【内容提要】
电磁波吸收材料不仅可以赋予武器装备雷达隐身性能,提高国防安全水平;还能够吸收周围环境中的电磁波污染,使人们免收电磁波的伤害。因此,无论在军用还是民用领域中,吸波材料均具有极大的应用价值。本文主要介绍了有关隐身吸波材料的基础知识,包括以下五个方面:雷达隐身原理、电磁波吸收原理、吸波材料的发展历程、材料吸波性能的评价和高分子基复合吸波材料。
【1.引文】
1991年1月17日拂晓,重兵把守的伊拉克指控和通信中心等大批重要设施遭到美军的毁灭性打击,海湾战争的走向由此改变。然而在此次行动中,伊军所有的机载和地面雷达均为探测到任何敌方目标。美军的整个行动宛如“鬼魅”一般,打的伊军“丈二的和尚摸不着头脑”,伊军对此困惑不已。原来,美军在此次行动中使用了秘密武器—F117隐身战斗机,这才使得伊军未能及时做出反应,并迅速地扩大战果。
图1美军F-117夜鹰隐身战斗机
那么,隐身飞机为什么能够隐身呢?飞机的隐身性能又与我们材料人有什么关联呢?
【2.雷达隐身原理】
这就要从飞机隐身的原理讲起。在此之前,我们得确定一下,这里的隐身指的是雷达隐身,而不是小说中写的肉眼看不到的光学隐身。
雷达(Radar)全称radio detection and arranging, 意为“无线电探测和测距”。顾名思义,雷达是通过发射电磁波对目标进行照射并接收器回波,由此获得目标的距离,速度,方位和高度等信息。也就是说,如果目标不反射电磁波,或者反射的电磁波不被雷达接收到,就能使雷达变为“睁眼瞎”。这就是隐身飞机,或者广义地说隐身武器,实现隐身的基本理论基础。美军的F-117外形像一个堆积起来的复杂多面体,大部分表面向后倾斜,具有大后掠机翼和V形垂尾。这种外形能使反射雷达波改变方向,产生散射,敌方雷达很难收到反射信号。除此之外,F-117的机身、机翼和垂尾大量采用了玻璃纤维、碳纤维等雷达隐身材料,能够很好的吸收雷达波从而防止反射。
基于此,科学家们主要通过“外在”与“内在”两种方式来赋予飞机隐身性能。第一种(外在),是让照射到飞机表面的电磁波被散射到四面八方,反正就是不反射到雷达的方向, 来“瞎化”雷达。此方法需要对飞机的外形进行设计并进行大量的模拟计算,这属于搞电子和物理的专业范畴。而第二种(内在)方法是让照射到飞机表面的电磁波不反射