隐身技术

电影《透明人》片段1989年12月20日，美军６架Ｆ－117隐形战斗轰炸机长途奔袭几千公里，将沉睡中的巴拿马里奥阿托机场变成了一片火海，上演了全隐身武器装备投入实战的“处女秀”。Ｆ－117隐形战斗轰炸机轰炸巴拿马里奥阿托机场1991年1月17日凌晨，多架F-117战机悄无声息地出现在巴格达上空，向市中心通讯大楼投下炸弹，45分钟后巴格达空袭警报才响起。巴格达被袭击后的场境F-117“夜鹰”轰炸机2011年5月2日，美军2架“黑鹰”隐形直升机和2架“支努干”直升机从阿富汗秘密进入巴基斯坦境内，突袭了位于巴首都伊斯兰堡以北60公里处的住宅，成功击毙本·拉登，轰动全球。隐身技术，又称隐形技术，是通过降低武器装备的各种信号特征，使其难以被发现、识别、跟踪和攻击的技术。美B2隐形轰炸机研制中的隐身衣服二、隐身技术的作战运用一、隐身技术的种类及原理一、隐身技术的种类及原理隐身技术按其所针对的传感器可分为雷达隐身技术、红外隐身技术、可见光隐身技术及声波隐身技术等。一、隐身技术的种类及原理一、隐身技术的种类及原理（一）雷达隐身技术—波能黑洞一、隐身技术的种类及原理雷达是当前军事领域使用最多，也是最主要的侦察探测装置之一。因此，雷达隐身技术相应地成为最关键的隐身技术。结构隐身技术材料隐身技术信号对消技术微波传播指示技术主要技术措施等离子体隐身技术一、隐身技术的种类及原理1.结构隐身技术一是避免武器装备表面出现大的平面和大的凸状弯曲面，以抑制镜面强反射效应。F-117隐身飞机采用“钻石形”的特殊设计，这种外形，大量采用多面体或多角体结构，用多方向的小镜面反射和边缘衍射代替小角度的、能量集中的大镜面反射。F－117隐身飞机一、隐身技术的种类及原理B2隐身轰炸机二是尽可能消除武器装备外形上的垂直相交表面，合理设计腔体，避免出现角反射器效应。合理设计和制造座舱盖，不让雷达波进入座舱内。一、隐身技术的种类及原理1.结构隐身技术设计特殊的雷达天线或将普通的盘状雷达天线置于一种特殊的雷达罩内。隐身飞机雷达合理设计和制造座舱盖，不让雷达波进入座舱内。二是尽可能消除武器装备外形上的垂直相交表面，合理设计腔体，避免出现角反射器效应。一、隐身技术的种类及原理1.结构隐身技术为了减少雷达的反射波，隐身飞机通常都不采用常规的副翼、襟翼、缝翼和扰流片等，而是翼身融为一体，可有效避免行波产生二次能量辐射而雷达散射截面积的增大。三是采用各种措施弥合缝隙，以避免因缝隙行波产生二次能量辐射。X45隐身概念机1.结构隐身技术一、隐身技术的种类及原理隐身武器装备通常采用内嵌式机舱，或将必需的翼下外挂物放在吸波材料制成的翼下容器内携带等等，可以有效地减少雷达的反射截面积。四是减小散射源数量，取消各种外接设施，使武器装备表面形成平滑过渡的曲线形体。F－35隐身战斗机一、隐身技术的种类及原理1.结构隐身技术结构隐身技术的发展方向—仿生仿生隐身技术是指借鉴某些动物的奇特生理结构，对目标进行隐身的技术措施。海鸥燕八哥蜜蜂麻雀一、隐身技术的种类及原理2.材料隐身技术材料隐身技术是雷达隐身的关键技术。目前主要使用的有吸波涂层材料、吸波结构材料和雷达透波材料。使用吸波涂料的无人机使用吸波结构材料飞机一、隐身技术的种类及原理3.等离子体隐身技术等离子体是一种宏观电中性电离气体，它对电磁波的传播有很大影响，主要体现在吸收电磁波和使电磁波产生绕射效应。俄罗斯的新一代隐形战斗机一、隐身技术的种类及原理4.信号对消技术信号对消技术的主要原理是：在目标表面附加若干阻容元件，使其产生与雷达回波频率、极化、幅值相等但相位相反的附加辐射波，使敌方雷达无法接收到目标回波。隐形战斗机附加辐射波示意图一、隐身技术的种类及原理5.微波传播指示技术研究发现，雷达波在空中的覆盖范围会产生一定“空隙”，形成一定的传播波道。如果作战飞机能在雷达覆盖的“空隙”内或波道外通过，就可避开敌方雷达的探测而顺利实现突防。