电磁波隐身技术的研究
摘要
隐形技术（stealth technology）俗称隐身技术，精确的术语应该是“低可探测技术”（low-observable technology）。即通过研究利用各种不同的技术手法来改变己方目标的可探测性信息特征，最大程度地降低被对方探测系统发现的概率，使己方目标以及己方的武器装备不被敌方的探测系统发现和探测到。本文从电磁波的隐身技术的发展历程、原理、电磁波隐身材料以及反隐身技术等方面进行阐述，并对对未来隐身技术做出了总结和展望。
关键词： 隐身技术 武器装备 雷达吸波材料 隐身材料
Abstract
Stealth technology (stealth technology) commonly known as stealth technology, precise terminology should be "low-observable technology" (low-observable technology). That is ,through research methods using a variety of different techniques to change one's own target detectability information features ,is the other side to minimize the probability of detection systems that make one's own goals and not be one's enemy weapons detection system to detect and detected .This wave of stealth technology from the development process, principles, electromagnetic and anti-stealth technology, stealth materials and other aspects described, and stealth technology for the future and make a summary and outlook.
目录
摘要................................................................ I Abstract........................................................... II 目录.............................................................. III
第一章 隐身技术与隐身武器装备的发展历程............................ 1
1.1隐身技术及其历史背景 ............................................................................................. 1
1.2隐身技术的发展历程........................................... 2
1.3隐身武器装备................................................. 4
第二章 隐身技术.................................................... 9
2.1隐身技术概述................................................. 9
2.2隐身技术的工作原理.......................................... 10
2.3隐身往术的几种情形.......................................... 10
第三章 隐身材料................................................... 13
3.1隐身材料概述................................................ 13
3.2吸波材料的综合要求和分类.................................... 14
3.3吸波材料介绍................................................ 15
3.4隐身材料与未来发展.......................................... 19
第四章 发展与应用................................................. 21
4.1隐身无人机的发展............................................ 21
