隱身復(fù)合材料技術(shù)主要指雷達(dá)吸波材料、透波材料與導(dǎo)電材料的應(yīng)用技術(shù)。它利用隱身(吸波)復(fù)合材料的特殊電磁特性,將入射的電磁波能量轉(zhuǎn)化成熱能而耗損掉,以縮減飛行器某些關(guān)鍵部位的雷達(dá)回波強(qiáng)度。它是重要的隱身措施之一。
隱身復(fù)合材料包括涂敷性吸波材料、結(jié)構(gòu)型復(fù)合吸波材料及有源吸波材料等。吸波材料的機(jī)理是使入射電磁波能量在分子水平上產(chǎn)生振蕩,轉(zhuǎn)化為熱能,有效地衰減雷達(dá)回波強(qiáng)度。按吸收機(jī)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(jī)體表面的一種吸收雷達(dá)波的涂料。80年代廣泛應(yīng)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(jī)主要采用了鐵氧體吸波涂層。1987年美國(guó)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?jī)H為鐵氧體的1/10,對(duì)雷達(dá)波的衰減可達(dá)80%以上。美國(guó)研制出的另一種新型“鐵球狀”吸波涂層,其特點(diǎn)是價(jià)格便宜,涂敷方便,可耐5000℃高溫。此外,國(guó)外還正在研制含有放射性同位素的涂料和半導(dǎo)體涂料,其特點(diǎn)是吸收頻帶寬,反射衰減率高,使用壽命長(zhǎng),能較好地滿足超音速飛行的氣動(dòng)要求。
2)結(jié)構(gòu)型吸波材料
結(jié)構(gòu)型吸波材料是一種既可作承力部件,又具有優(yōu)良的電磁波吸收性能的復(fù)合材料。目前國(guó)外研制的大致有吸收劑散布型、層板型和夾心結(jié)構(gòu)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(fù)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(fù)合材料(F-117的V形垂尾、F-22的機(jī)身和機(jī)翼蒙皮采用了此吸波材料)。層板型是將復(fù)合材料制成多層結(jié)構(gòu),外層為透波材料,中間層為電磁損耗層,內(nèi)層則由具有反射雷達(dá)波性能的材料構(gòu)成。夾心結(jié)構(gòu)型是用透波性良好且強(qiáng)度高的復(fù)合材料作面板,以蜂窩結(jié)構(gòu)、波紋結(jié)構(gòu)或錐形結(jié)構(gòu)作芯子,再用石墨、磁粉、泡沫吸收材料填充而制成的復(fù)合材料。由于夾心結(jié)構(gòu)型復(fù)合材料重量輕、比剛度、比強(qiáng)度高,易做成復(fù)雜曲線結(jié)構(gòu),因此該型復(fù)合材料在隱身飛機(jī)上已得到廣泛應(yīng)用。例如A-12、F-19、B-lB、B-2、YF-23等飛機(jī)上均不同程度地采用了該種材料,其中B-lB飛機(jī)上運(yùn)用的該種材料竟占整個(gè)結(jié)構(gòu)材料的30%。

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