隐身技术的“集大成者”

本文转自：中国国防报

全向宽频隐身——

隐身技术的“集大成者”

下一代空中作战平台的重要特点之一，是采用全向宽频隐身技术。与五代机的部分隐身技术不同，全向宽频隐身技术能够在多个方向、多个雷达频段内实现隐身，其隐身技术更复杂、实现难度更大。这不禁令人好奇：全向宽频隐身有何优势？如何实现？要了解这些，还得从隐身技术讲起。

隐身技术，又称目标特征控制技术或低可探测技术，是指减弱目标辐射和反射的特征信息，使其难以被雷达、红外、可见光等探测器发现和跟踪的技术。隐身技术包括雷达隐身、红外隐身、可见光隐身、射频隐身和声隐身等。由于雷达是探测和发现目标的主要手段，所以隐身技术的重点是缩小目标的雷达散射截面积（RCS）。

雷达散射截面积一般以平方米为单位，反映目标的雷达信号特征的大小，与探测距离成正比。例如，某雷达针对雷达散射截面积为5平方米的目标，其探测距离可达300千米；针对雷达散射截面积为0.01平方米的目标，探测距离只有48千米。

隐身飞机的隐身效果不是全方位的。由于机头、机身、机尾等部位存在结构、形状和材料等差异，导致不同方向的雷达散射截面积不同。通常，战斗机在空战中以迎头和尾后攻击为主，为减少被敌方发现和跟踪的概率，其正对敌方的前向和尾后的雷达散射截面积最小。同样，隐身飞机也做不到全频段隐身。目前的探测与跟踪雷达以L、S、C、X等波段为主，因此隐身飞机一般在上述几个频段实现隐身。另外，隐身飞机机体涂覆的吸波材料，也只对2至18GHz的频段有一定隐身效果。

所谓全向宽频隐身技术，是指在前、后、左、右、上、下等多个方向，甚高频、超高频、L、S、C、X、Ku等多个雷达频段内，都能大幅降低飞机雷达散射截面积的技术。为追求全向宽频隐身效果，美俄等国主要在外形隐身、材料隐身和等离子隐身技术方面寻求突破。

外形隐身是实现武器装备隐身最直接、最有效的办法。其实质是将目标的强反射源变为弱反射源，即通过改变目标的外形设计，减小雷达散射截面积。常见的强反射源包括飞机边缘、尖端，机体上的凸出物和外挂物等。美国空军的B-2A和B-21轰炸机均采用无尾飞翼布局，外形隐身效果较好。

材料隐身分为3种类型。一是材料吸收雷达波，将电磁能转换为热能散发出去，实现隐身效果。二是材料将雷达波分散到装备全身，降低目标电场强度，实现隐身效果。三是通过反射波叠加干涉，实现无源对消，达到隐身目的。

目前，复合材料、纳米材料和智能材料是隐身材料研究的重要方向。其中，复合材料可由多层不同功能的隐身材料叠加而成。例如，法国已研制出在50MHz至50GHz频率范围内、吸波性能良好的宽频吸波复合材料。纳米材料因其独特结构，具有良好的吸波特性，并兼有高吸收、涂层薄、质量轻、吸收频带宽、红外微波吸收兼容等特点。智能材料可以通过感知与分析敌方雷达探测信号，自动调节武器电磁波与光学特性，实现目标隐身。

等离子隐身技术较简单，即在飞机上安装等离子发射器，在其表面制造等离子云，形成电磁屏障，在雷达照射后起到吸波作用，使反射回雷达的电磁波大大减少，从而达到隐身效果。据报道，俄罗斯已经研制出第三代等离子隐身产品，可将雷达发现概率降低99%。

为获取全向宽频隐身能力，下一代空中作战平台将综合使用这些技术，提高飞机雷达、红外、射频和可见光等隐身能力，最终实现在作战中先敌发现、先敌打击。