4.2新的隐身机理................................................ 23
第五章 反隐身技术................................................. 26
5.1反隐身技术的机理............................................ 26
5.2现代反隐身技术.............................................. 27
第六章 总结与展望................................................. 29
参考文献........................................................... 30
致谢............................................................... 31
第一章 隐身技术与隐身武器装备的发展历程
1.1隐身技术及其历史背景
现代无线电技术和雷达探测系统的迅速发展，极大地提高了战争中的搜索、跟踪目标的能力，传统的作战武器所受到的威胁愈来愈严重。隐身技术作为提高武器系统生存、突防以及纵深打击能力的有效手段，已经成为集陆、海、空、天、电、磁六维一体的立体化现代战争中最为重要、最为有效的突防战术技术手段，并受到世界各国的高度重视。
隐身技术(又称目标特征信号控制技术)是通过控制武器系统的信号特征，使其难以被发现、识别和跟踪打击的技术【1】。它是针对探测技术而言的，在兵器研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击的专门技术。简言之，隐身就是使敌方的各种探测系统(如雷达等)发现不了我方的飞机，无法实施拦截和攻击。早在第二次世界大战期间，美国便开始使用隐身技术以减少飞机被敌方雷达发现的概率。当前电磁波隐身的研究重点是雷达隐身技术和红外隐身技术。
由于在未来战争中，雷达仍将是探测目标的最可靠手段，因此隐身技术研究以目标的雷达特征信号控制为重点，同时展开红外、声、视频等其它特征信号控制的研究工作，最后向多功能、高性能的隐身方向发展。
本世纪30年代，随着无线电技术特别是雷达的问世，最早的隐身材料也出现了，如荷兰科学家研制的雷达用吸波材料，以及日本人开发的铁氧体材料-硅钢片。
50年代，为既能获取情报又能隐蔽飞行，美军在V-2高空侦察机和PLV－7低空侦察机上涂了吸波材料。以后美军又在SR-1型"黑鸟"侦察机上采用了更先进的隐身吸波涂层，使其反雷达探测性能有了很大提高。在越南战争中，美军还使用过一种采用了红外特征减弱措施的武装直升机，大幅度降低了苏制SA－7红外制导地空导弹的命中率。
50－60年代，在走过一段利用各种单一技术实现隐身的道路之后，人们开始考虑综合利用多种技术，同时对可见光、红外、电磁、激光等实现全面隐身的问题。60年代中期，美国空军首当其冲，率先推行隐身技术研究计划。70年代中期以后，美、苏、日、英、法等国为开发先进的隐身技术，投入了大量的人力、物力和财力。1976年，美国的CDIK型隐身战斗机试飞成功。1980年，美国国防部宣布，它对隐身飞机的研制已取得重大突破。到了80年代，美国的多种隐身
作战飞机已开始装备部队，并在局部战争中发挥了巨大作用。
隐身技术的军事意义异常重大，以至各国都在不遗余力地发展它。美国国防部在1990－2000年的高技术发展计划中，已把发展隐身技术放在了异常突出的优先位置，在过去10多年的时间里，它竟投入300多亿美元用以发展新型隐身侦察机、新一代隐身巡航导弹和隐身卫星。俄罗斯亦不甘落后，目前也在TY-95H战略轰炸机、“海盗旗”战略轰炸机、米格-29、米格-31、苏-27歼击机等作战飞机上，使用了隐身材料。采用了多项隐身技术。日本也正在研制TV隐身无人机、F－1隐身战斗机；英、德、意正在联合开发隐身“欧洲战斗机”；英、法、德、意、荷五国正在联合研制ACA隐身战斗机；以色列、印度、瑞典等国在隐身技术装备的发展上，也取得长足的进步。
1.2隐身技术的发展历程
纵观隐身技术及隐身武器装备的发展历程，可以把它分成3个发展阶段：
1）起步阶段（20世纪70年代以前）：
隐身技术发端于视觉隐身。第一次世界大战时期，德国、法国均开始在覆盖飞机的蒙皮上喷涂伪装色。在第二次世界大战中，为了对付目视探测威胁和刚刚发展起来的雷达、声纳探测威胁，通过降低武器的目标特征信号进行隐蔽进攻的概念已经逐渐形成，并且在飞机、潜艇等武器中开始应用。
二次世界大战后，地面发射和空中发射的防御性导弹迅速发展起来，导弹与雷达火控系统的结合极大地提高了防空系统的作战效能。1960年，美国U-2高空侦察机被苏联的SA-2防空导弹击落后，美国开始重视侦察机和巡航导弹的雷达目标特征信号控制技术研究，先后研制了SR-71“黑鸟”高空侦察机、AGM-28B“猎犬”空对地巡航导弹等具有一定隐身性能的武器，为美国隐身技术的发展奠定了基础。
