知识分享：航空飞行器的隐身衣——雷达吸波材料

21世纪，随着雷达技术的飞速发展，未来局部战争对飞机、导弹和舰艇的生存和防御能力构成了极大的威胁。据统计，在各种可能对飞机构成威胁的武器装备中，雷达的威胁达到了60% 以上。隐身武器的发展和应用将是未来战争的决定性因素。

隐身技术，即低可探测技术，并不是完全看不见，而是通过对飞机结构和材料的设计，降低雷达的探测能力，缩短威胁雷达对我机的探测距离，从而提高飞机的防御和攻击性能。雷达的探测距离是由其自身性能、大气传播系数和目标雷达的RCS决定的。威胁雷达的探测性能和大气传播系数是不可控的，只能通过减小目标雷达的截面积来缩短威胁雷达对我机的探测范围，提高我机的生存和防御性能。

降低雷达散射截面的 RCS 通常有两种方法: 1。形状隐身: 通过对飞机结构形状的设计，避免出现任何大平面和垂直交叉面，飞机的形状设计是一个平滑的过渡曲线形状，消除镜面和角反射。2.雷达吸波材料隐身: 应用雷达吸波材料，可以在很大程度上减少雷达对敌人的探测回波。借助雷达吸波材料，在保证飞机机动性的前提下，可以获得良好的隐身效果。

那么这些吸波材料是如何吸收雷达波的呢？与光波类似，雷达波在不同介质中传播时，也会发生反射、折射与透射。吸波材料就是要让电磁波在尽可能少地被反射与透射。要减少反射就需要电磁波在材料中传播的阻抗与其在自由空间的阻抗尽可能匹配，让电磁波尽可能多地进入材料；另一方面，减少透射，即要使得进入材料内部的电磁波尽可能多的被耗散吸收。不同的吸波材料有不同的吸收机理，大致可以分为以下几种：1.磁损耗型：源于磁性材料的磁滞损耗、涡流损耗和剩余损耗等，可通过调控材料的磁导率调控吸波性能。2. 电导损耗型：主要是通过电磁场的变化在导电材料内部产生电流，从而将电磁能转化为热能。一般而言，导电材料的电导率越大，损耗能力越强。以碳材料为代表的电导损耗吸波材料在上世纪80年代就作为雷达吸波材料被广泛应用。二战时期，石墨就被填充进飞机蒙皮的蜂窝结构中吸收雷达波。3.介电损耗型：主要是依赖于电磁波在传播过程中，不同物质导电性能的差异，致使材料内部电子/原子核发生相对位移，引起了电荷的重新排布，从而将电磁能转化为热能。与电导损耗和磁损耗型吸波材料相比，介电型吸波材料具有更优异的抗氧化性和高温使用性能，主要代表为SiC陶瓷材料。

当吸波材料应用到隐身飞机表面时，从材料两面反射回来的雷达波会发生干涉，相互抵消。B-2发动机机体上喷涂的吸波涂料就是利用了这种干扰抵消的吸波机理。此外，近年来还出现了许多新型雷达隐身材料，如特殊结构隐身材料、雷达智能隐身材料、等离子体隐身材料等。但由于技术成熟度与应用需求差距较大，目前仍处于研发和产业化的初级阶段，已单项应用的新型雷达吸波材料技术尚未形成规模。

未来战场环境问题日趋恶劣，隐身技术应用研究方法仍需我们不断提高深化，雷达吸波材料需要从其吸波强度、吸收频率范围、重量、环境适应性等方面可以进行分析改进。目前，纳米复合材料、手性特征材料、智能建筑材料、多频谱等新型雷达吸波材料的研究已在世界经济范围内展开，强吸收、宽频带隐身材料的研究是隐身材料作为未来社会发展的一个企业主要工作方向。