飞机利用雷达波空隙飞行示意图一、隐身技术的种类及原理(二)红外隐身技术—热能盾牌一、隐身技术的种类及原理红外隐身技术，就是抑制目标在敌方红外探测系统方向上的红外辐射。减少红外辐射的方法有屏蔽、冷却、吸收和散射等。减少热源数量减少机体红外辐射改进发动机喷管设计改进燃料主要技术措施一、隐身技术的种类及原理1.减少热源数量武器装备的热源是目标产生红外辐射的主要原因，因此，要减少目标的红外辐射首先就要尽最大可能地减少目标的热源数量。取消飞机的加力系统全电驱动的潜艇想象图一、隐身技术的种类及原理2.减少机体的红外辐射减少机体红外辐射的方法，主要有选用耐热复合材料和对发动机内部进行特殊处理。飞机发动机F35飞机组装一、隐身技术的种类及原理3.改进发动机的喷管设计搞好发动机喷管红外隐身设计的有效方法是尽量加大喷口的周长，这样可以使气流和喷口同冷气的接触面积最大，有利于快速降温。暗剑无人隐身飞机尾喷口F-16飞机尾喷口一、隐身技术的种类及原理4.改进燃料隐身武器必须采用能够充分燃烧的燃料，以减少红外辐射，同时还可在燃料中添加特殊添加剂，以改变排气气流的红外辐射波长。F－22隐身飞机新一代隐身舰艇想象图一、隐身技术的种类及原理(三)电子隐身技术—电波遁形一、隐身技术的种类及原理电子隐身通常采用抑制目标自身电子辐射的方法。其主要技术措施有减少无线电设备、采用低截获概率技术改进电子设备、对电子设备进行屏蔽、实施电子欺骗和干扰、改变天线结构和减少电缆辐射等。一、隐身技术的种类及原理1.减少无线电设备电子隐身最好的办法就是减少电磁波辐射源的数量，即尽可能地减少无线电设备。SR－71高空隐身侦察机隐身舰船编队一、隐身技术的种类及原理2.采用低截获概率技术改进电子设备对于一些必须使用的电子设备，可采用发射功率自动管理技术、频率捷变技术和被动雷达技术等措施来提高隐身性能。F－22隐身战斗机一、隐身技术的种类及原理3.对电子设备进行屏蔽采用特殊材料和涂料，对电子设备进行屏蔽是有效减少目标向外辐射电磁能量的方法。电子设备屏蔽层隐身飞机内部结构图一、隐身技术的种类及原理4.实施电子欺骗和干扰实施电子欺骗和干扰主要采取发射与敌雷达同频信号、安装干扰机、施放雷达和红外诱饵等措施，来降低被捕获和识别的概率。美军F－15、F－16、F/A－18战机一、隐身技术的种类及原理5.改变天线结构为提高电子隐身效果，可以将天线嵌入目标体内，做到不使用时自动收回，从而避免天线对于电磁信号的被动反射。普通舰艇表面隐身舰艇表面一、隐身技术的种类及原理6.减少电缆辐射减少电缆辐射，可以采用缩短各种电子设备之间的距离和使用光缆代替电缆来连接电子设备等方法。隐身战舰想象图中国暗剑无人机想象图一、隐身技术的种类及原理(四)可见光隐身技术—匿迹潜形一、隐身技术的种类及原理可见光隐身技术主要是指用于对抗光学侦察的隐身技术。其主要措施为控制光反射特征、控制色度和控制亮度等。一、隐身技术的种类及原理1.控制光反射特征控制光反射特征主要是减小目标尺寸，或者采取一些科学的结构设计，其目的是减少太阳光反射的角度范围，进而减少探测的有效距离。打开机盖的F-117F-16战斗机一、隐身技术的种类及原理2.控制色度控制色度就是在目标表面涂敷涂料，使目标与背景的颜色一致起来。目前，最先进的是使用具有感知功能的自变色涂料。变色龙隐形飞机蒙皮一、隐身技术的种类及原理3.控制亮度控制亮度就是在武器装备适当部位安装智能照明灯，通过控制灯光强度与颜色，使武器装备与背景浑然一体。越南战争中的F－4战斗机一、隐身技术的种类及原理歼－１０战斗机(五)声波隐身技术—噪声屏障一、隐身技术的种类及原理声波隐身技术主要用于对抗敌人的声波侦察。采用的技术手段包括改进发动机和辅助机的设计、减小运动介质的振动噪声、减小共振和使用阻尼声材等。电磁炮X47隐身战机想像图一、隐身技术的种类及原理潜艇声波隐身工作原理一、隐身技术的种类及原理二、隐身技术的作战运用随着隐身技术的成熟和广泛应用，隐身武器装备已经从空中发展到海上和陆上，从主战装备发展到保障装备，隐身化已经成为武器装备发展的最大趋势。