SR-71是美国洛克希德公司为美国中央情报局研制的高空、高速侦察机，可以在27千米高空以3马赫的速度飞行。SR-71采用了双三角机翼、平底机身的翼身融合隐身外形，飞机表面涂有能吸收雷达波和红外线的磁性吸波材料。因此SR-71具有一定的雷达隐身性能和红外隐身性能。（SR-71“黑岛”高空侦察机为美国隐身技术的发展奠定了基础。）
AGM-28B“猎犬”导弹是罗克韦尔公司研制的战略/战术空地巡航导弹，最大飞行速度2马赫，射程960千米。它采用鸭式气动布局，进气道唇口采用了雷达吸波结构。
2）发展阶段（20世纪70～80年代）：
美国是现代隐身技术发展的先驱。经历了越南战争和中东战争之后，美国对武器生存能力的重要性有了基于实战的理解。到了70年代中期，美国的隐身技术进入了正规的发展时期。1980年8月，当时美国国防部负责研究与工程的副部长佩里在首次公开披露美国的隐身计划时，对这一时期的发展特点做了如下总结:“多年以来我们尤其重视发展使雷达看不见飞机的那种技术。60年代初，我们将这样一种技术运用到了一些侦察机上，70年代又运用到当时正在研制的‘战斧’巡航导弹和ALCM空射巡航导弹上。到1977年夏，这一技术的效能已有较大提高，可广泛用于各种飞机，包括有人驾驶飞机。”
从70年代初开始，美国国防高级研究计划局（DARPA）组织和领导了一系列的隐身技术预先研究计划和先进技术演示验证计划，研究成果直接应用于创新性的隐身武器设计中。同一时期，欧洲国家如德国、英国和法国也开始进行隐身技术研究，制订并执行了隐身技术的发展计划，为欧洲先进军事国家隐身技术的发展奠定了基础。
1973年，为了验证隐身战斗机的技术可行性，由DARPA领导，美国洛克希德公司执行了“海弗兰”（HaveBlue）计划。该计划的研究目标是研制5架实验型隐身战术（XST）技术验证机，用以演示隐身飞机的可行性。计划要求用雷达吸波材料作机体蒙皮，使其在前视后向扇区内雷达截面（RCS）最小，同时采用一种冷却发动机的噪声控制技术。第一架XST验证机于1977年进行试飞。在试验期间，使用缴获的苏联雷达和导弹系统来观测，证明这种飞机确实具有难以被发现的低可探测性。鉴于“海弗兰”计划取得的良好成果，美国政府大幅度提高了隐身技术的研究经费预算，1980年的研究经费是1977年的研究经费的100倍。
70年代末，DARPA还针对90年代苏联将要部署的新型防空系统，进行了一系列巡航导弹突防效能的评估研究。基于这些研究的成果，1979年～1982年由DARPA领导，通用动力公司、洛克希德公司等执行了“水鸭黎明”（TealDawn）计划。该计划研究巡航导弹的突防技术，主要包括巡航导弹隐身外形技术、雷达吸波材料技术和先进推进技术。通过该计划，美国掌握了先进巡航导弹（ACM）的设计技术，这些技术后来被用于设计AGM-129隐身巡航导弹。
德国从70年代开始进行隐身技术研究，执行了“萤火虫”计划。该计划的主要目标是研制一种可配备中程导弹的“萤火虫”隐身截击机。该飞机采用多面体隐身外形，与同一时期美国研制的F-117隐身战斗机具有相同的隐身原理。在X波段，其头部方向的RCS可比常规飞机低20～30分贝。
3）成熟阶段（20世纪90年代至今）：
在1989年海湾战争中，F-117A通过优异的隐身特性发挥了巨大的作战效能，这刺激了各国竞相开展隐身技术研究和隐身武器研制。整个90年代，隐身技术突飞猛进地发展了起来，武器装备隐身化热潮兴起并不断加温，高隐身性能逐渐成为现代武器装备最引人注目的亮点之一，军事发达国家的隐身技术发展已进入成熟阶段。在这一阶段，比较有代表性的隐身武器包括新一代隐身战斗机、新一代隐身巡航导弹、安静型潜艇、隐身坦克、隐身直升机、隐身无人机、隐身工事及帐篷等。
1.3隐身武器装备
1.3.1 隐身导弹
美国在60年代针对侦察机和巡航导弹开展的隐身技术研究以及70年代以后执行的预先研究计划的成果，被迅速应用到各种巡航导弹的设计中，如AGM-86B空射巡航导弹、BGM-109“战斧”巡航导弹和80年代研制的更为先进的AGM-129巡航导弹等。
AGM-86B是美国空射巡航导弹（ALCM）计划的产物，由美国波音公司研制。它采用不规则的扁锥体隐身弹体外形及背负式进气道，具有较好的隐身性能，RCS在0.1米2左右。
BGM-109“战斧”巡航导弹由美国通用动力公司研制，弹体表面广泛使用雷达吸波材料，采用低红外辐射的涡轮风扇发动机。90年代以来该导弹在多次战争中发挥了巨大的作用。
AGM-129是美国先进巡航导弹（ACM）计划的产物，由美国通用动力公司于1984年开始研制，1991年装备部队。它采用光滑大曲率半径流线型弹体、腹部埋入式进气道、前掠式折叠中单翼、隐身外形布局，广泛使用雷达吸波材料，其RCS只有0.01～0.05米。
1.3.2 隐身潜艇
