新一代隱身技術或宣告涂層涂料隱身成為歷史

11月6日至11日，在珠海第十二屆中國國際航空航天博覽會上，光啟發(fā)布集隱身、傳感、結構、承載于一體的新一代隱身技術，展出戰(zhàn)機、無人機、艦艇、導彈等尖端裝備隱身解決方案，全方位展現(xiàn)超材料在隱身裝備領域的獨特應用價值。

據(jù)悉，光啟軍用超材料隱身結構產品已在空軍、海軍、火箭軍多個重點型號上研制應用，大幅提升了尖端裝備的隱身性能，并從根本上解決了傳統(tǒng)隱身裝備維護困難的難題，增強了先進武器裝備的對抗能力。業(yè)內專家分析認為，光啟新一代隱身技術堪稱“革命性隱身技術解決方案”，有望結束傳統(tǒng)隱身技術借助涂層隱身的歷史。

據(jù)了解，隨著電子信息技術高速發(fā)展及其在國防領域中的廣泛應用，偵察技術手段已經實現(xiàn)了高技術化。精確制導武器的廣泛應用，意味著戰(zhàn)場目標“發(fā)現(xiàn)即可命中”，使武器裝備系統(tǒng)、尖端設施、作戰(zhàn)部隊生存能力及作戰(zhàn)效能受到嚴重威脅。偽裝和隱身技術作為反偵察手段已成為戰(zhàn)場上必不可少的部分。

簡單一點的來說，隱身技術就是根據(jù)電磁波的規(guī)律，然后針對雷達的工作原理，設計出的具有吸收雷達波的材料，或者設計出消除鏡面反射和角反射的外形，以此來實現(xiàn)在雷達屏幕上消失的技術。

現(xiàn)代隱身戰(zhàn)機一般采用三種隱身方式:一，在飛機表面涂覆放射性同位素，其放射的高能粒子在飛機周圍形成等粒子屏，可以吸收和屏蔽雷達波和紅外輻射;二，采用各種類型的鐵氧體涂層，有效減小飛機的雷達反射面積;三，采用先進復合材料和電磁波“吸收材料”組合而成的吸波結構材料制造飛機，更有效地減少飛機的雷達反射面積。

“嬌氣的”隱身涂層

隱身涂料是固定涂覆在武器系統(tǒng)結構上的隱身材料，按其功能可分為雷達隱身涂料、紅外隱身涂料、可見光隱身涂料、激光隱身涂料、聲納隱身涂料和多功能隱身涂料。隱身涂層要求具有：較寬溫度的化學穩(wěn)定性;較好的頻帶特性;面密度小，重量輕;粘結強度高，耐一定的溫度和不同環(huán)境變化。

涂層隱形戰(zhàn)機是將戰(zhàn)機本身涂上隱形材料，因為吸波涂料附著力差，這種涂料涂在飛機表面的很容易造成損耗，每次長期飛行后都要加以修補，而新涂上的涂料要在一定溫度、濕度的條件下固化，這大大提高了成本。

據(jù)統(tǒng)計，一架飛機正常飛行1個小時后，他的維修時間是48小時，需要20個人維護。而在這些工作任務中，修補吸波材料占39%。另外吸波材料怕下雨，怕潮濕。下雨天氣飛機表面弄濕以后其隱身性能大為下降，涂料易脫落。所以每次飛行完畢的飛機都要推回機庫內存放。

在飛行中，如果機身有裂痕就會引起其隱身性能急劇下降，戰(zhàn)機本身的造價非常昂貴，而涂滿隱身材料的戰(zhàn)機的價值就不言而喻了。

超材料成為尖端裝備“新寵”

超材料是通過在材料關鍵物理尺寸上的結構有序設計，突破某些表觀自然規(guī)律的限制，獲得超出自然界原有普通物理特性的超常材料的技術。超材料是一個具有重要國防應用價值和廣泛應用前景的前沿技術領域，將對未來武器裝備發(fā)展和作戰(zhàn)產生革命性影響。

近年來，國內裝備和新聞節(jié)目開始報道殲-20戰(zhàn)機在隱身材料和涂裝上的先進。比如，在一次節(jié)目中，將殲-20的簡易機庫與美國F-22戰(zhàn)機“恒溫恒濕豪華機庫”做對比，顯示中國戰(zhàn)機的“不嬌氣”。

