦流噪聲、發(fā)動機等離子體技術(shù)等離子體——氣體在某種外在因素的激發(fā)下，電離生成密度近似相等的自由電子、正離子和少量負(fù)離子而形成的第四態(tài)物質(zhì)。理論研究和實驗結(jié)果表明，等離子體對雷達(dá)波具有十分顯著的吸收、耗散效果。優(yōu)點：吸波頻帶寬、吸收率高、隱身效果好、使用簡便、使用時間長、價格便宜；不影響飛行性能；由于沒有吸波材料和涂層，大大降低了維護費用。此外，俄羅斯進(jìn)行的風(fēng)洞試驗表明，利用等離子體隱身技術(shù)還可以減少飛行器飛行阻力30%以上。難度和問題：這是一項十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程，包括大氣等離子體技術(shù)、電磁理論與工程、空氣動力學(xué)、機械與電氣工程等學(xué)科，研究此項技術(shù)必須首先做好各學(xué)科之間的交叉、配合的研究。所需電源功率很高，設(shè)備龐大等離子體技術(shù)等離子體——氣體在某種外在因素的激發(fā)下，電離生成外形尺寸與雷達(dá)散射截面積外形尺寸與雷達(dá)散射截面積隱身技術(shù)對現(xiàn)代空中作戰(zhàn)的影響極大提高現(xiàn)代作戰(zhàn)飛機的突防能力提高現(xiàn)代作戰(zhàn)飛機的生存能力改變現(xiàn)代空中突防的戰(zhàn)術(shù)改變現(xiàn)代空戰(zhàn)的戰(zhàn)術(shù)隱身技術(shù)對現(xiàn)代空中作戰(zhàn)的影響極大提高現(xiàn)代作戰(zhàn)飛機的突防能力隱身飛機設(shè)計特征座艙與機身融合采用翼身融合體結(jié)構(gòu)設(shè)計，使飛機表面盡可能圓滑平坦角椎狀機頭、多面體機身設(shè)計機翼、尾翼隱身設(shè)計進(jìn)氣道設(shè)計其它外掛設(shè)備及機載天線設(shè)備隱身飛機設(shè)計特征座艙與機身融合Q&AQ&A人有了知識，就會具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀，古人說“書中自有黃金屋?！蓖ㄟ^閱讀科技書籍，我們能豐富知識，培養(yǎng)邏輯思維能力；通過閱讀文學(xué)作品，我們能提高文學(xué)鑒賞水平，培養(yǎng)文學(xué)情趣；通過閱讀報刊，我們能增長見識，擴大自己的知識面。有許多書籍還能培養(yǎng)我們的道德情操，給我們巨大的精神力量，鼓舞我們前進(jìn)。人有了知識，就會具備各種分析能力，隱身技術(shù)概述課件隱身技術(shù)概述隱身技術(shù)概述隱身的基本概念專業(yè)定義：在武器系統(tǒng)研制過程中設(shè)法降低其可探測性，使之不易被敵方發(fā)現(xiàn)、跟蹤和攻擊，從而提高武器系統(tǒng)的生存能力和作戰(zhàn)效率本質(zhì)：分析設(shè)計對象的目標(biāo)特征信號并加以控制，降低或改變目標(biāo)的特征信號，使之相對敵方的偵查系統(tǒng)成為難以探測目標(biāo)目標(biāo)的特征信號：是一個廣泛的概念，包括視覺、聽覺、紅外、無線電等等，因此也就有針對各種不同探測手段的隱身技術(shù)。