在各种武器系统中，潜艇受到的声频探测威胁最为严重，因此潜艇的声频信号控制是潜艇隐身技术的重点研究内容。研制低噪声安静型潜艇，成为提高国家战略威慑力和海军常规作战能力的重要手段。冷战时期，美国和前苏联一直非常重视声隐身技术在潜艇上的应用。
美国“洛杉矶”级核潜艇于1976年建成服役，水下排水量6930吨，水下航速35节。该级潜艇在追求高航速的同时，十分注重降低噪声，广泛采用了各种减振、降噪措施，例如它放弃使用核动力装置最大的噪声源--主循环泵，而采用
了具有自然循环冷却能力的S6WG反应堆，对减噪齿轮箱和辅机采用减振、隔振技术，精心设计指挥台围壳和艇体线性以减小水动力噪声。潜艇的辐射噪声已下降到110～120分贝左右。
1.3.3 隐身飞机
“海弗兰”计划所取得的研究成果，使得美国军方决定在XST技术验证机的基础上研制一种隐身战斗机，这就是后来的F-117A“夜鹰”隐身战斗机。该飞机由美国洛克希德公司研制生产，1981年首次试飞成功，1983年10月开始服役。F-117A采用了奇特的多面体外形，机身表面由许多对称的平面组成，这使得鼻锥方向俯仰±30°范围内没有后向雷达散射回波，而在水平面内则使不可避免的反射集中在少数几个狭窄的方位角区域内。飞机的整个蒙皮及某些机内部件均涂覆了铁氧体雷达吸波材料，翼梁、翼肋、大梁和垂尾等部件用吸波纤维复合材料制成。由于采用上述技术，F-117A的RCS仅有0.025～0.1米【2】。（“海弗兰”计划中的实验型隐身战术（XST）技术验证机。）
1977年，美国政府认为正在研制的B-1战略轰炸机无法有效突破前苏联在90年代的防空体系，因此中止了B-1研制计划；同样受“海弗兰”计划所取得成果的鼓舞，他们认为可以全力发展隐身轰炸机计划。1981年诺斯罗普公司开始研制B-2隐身战略轰炸机，该机于1989年首次试飞，并于1999年在科索沃战争中首次使用。B-2最为显著的隐身特点是采用了“飞翼”形总体外形布局，并把大部分部件安排在“飞翼”内；在进气道设计方面考虑到下方雷达探测的威胁，采用背负式S形进气道;大量使用雷达吸波涂料和蜂窝夹芯吸波结构材料；同时减小机身表面各种缝隙和不连续性。采取上述隐身措施之后，B-2的RCS可低达0.1米2，是B-52轰炸机的1/1000、B-1轰炸机的1/100。
美国F-22“猛禽”战斗机由美国洛克希德公司研制，将是世界上第一种投入使用的第四代战斗机，原型机于1990年首次试飞，第一架生产型机于1997年首次试飞，第一架作战型F-22将于2003年交付使用。它采用先进的隐身/气动一体化外形技术、吸波材料技术和推力矢量技术，实现了隐身和高机动性的统一，其RCS达到0.1米2，并且红外辐射强度较小。
JSF联合攻击战斗机是美国正在研制的主战战斗机，要求保持其隐身性能所需要的外场工作量和费用比前一代隐身飞机减小90％。该飞机由美国洛克希德公司X-35方案和波音公司X-32方案竞争，2001年10月份美国政府宣布X-35方案获胜。预计F-35战斗机将于2007年形成战斗力。
S-37“金雕”战斗机是俄罗斯新一代先进战斗机的技术验证机，采取涂覆雷达吸波材料、尾翼向内倾斜、内部武器吊舱、隐身进气道和二元矢量喷管等隐身技术，具有非常高的隐身性能和机动性能。
隐身导弹
AGM-158联合空地防区外导弹（JASSM）是美国海空军提出研制的一种远程空地导弹。目前由麦道公司和洛克希德²马丁公司竞争研制。该导弹要求具备雷达隐身性能，但是不会像全方位隐身那么苛刻。
AGM-154联合防区外发射武器（JSOW）是美国德州仪器公司为美国海、空军研制的采用卫星/惯性复合制导方式的近程滑翔武器，属于一种低成本、低技术风险的防区外发射武器。1992开始研制，1998年开始生产。在科索沃战争中首次使用。该导弹采用方形隐身外形，大量使用雷达吸波材料。
法国“风暴前兆”隐身导弹，2000年12月首次发射成功，采用隐身外形技术，大量使用雷达吸波材料，隐身性能良好。
法国“阿帕奇”隐身巡航导弹（APTGD）是一种高精度、远程、隐身常规空对地巡航导弹。采用矩形截面导弹弹体、V形尾翼、尖棱锥头部、可向后折叠的大展弦比、上弹翼的外形设计方案，RCS在0.1米2以下。（采用矩形截面、尖棱锥头部隐身外形的法国“风暴阴影”隐身导弹。）
1.3.4 隐身潜艇
潜艇声隐身技术发展到90年代已经比较成熟，美国最新型的“海狼”级核潜艇和俄罗斯最新型的“阿库拉”级核潜艇的噪声水平均已低于三级海洋背景噪声。30年以来，美国、俄罗斯的潜艇噪声的声级分别下降了40、30多分贝。
美国“海狼”级核潜艇是美国海军为在21世纪接替现役的“洛杉矶”级核潜艇而建造的新型核潜艇，首艇于1996年8月服役。该艇采用了最先进的声隐身技术，其中包括:全电力推进装置;先进的喷水推进装置，其噪声仅为“洛杉矶”改进型潜艇的1/10；光滑的外形设计，降低了阻力和水动力噪声；艇体广泛使用了吸声瓦、隔声瓦、阻尼瓦等多种消声瓦。由于采取了这些措施，该艇的辐射噪声据称达到100～120分贝左右，低于三级海洋背景噪声。（美国最新型的“海狼”级核潜艇的噪声水平已低于三级海洋背景噪声。）