二、隐身技术的作战运用二、隐身技术的作战运用（一）空战隐身武器装备二、隐身技术的作战运用1.隐身侦察机上世纪60年代中期，美国空军率先制订了隐形技术的研究计划，随后便将部分研究成果在U—2和SR—71等高空侦察机上应用。U—2和SR—71高空侦察机二、隐身技术的作战运用“暗星”无人侦察机“暗星”无人侦察机翼展21米，机长4.57米，巡航速度可达556千米/小时，飞行高度为1.5万米，所获情报通过通信卫星进行传输。美国“暗星”无人侦察机二、隐身技术的作战运用中国的无人侦察机我国的“翔龙”和“暗剑”无人机，从其设计上看，隐身技术利用程度非常高，证明我们国家在隐身领域取得了可喜的进展。“翔龙”和“暗剑”无人机二、隐身技术的作战运用2.隐身战斗机隐身侦察机，虽然在隐身武器中先行一步，但真正发展最快风头尽出的隐身武器，还要说是隐身战斗机。法兰西之翼——“阵风”(Rafale)战斗机二、隐身技术的作战运用F—117是世界上第一种高隐形性能战斗机，由美国洛克希德公司制造，该机1975年开始研制，1983年10月装备美国空军。F－117战斗机二、隐身技术的作战运用2.隐身战斗机二、隐身技术的作战运用F－117A隐形战斗机2.隐身战斗机F-22隐身战斗机是美国空军第四代空中优势战斗机，是美军空中优势保持领先其他国家20年的重要保障。F－22战斗机二、隐身技术的作战运用F-35战机由多国共同研制2.隐身战斗机F-35是与F-22形成高低档搭配的同一代战斗机，作为一款多功能隐身战机，它几乎承载了西方新一代战机的全部希望。二、隐身技术的作战运用美国中央情报局向白宫国防会议的报告中称，中国歼－10飞机的座舱、进气道和雷达罩的隐身技术指标完全达到了设计目标。中国歼－10飞机2.隐身战斗机歼-14战斗机的想象图二、隐身技术的作战运用3.隐身轰炸机“枪骑兵”B-1B隐形轰炸机，是美国罗克韦尔公司1984年研制成功的第一种隐身远程战略轰炸机，1988年装备部队。沙漠之狐行动中的B-1B隐形轰炸机二、隐身技术的作战运用B－2隐形轰炸机，是目前世界上最有代表性的隐形武器，也是世界上最先进和最昂贵的作战飞机，每架价格高达22亿美元。Ｂ－2隐形轰炸机二、隐身技术的作战运用3.隐身轰炸机B-2隐身轰炸机自服役以后，参加了科索沃、阿富汗和伊拉克三次战争。二、隐身技术的作战运用4.隐身导弹世界军事强国在研制隐身飞机的同时，都在加紧对隐身导弹的研究。目前具有代表性的主要有美国AGM-129巡航导弹、俄罗斯X-65C型隐身巡航导弹、法国AP-CHE隐身导弹等。美军现役AGM-129巡航导弹俄X－65C型隐身巡航导弹二、隐身技术的作战运用(二)海战隐身武器装备二、隐身技术的作战运用20世纪80年代以来，对海战武器装备进行隐身化设计和改造也日益受到各国海军的重视，从局部采用隐形技术到全面采用隐形技术的水面舰艇和潜艇相继出现。二、隐身技术的作战运用1.隐身快艇隐身快艇以独有的优势在海战武器中发展比较迅速。目前最具代表性的有美国“海影”、“短剑”，芬兰“哈米纳”和瑞典“斯米格”等隐身快艇。芬兰“哈米纳”美国“短剑”二、隐身技术的作战运用美国“海影”隐身快艇“海影”号隐身快艇服役以来从未携带过任何武器，是美海军舰艇隐身技术的重要试验平台。二、隐身技术的作战运用“海影”隐身快艇022隐身快艇022隐身快艇是中国海军目前隐身技术最高的实用化舰艇，这是中国海战武器实现全隐身化的一个很成功起点。二、隐身技术的作战运用2.隐身舰船舰船隐身主要应用以下几项技术：取消了上层建筑上密密麻麻的天线，常规天线被空腔天线等先进的天线所取代；尽量将武器收回甲板或舱室内，所有舰船上见棱见角的地方全部采用15度以上的平滑过渡。船体采取层压技术和低磁性材料，以防磁性水雷攻击。采用喷水推进等低噪音动力系统代替噪音很大的螺旋桨推进装置。二、隐身技术的作战运用目前，具有隐身能力的舰船，主要有法国的“拉菲特”级护卫舰、美国的DD-21