當(dāng)前的研究重點是雷達(dá)隱身技術(shù)和紅外隱身技術(shù)隱身的基本概念專業(yè)定義：在武器系統(tǒng)研制過程中設(shè)法降低其可探隱身技術(shù)的主要技術(shù)領(lǐng)域(1)特征信號分析分析目標(biāo)的可探測性特征，包括無線電、紅外、光學(xué)、聲學(xué)等，考查其在各種條件下的可觀測水平，為設(shè)計過程提供評估和優(yōu)化的基礎(chǔ)(2)低可探測技術(shù)即目標(biāo)特征信號控制技術(shù)，針對與武器系統(tǒng)面臨的威脅環(huán)境來有效地控制自身的目標(biāo)特征信號，使被敵方探測到的概率降到很低水平隱身技術(shù)的主要技術(shù)領(lǐng)域(1)特征信號分析幾個認(rèn)識上的誤區(qū)(1)隱身是完全“看不見”——隱身技術(shù)只是縮短探測器的有效作用距離，以達(dá)到有效壓縮敵方反應(yīng)時間，增加自身在戰(zhàn)場上的生存能力和作戰(zhàn)能力(2)需要全頻段、全空域的隱身能力——不但在技術(shù)上無法實現(xiàn)，實際上也是沒有必要的。只要抓住主要矛盾，避開不利的使用環(huán)境，就可以用較小的代價獲得較高的效益(3)隱身措施都是采用最先進(jìn)的技術(shù)幾個認(rèn)識上的誤區(qū)(1)隱身是完全“看不見”——隱身技術(shù)只是隱身技術(shù)的發(fā)展一戰(zhàn)時，德國空軍曾用透明材料制造過飛機，使地面人員難以發(fā)現(xiàn)它們雷達(dá)發(fā)明以后——1945年美國研制出一種吸收雷達(dá)波的涂料，代號為MX-40，據(jù)說使用效果很好1954年——U-2，設(shè)計時考慮了隱身，如在機身上涂滿黑色的可降低雷達(dá)波散射程度的“鐵漆”涂料SR-71——翼身融合、雙垂尾內(nèi)傾、大后掠邊條翼和三角翼，機身表面噴涂“鐵漆”，并用了許多專門研制的特殊材料和涂層B-1B——蛇形進(jìn)氣道，內(nèi)裝兩個加熱導(dǎo)流片。新改進(jìn)的機頭雷達(dá)罩上、機翼前緣天線罩、翼根整流罩、機翼后緣、高升力裝置和尾翼上都涂有雷達(dá)波吸收材料；座艙擋風(fēng)玻璃上采用真空電子鍍膜層；頭部、機身和平尾側(cè)面涂有雷達(dá)波吸波材料；頭部和后部雷達(dá)天線安裝隔框做成傾斜式的；在整體設(shè)計上采用翼身融合體結(jié)構(gòu)但是U-2、TR-1、SR-71和B-lB，都不是完全按隱身技術(shù)要求設(shè)計的飛機。真正的全隱身飛機是美國現(xiàn)已投入使用的F-117A戰(zhàn)斗機和B-2隱身轟炸機。隱身技術(shù)的發(fā)展一戰(zhàn)時，德國空軍曾用透明材料制造過飛機，使地面F-117A1988年11月，美國軍方宣布了長期處于保密狀態(tài)的最新式戰(zhàn)斗轟炸機F-117A和戰(zhàn)略轟炸機B-2的有關(guān)資料F-117是高亞音速隱身戰(zhàn)斗機。翼展13.2m，機長20.1m，機高3.78m，正常起飛重量23.8t。外形為后掠翼前三點起落架布局，垂尾采用V字形雙垂尾，并采用了吸波材料。機身的上表面是由許多塊平面組成的多面體，把雷達(dá)波以各種角度向飛機上半部天空中散射。各種措施使得F-117A的雷達(dá)散射截面積很小，為l/10m2~1/l00m2。F-117A1988年11月，美國軍方宣布了長期處于保密狀態(tài)洛克希德公司F-117A洛克希德公司F-117AB-2B-2隱身轟炸機(美國諾斯普羅公司)采用了新型的飛翼氣動外形，沒有平尾、翼身融合。整個飛機的外形呈光滑曲線以求達(dá)到最佳的隱身效果。大量采用石墨碳纖維材料、鋸齒狀雷達(dá)散射結(jié)構(gòu)、蜂窩狀雷達(dá)吸波結(jié)構(gòu)、雷達(dá)吸波材料涂層，進(jìn)一步縮小了雷達(dá)反射截面積。據(jù)稱，B-2A在正常探測距離下的雷達(dá)反射截面積與一只小鳥相當(dāng)。轟炸機的所有燃料和武器系統(tǒng)全部設(shè)計在機體內(nèi)，因此外形異?！案蓛簟?。機體使用了隱身材料，有些地方還涂有吸波材料。這些都有效地實現(xiàn)了良好的隱身性能。B-2B-2隱身轟炸機(美國諾斯普羅公司)諾斯普羅公司B-2諾斯普羅公司B-2其他機種