俄罗斯“阿库拉”（又名“鲨鱼”）级核潜艇是俄海军在役的最先进攻击型核潜艇，它主要采用的隐身措施有：外形采用水滴线型，降低了流体噪声;采用新研制的7叶大侧斜螺旋桨，有效地降低了螺旋桨噪声;艇上机械设备大量采用了隔振效果良好的浮筏技术，极大降低了机械震动的噪声；壳体外部敷设消声瓦，
能有效吸收外部声纳探测声波能量和艇壳振动的辐射能量。这些隐身措施的采用使该艇的噪声降低到115～120分贝，低于三级海洋背景噪声。
1.3.5 隐身水面舰艇
水面舰艇由于其形体巨大、结构复杂，雷达和红外目标特征都很明显，受反舰导弹的威胁很大。为提高水面舰艇的生存能力，在现代水面舰艇的设计中，借鉴飞行器隐身技术的经验进行隐身设计已成为一种发展趋势。早在1983年，美国DARPA就与美国海军合作开展了“海影”号隐身试验艇计划，由洛克希德公司设计制造。该艇在1985年开始进行试验，取得的成果首先应用到当时正在建造的“阿利²伯克”级“宙斯盾”驱逐舰上。这是水面舰艇隐身技术的开端。进入90年代以后，法国、英国、瑞典、挪威等国均开展了隐身水面舰艇的研究建造工作。比较有代表性的是法国“拉斐特”级护卫舰和瑞典“维斯比”级隐身护卫舰。
法国“拉斐特”级护卫舰舰长124.2米、排水量3600吨。首舰于1994年下水，是世界上首先列装的隐身轻型护卫舰。该舰外形简单，主舰体、上层建筑、桅杆和烟囱都采用平面结构，并有一定程度的倾斜。所有的武器和设备都尽可能降低高度，或隐蔽在舰体和上层建筑内，舰炮的炮塔遮蔽采用了平面结构，舰载三坐标雷达采用了隐身外形设计。估计该舰的RCS小于1000米2，仅相当于一艘500吨级巡逻艇的RCS。此外还采取了红外、声、磁等方面的隐身措施。（法国“拉斐特”级护卫舰采用了隐身外形。）
瑞典“维斯比”级护卫舰是一艘全隐身水面舰艇，采取了雷达、红外、水声、空气噪声、磁等方面的隐身措施。舰体采用大倾斜面外壁，炮塔侧面倾斜，并且各种设备（如救生、武器、抛锚等）完全隐藏在甲板底下；采用频率选择表面控制火控雷达天线的散射，并安装了专门设计的低RCS高频天线以及低截获率导航雷达。
1.3.6 隐身战车
美国的M1A2、德国的“豹2”、法国的“勒克莱尔”、俄罗斯的T-72和T-80等是冷战后期开始装备的第三代主战坦克。海湾战争以后，这些主战坦克均进行了隐身改造。
美国M1A2坦克的负重轮采用了吸波玻璃纤维环氧复合材料，车身使用了隐身迷彩，并在降低坦克红外辐射和噪声方面采取了许多技术措施。
此外，美国已经研制出一种由高强度S-2型玻璃纤维加固聚脂膜压而成的隐身复合材料，具有雷达、红外、可见光、声等隐身效果，可用于制造坦克车体或炮塔外壳。
1.3.7 隐身直升机
美国RAH-66“科曼奇”隐身武装直升机是集武装侦察、对地攻击和空战为一体的多用途直升机，是世界上第一种隐身直升机。在雷达隐身、红外隐身和声隐身方面采取了许多技术措施。据报道，RAH-66的RCS是AH-64“阿帕奇”的1/400，红外特征是后者的1/4。2003年前将制造出6架预生产型样机。
1.3.8隐身无人机
“全球鹰”隐身无人侦察机，起飞总重11.6吨、作战半径5500千米、飞行高度19.8千米、有效载荷861千克、续航时间24小时，背负式进气道。据报道其RCS约0.01米【2】，已于1998年实现首飞，2001年完成了跨越太平洋的长距离飞行。
“攻击星”2025无人攻击机具有F-117A的许多隐身特性，装载360千克设备时空中不加油航程为1290千米，执行攻击、侦察及电子战任务，最基本的任务是摧毁面空导弹基地。
1.3.9 隐身工事及帐篷
海湾战争结束以后，美国陆军航天与战略防御司令部研制了低雷达反射掩体，它采用表面涂覆雷达吸波材料的铝或复合材料作为架构，并能快速方便地组成外形复杂的隐身工事，使雷达回波峰值降低20分贝。
美国陆军已设计出一种隐身帐篷，这种帐篷不易被雷达发现，并可保护人员不受导弹碎片的攻击，且对核、生、化有防护作用。新帐篷为棱锥台形状，顶部和墙面采用凯夫拉材料，可减小帐篷的后向雷达截面。
第二章 隐身技术
2.1隐身技术概述
隐身技术是指在一定探测环境中控制、降低各种武器装备的特征信号，使其在一定范围内难以被发现、识别和攻击的技术。由于隐身技术能极大地提高武器的生存能力和作战效果，受到许多国家的高度重视，成为现代军事技术研究的关键技术。
在第一次世界大战之前，人们探测目标靠的是眼睛和可见光设备。探测能力依赖于目标的尺寸、色彩、光泽及其与背景的对比度。伪装术是这一时期出现的一种反目视探测技术，也可说是早期最简单的隐身术。伪装术有天然伪装和人为伪装两种，天然伪装主要利用地形、地物、气象等自然条件进行伪装；人工伪装主要是迷彩、烟幕、灯光、音响等设置遮障，构筑假目标、假工事、假阵地等进行伪装。