原因有二：其一是中國在隱身涂料方面比西方的更加先進。F-22乃是F-35戰(zhàn)機的隱身涂層，受外界環(huán)境影響較大容易脫落，所以必須要精心維護。中國在隱身涂料方面則與美國不同或者說比美國先進，所以在維護保養(yǎng)方面的更加方便，大大降低了成本。除了涂料方面的優(yōu)勢外，另一個原因就是中國隱身材料在超材料方面有了突飛猛進。

回顧2016年的珠海航展，尖端隱身技術供應商—光啟的展臺前人聲鼎沸，當時該公司推出的“紅外隱身衣”引人注目。而在展臺一隅不起眼的位置，很多不規(guī)則的模型卻少人問津。其實，各種各樣的超材料結構件才是這家公司的拳頭產品，當時，該公司展出的有隱身桅桿、隱身機翼等。

2018年3月5日，央視播出了第八集《大國重器》，節(jié)目首次披露，我國成為了世界上首個實現(xiàn)超材料(Metamaterial)量產的國家。目前而言，發(fā)展出的“超材料”包括：“左手材料”、光子晶體、“超磁性材料”等。其中，“左手材料”是近年來世界范圍內最受關注的超材料類型。“左手材料”可以在一定的頻段下同時具有負的磁導率和負的介電常數(shù)，即可以對電磁波的傳播形成“負的折射率”，這意味著該隱身材料不會讓電磁波反射，也不是讓電磁波吸收，而是引導被物體阻擋的電磁波繞著走，從而實現(xiàn)完美隱身。有此奇特的功能，這種材料將可以使我國的隱身無人機實現(xiàn)完全的隱身，令反隱身雷達徹底無計可施。

實現(xiàn)真正隱身

超材料實現(xiàn)隱身與傳統(tǒng)隱身技術的區(qū)別是，超材料使入射的電磁波、可見光或聲波繞過被隱藏的物體，在技術上實現(xiàn)真正意義上的隱身。

超材料因其獨特的物理性能而一直備受人們的青睞，在尖端裝備領域具有重大的應用前景。隱身是近年來出鏡率最高的超材料應用，也是迄今為止超材料技術研究最為集中的方向，如美國的F-35戰(zhàn)斗機與DDG1000大型驅逐艦均應用了超材料隱身技術。

近年來，超材料在隱身、電子對抗、雷達等領域的應用成果不斷涌現(xiàn)，展現(xiàn)出巨大應用潛力和發(fā)展空間。天線與天線罩是超材料的眾多用武之地之一。國外眾多實驗表明，將超材料應用到導彈、雷達、航天器等天線上，可以顯著降低天線能耗，提高天線增益，拓展天線工作的帶寬，有效增強天線的方向性。

目前，超材料技術已取得重要進展，如通過對氣動外型、電磁性能和力學性能的定制化復雜設計，實現(xiàn)物理結構與電磁功能一體化的超材料隱身結構，已在飛機、航船、導彈隱身上得到應用;超材料吸波隱身功能材料，通過設計微結構、利用復雜微結構設計和材料改性，實現(xiàn)超材料在低頻寬頻的定制化材料、結構吸波功能，具有優(yōu)異的低頻寬頻隱身性能，可做為艦船船身吸波隱身、甲板吸波隱身、貼覆式吸波隱身材料;利用超材料技術，設計制造具備高透波、低副瓣、低方向圖畸變、高隱身性能的電磁窗，可用于導彈罩、機載天線罩;此外，利用超材料電磁調制技術制作的機載共形天線、彈載共形天線、艦載小型化天線，能夠實現(xiàn)天線與平臺共形安裝，具備角域寬、覆蓋范圍廣、兼?zhèn)涓咻椛湫阅芘c高隱身性等優(yōu)異特性。未來，超材料在電磁隱身、光隱身和聲隱身等方面具有巨大應用潛力，在各類飛機、導彈、衛(wèi)星、艦艇和地面車輛等方面將得到廣泛應用，使軍事隱身技術發(fā)生革命性變革。

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