在發(fā)展F-117A和B-2兩種隱身軍用飛機的同時，美國還把隱身技術(shù)用于其他的機種，甚至用于導(dǎo)彈武器。80年代初，美國著手研制先進(jìn)技術(shù)戰(zhàn)斗機(ATF)。YF-22和YF-23——最終YF-22勝出，其生產(chǎn)型定名為F-22。聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機（JSF）在發(fā)展隱身飛機的同時，美國正在研制隱身導(dǎo)彈。其他機種在發(fā)展F-117A和B-2兩種隱身軍用飛機的同時，F(xiàn)-22作為美國下一代的主力戰(zhàn)斗機，必須保持優(yōu)異的機動性，同時可以適當(dāng)降低全向隱身的要求。F-22采用連續(xù)可變曲率的復(fù)雜大弧面，但飛機的基本布局還是比較常規(guī)的近似菱形的機頭錐截面和機身，達(dá)到“以角代面”，機頭錐側(cè)面尖利的折縫在氣動上起到了類似F-18的前緣邊條的作用，整個機身側(cè)面的折縫在電磁上也起到類似B-2的扁平、尖利邊緣的作用采用彎曲的進(jìn)氣道，以增加入射雷達(dá)波的反射次數(shù)，并在每次反射中吸收掉一點能量，最終的回波就會削弱很多后期研制的聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機（JSF）也有類似的特征。

菱形截面的F-22前機身F-22作為美國下一代的主力戰(zhàn)斗機，必須保持優(yōu)異的機動性，同F(xiàn)-35聯(lián)合打擊戰(zhàn)斗機F-35聯(lián)合打擊戰(zhàn)斗機常見的隱身技術(shù)縮小雷達(dá)反射截面降低紅外線信號特征降低視覺信號特征降低聽覺信號特征等離子體技術(shù)常見的隱身技術(shù)縮小雷達(dá)反射截面縮小雷達(dá)反射截面“反射”其實是一個簡化的概念目標(biāo)的RCS并不是固定的技術(shù)途徑有：1. 改變飛行器的外形和結(jié)構(gòu)，避免設(shè)計出在雷達(dá)方向上產(chǎn)生強反射的外形；2. 使用非金屬材料；3. 采用吸收雷達(dá)波的涂敷材料和結(jié)構(gòu)材料；4. 遮掩或消除剩余的反射?？s小雷達(dá)反射截面“反射”其實是一個簡化的概念RCS隨角度的變化

角度

可能的RCSRCS隨角度的變化角度可能的RCS降低紅外線信號特征產(chǎn)生：發(fā)動機尾噴管、武器系統(tǒng)表面氣動加熱/陽光輻射或地球輻射的反射及其相關(guān)設(shè)備的紅外輻射途徑：非常規(guī)噴管外形技術(shù)、隔熱與屏蔽技術(shù)、混合/冷卻技術(shù)、改變?nèi)紵Ч冉档图t外線信號特征產(chǎn)生：發(fā)動機尾噴管、武器系統(tǒng)表面氣動加熱/降低視覺信號特征目前正在大力開展特殊照明系統(tǒng)適宜的涂色奇異蒙皮電致變色材料和煙幕偽裝等視頻隱身技術(shù)的研究工作降低視覺信號特征目前正在大力開展降低聽覺信號特征噪聲源：螺旋槳/旋翼的旋轉(zhuǎn)和渦流噪聲、發(fā)動機進(jìn)氣、排氣、燃燒的噪聲、機體空氣動力尾流噪聲、渦流噪聲等信號減縮方法：降低噪聲級和改變噪聲特性。具體是指降低聲響頻率范圍內(nèi)的聲功率；修改噪聲的頻譜特性(幅值和頻率)以增加噪聲通過大氣、大氣-水界面和海里時的噪聲衰減；對噪聲采取遮擋和吸收措施。降低聽覺信號特征噪聲源：螺旋槳/旋翼的旋轉(zhuǎn)和渦流噪聲、發(fā)動機等離子體技術(shù)等離子體——氣體在某種外在因素的激發(fā)下，電離生成密度近似