以军用航空来说，人们为了减小飞机的可探测性，在飞机上使用迷彩涂料，即在漆料中调以颜料，用色彩和表面花纹，使飞机反射光线的强度和色彩与背景相同。例如，为了不使地面的敌人仰视看清飞机，在飞机底部涂成较淡的蓝灰色，且无光泽，使飞机与天空背景的色彩、色泽相近。为了使上方敌机俯视看不清下方飞机，在飞机的上表面涂上灰绿和灰棕色斑点，使飞机与地面背景的色彩、色泽相近。飞机的不同部分可能形成对比，增加了被探测的可能性。为了抵消它，涂料颜色可以变化，使暗的地方变成浅色。实际上，伪装术在自然界也常可见到，例如活动在冰天雪地中全身白毛的北极熊；趴在树上形似嫩枝的杆状昆虫；游动在草丛中的青蛇；随时改变保护色的变色龙；飞舞在花圃中的彩蝶等。不过，这些都是出自动物本能的伪装术。
第二次世界大战期间，美、英、德等国家就对隐身技术进行了大量的探索，并于70年代将其研究的成果逐渐用于工程。特别是在海湾战争中，人们亲眼目睹了隐身技术的巨大魅力，因此，隐身技术的研究已成为未来战争中各国关注的焦点。
隐身的实现有两种途径：一种是采用对材料合理的设计，一种是通过涂覆隐身材料。两者的目的都是尽可能地使飞机、导弹、坦克、舰艇等其它目标反射能量减小，从而使外来雷达探测距离缩短（一般的雷达对隐身飞机的探测距离是对普通目标的四分之一），相应地缩短了“硬杀伤”进攻武器进行拦截所需要的追踪、制导的反应时间，从而造成对方攻击上的困难。由于海面上存在着杂波，波浪数
量多，长度为毫米级，因此使干扰箔条云在各个方向都具有足够大的反射能力。若诱饵反射能量比目标的大，“硬杀伤”进攻武器就对准诱饵攻击，正真目标便趁机逃之夭夭。可见，隐身技术可以大大地提高现代武器装备自身生存的概率。
目前，各国军队针对不同武器的各种形体结构和搜索、攻击武备的工作原理，相应地采取了多种隐身措施，来减小电、磁、热、声等特性的辐射，并越来越显示出良好的隐身效果。为加强防御和攻击，在当前的舰船上或其他各武器装备中，除设有各种多功能武器之外，还配有各式各样担负不同任务的电子设备。
2.2隐身技术的工作原理
隐身技术的主要就是反雷达探测。雷达是一种利用无线电波发现目标并测定其他位置的装置。雷达的问世，使人类的探测技术和能力跨上了新的台阶；同时也向反探测技术提出了新的挑战。人们为了提高目标反雷达探测能力，不懈地奋斗了几十年，终于探索到一条新的隐身途径。与早期的隐身术——伪装术相比，今天的隐身技术已起了根本变化，有了质的飞跃。下面从反雷达探测和反红外（热）探测两个方面简单介绍隐身技术的一些工作原理与隐身性能。
1)反雷达探测
开始隐身技术的一项主要工作是提高反雷达探测的能力，也就是提高目标在雷达探测下的隐身性能，通常用目标的雷达散射界面（RCS）表示。
所谓目标的雷达散射截面是指：目标被雷达发射的电磁波散射中时，其反射电磁波能量的程度。雷达散射截面的大小，反映了目标反射电磁波能量的强弱；其越小，雷达就越不易探测到目标。
2)反红外(热)探测
开始隐身技术的另一项重要工作是提高反红外(热}探测的能力，也就是减小目标的红外（热）信号特征。发动机的尾喷管是红外探测器的主要红外（热）源，因此，减小红外（热）信号特征，主要是要减小发动机尾喷管或排气口的红外（热）辐射。
2.3隐身往术的几种情形
2.3.l 可见光控制
在实际作战中，即使具有优越隐身能力的兵器，如F117战斗轰炸机、B-2战略轰炸机等也只敢夜间出动.因此，视频(可见光）控制也是绝身问题的一个关键。实现武器和作战平台在白天能自由行动是各国军界梦寐以求的目标。
可见光控制是通过减小目标与背景间的亮度、色度和运动的对比特征，达到对目标视觉信号进行控制的技术。传统的手段是采用迷彩伪装。找们经常看到的“迷彩服”就是一种典型的迷彩伪装方法，还有一种就是在飞机的特殊部位安装特殊的灯具，而使飞机达到在远距离目视难以发现的效果，该技术源于第二次世界大战时期发明的灯具隐身技术。
但是，现代的隐身设计专家已不再满足通过飞机上的涂色深浅或装设几盏灯来实现光学隐身的目的。现在使用的一些新颖独特的隐身材料和方法包括：
1）薄荧光板
装上这种荧光板的飞机，在晴朗的天空背景下几乎看不到，除非它产生尾流。
2）发光的聚合物薄板
这种薄板在充电时可发光并改变颜色，如在不同的电压下会发出蓝色、灰色、白色的光，必要时甚至可以变换深浅不同的色调，始终保持与天空一致的颜色。美军目前试验的蒙皮是用能够吸收雷达波的电磁传导性聚苯胺荃复合物材料制造。不充电时，它透光，并能改变亮度和颜色。其隐身机理是利用装在飞机各个侧面上的光敏接收器，随时测出天空与地面间亮度的差异；然后指令飞机适时调节蒙皮的亮度和色调，以使其与上方的天空或下方的地面相匹配。此外，上述蒙皮还能使照射的雷达波发生散射，致使对方雷达的探测距离缩短一半。
3）闪烁蒙皮
通过一种能使可见光谱和红外光谱的强度发生闪烁的特殊涂料，在瞬间改变飞机的图像和红外辐射强度。来干扰对方的红外制导导弹。通常，对付老式热寻的导弹采用诱饵弹即可。而要对付有光学传感器的导弹并非易事，因它能够区分飞机和诱饵弹的形状，而闪烁皮可通过使飞机图像和红外福封变形和减弱，让对方光学和红外制导导弹失灵。但该蒙皮目还存在不少难题，如需解决经久耐用的问题以及能与现有雷达和妇外技术兼容等。然而，随学隐身技术日益受到重视和光学隐身材料方法的广泛使用，这些难题终会被克服，其发展也会显跳出更为奇特的效果。
2.3.2红外抑制
红外隐身技术是隐身技术的重要内容之一。随着红外探测技术，尤其是红外成像技术的飞速发展，使得各种具有高探测精度、高分辨率的红外探测和遥感设备不断涌现出来。常规的红外对抗措施越来越不能满足现代战争的需要，寻求发展新的先进有效的红外隐身技术己成为提高作战武器系统生存和突防能力的当务之急。
红外隐身技术其重要性仅次于雷达隐身技术。它主要通过改变目标的红外辐射波段、降低目标的红外辐射强度、调节目标红外辐射的传输过程等办法，以隐蔽目标的红外辐射特征信息。
武器系统的红外特征信号主要由发动机尾喷管、武器系统表面及相关设备的红外辐射产生。红外探测系统通过探测目标与其所处背景之间的温差而探测和跟踪目标，其中尤以探测、跟踪目标尾喷管的红外辐射为主，其次是武器系统表面由于气动加热、阳光辐射或地球辐射的反射作用引起的红外辐射。
因此，红外隐身技术研究的重点是尾喷管的红外特征信号抑制，其主要途径有非常规喷管外形技术、隔热与屏蔽技术、混合/冷却技术、改变燃烧效果等。例如，美国的F-22战斗机通过矢量可调管壁来降低其二元矢量喷管所产生的红外辐射；战斧巡航导弹采用涡轮风扇发动机使其红外辐射得到大福度抑制；科曼奇RAH-66隐身直升机的一体化条带式红外抑制器则采用波瓣混合并结合大宽高比等等。此外，通过结合使用吸热、红外迷彩材科来控制第二类红外信号可使武器系统的红外特征信号得到很好的抑制。
2.3.3噪声控制
新一代隐身武器应具有低声特征信号的隐身特点，以用来对抗性能和种类日趋完善的防御探测系统。飞行器作为主要武器系统之一，它的噪声主要由螺旋桨/旋翼的旋转和涡流噪声，发动机进气、排气、燃烧的噪声，机体空气动力尾流噪声以及涡流噪声等声源组成。尤其是直升机，因为其飞行高度在50m左右。为了避免被侦测到，同时也避免声触发地雷和导弹的打击，降低噪声是极为重要的。另外对低空无人机和潜艇来说也存在同样的问题。
用于抑制可探测噪声级的常用声响特征信号减缩方法是降低噪声级和改变噪声特性，具体是指降低声响频率范围内声功率；修改噪声的频谱特性(幅值和频率)以增加噪声通过大气、大气-水界面和海水时的噪声衰减；对噪声采取遮挡和吸收措施。
第三章 隐身材料
现代社会离不开电，电荷的周围产生电场，电荷的流动产生磁场，两者合称电磁场，电磁场以电磁波的形式传递电磁能量。经科学研究证实：只有使用吸波材料才能实现吸收电磁波，使电磁波消失，转化为其它形式的能量。吸波材料是能吸收投射到它表面的电磁波能量、并通过材料的损耗转变成热能的一类材料。在工程应用上除吸波材料在较宽频带内对电磁波具有高的吸收率外，尚要求材料重量轻、耐温、耐湿、抗腐蚀等性能。早在二次世界大战其间，美、英、德等国出于各自的军事目的，针对雷达电子侦察和反侦察，开始对电磁波吸收材料进行了大量探索工作。当时的Jauman吸波材料为电阻型和电介质型，厚达7.62厘米，至今仍被生产和使用着。美国于六十年代开始把吸波材料，即“隐形”飞机技术，应用于空军的F-14、F-15和F-18等几种战斗机上，八十年代美国政府投资25亿美元从事这一课题研究。随着海湾战争F-117隐形飞机成功的轰动效应，世界各国投巨资加大对吸波材料研究的力度。
3.1隐身材料概述
用于隐身目的的材料称为隐身材料。由于隐身技术能极大地提高武器的生存能力和作战效果，受到许多国家的高度重视，成为现代军事技术研究的关键技术。目前雷达在各种探测器中仍占主导地位，因此雷达波隐身材料是隐身技术中最主要和发展最快的隐身材料。雷达波隐身材料的基本性能要求是吸收雷达波，所以这种材科又称雷达吸波材料。我们所指的吸波材料也就是雷达波吸收材料（简称为RAM）。
吸波材料的研究始于第二次世界大战期间，起源在德国，发展在美国并扩展到英、法、俄罗斯及日本等发达国家。经过半个世纪的发展，成绩斐然。第二次世界大战时，德国人曾用活性碳粉末充填天然橡胶片来包覆潜艇，以降低被对方雷达发现的可能性。这可以说是最早的RAM，美国早期研制了一种称为防辐射涂料（HARP)布，是用像胶或塑料填充导电的鳞片状铝粉、铜粉或铁磁材料制成。这些早期的材料主要通过增加厚度来提高吸波性能，一般较重，用于舰船和陆地武装设备。从50年代起。美国等开展了较为系统的飞机隐身技术研究，经过20多年的发展，70年化开始研制隐身飞机，80年代隐身飞机装备部队并投入使用。现已装备的F-117A隐形攻击机、B-2战略轰炸机以及F-22先进战术隐身战斗机均采用了不同类型的隐身材料。其它大国也都投人大量人力物力研制吸波材料，己发展出不少新型的雷达吸波材料和吸波结构。
高度的军事敏感性和技术保密性使当前高性能的RAM研究和应用惰况笼罩在迷雾之中，但各科技机构的努力主要集中在以下两个方面：全新的吸收机理和吸收剂；计算科学的迅速发展和应用。
总之，应运而生的RAM必将在这场世界性攻关研究中不断取得发展，并对今后的隐身反隐身技术的竟争产生深刻的影响。
3.2吸波材料的综合要求和分类
3.2.1隐身技术对吸波材料的基本要求
一、材料的化学稳定性应有较宽的温度范围。
二、足够宽的工作频带中要求材料与空气有良好的匹配，使空气与材料界面间的总反射很小，这就要求材料有较好的频率特性。再通过合理的设计，充分利用材料的性能。
三、要求吸波涂层材料的面密度小、质量轻，其中对隐身飞行器尤为关键。
四、有高的力学性能及良好的环境适应性和理化性能，就是要求材料具有粘结强度高，耐一定温度和不同坏境变化的要求。
3.2.2隐身材料的分类
由于吸波材料种类繁多，吸波机理也不尽相同，目前有多种分类方法。主要有以下几种:
1）涂敷型和结构型
按材料成型工艺和承载能力可分为涂敷型和结构型。涂敷型吸波材料是将吸收剂与粘结剂混合后涂敷于目标表面形成吸波涂层；而结构型吸波材料，则通常是将吸收剂分散在由特种纤维〔如石英纤维、玻璃纤维等)增强的结构材料中所形成的结构复合材料，它具有承载和吸收雷达波双重功能。
2) 吸波型和干涉型
按吸波原理分有吸波型和干涉型两大类。前者主要是材料本身对雷达波损耗吸收；后者则利用吸波层表面反射波和底层反射波的振幅相等、相位相反进行干涉相消。其中对于吸收型吸波材料按材料损耗机理可分为电阻型、电介质型和磁介质型。碳化硅纤维、导电高聚物、石墨等属于电阻型吸波材料，电磁能主要衰减在材料电阻上；钛酸钡之类属于电介质型吸波材料，其机理为介电极化弛豫损耗；磁介质吸波材料的机理主要归结为磁滞损耗和铁磁共振损耗。这类材料有铁氧体、多晶铁纤维等。
3) 传统型和新型
按不同研究时期，吸波材料又可分为传统吸波材料和新型吸波材料。铁氧化、金属微粉、钛酸钡，碳化硅、石墨、导电纤维等均为传统吸波材料，而新型吸波材料则包括纳米材料、多晶铁纤维、“手征”材料，导电高聚物及电路模拟吸波材料等，它们具有不同于传统吸波材料的新吸波机理。在传统吸波材料中，铁氧体吸波材料和金属微粉吸波材料是两种研究得最多、性能最好、并已得到较广泛应用的吸波材料。而纳米材料和多晶铁纤维则是目前众多新型吸波材料中性能最好的两种。
3.3吸波材料介绍
3.3.1电磁波吸波材料分类
电磁波吸波材料有5种类型，即：电阻型、电介质型、普通磁介质型、有机及导电高分子型和超细金属粉型。依工艺要求区分，可分为：单层板型、多层复合型、涂覆型、结构型等类型。现在，吸波材料的应用已远远超出军事隐形和反隐形、对抗和反对抗范围，更广泛地应用在人体安全防护、微波暗室消除设备和通讯及导航系统的电磁干扰、安全信息保密、改善整机性能、提高信噪比、电磁兼容，以及波导或同轴吸收元件等许多方面。
3.3.2非结构型吸波材料
1)铁氧体吸波材料
自然共振是铁氧体吸收电磁波的主要机制。所谓自然共振是指铁氧体在不加外恒磁场的情况下，由入射的交变磁场和晶体的磁性各向异性等效场Hk共同作用产生的进动共振。当交变磁场的角频率ω和晶体的磁性各向异性等效场Hk所决定的本征角须ωk相等时，铁氧体吸波材料将大量吸收电磁波能量。本征角频率ωk由下式确定：ωk=γHk，式中γ为旋磁比。按微观结构的不同，铁氧体可分为尖晶石型、石榴石型和磁铅石型，它们均可作吸波材料。许多研究表明，三种铁级体中六角晶系磁铅石型吸波材料的性能最好。因为六角晶系磁铅石型铁氧体具有片状结构，而片状是吸收剂的最佳形状；其次六角晶系磁铅石型铁氧体具有较高的磁性各向异性等效场，因而有较高的自然共振频率。
铁氧体吸波材料已广泛应用于隐身技术，如B-2隐身轰炸机的机身和机翼蒙皮最外层涂敷有镍钴铁氧体吸波材料，TR-1高空侦察机上也使用了铁氧体吸波涂层。当面密度约5kg/m2、厚度约2mm时，铁氧体吸波材料在（8--18）GHz频带内吸收率均可低于-10dB。铁氧体吸波材料具有吸收强，频带较宽及成本低的特点，但也具有密度大、高温特性差等缺点。实验研究表明，当温度由25'C
变化至100℃时，铁氧体吸波材料的吸波性能呈下降趋势，而高速飞行器（如米格25要求吸波材料在600℃以上工作）。铁氧体吸波材料的研究最近又有新进展，研究表明。在较低温度下，通过硬脂酸凝胶法可制备六角晶系铁氧体纳米晶，其电磁参数易于调节，介电常数较低（与粉体相比）、粒度均匀，吸波性能优于铁氧体微粉。
2)纳米吸波材料【4】
纳米材料是指材料组分特征尺寸在(0.1~100)nm的材料。它具有极好的吸波特性，具有频带宽、兼容性好、质量小和厚度薄等特点，是一种有发展前途的雷达吸波材料。美、俄。法、德、日等国都把纳米吸波材料作为新一代雷达吸波材料进行探索与研究。美国已研制出一种称作“超黑粉”的纳米吸波材料，对雷达波的吸收率高达99%，目前正在研究覆盖厘米波、毫米波、红外、可见光等波段的纳米复合材料。法国最近研制成功一种宽频吸波涂层，它由粘结剂和纳米级微屑填充材料构成。纳米级微屑由超薄不定形磁性薄层及绝缘层堆叠而成，磁性层厚度为3nm，绝缘层厚度为5nm。绝缘层可以是碳或无机材料。这种宽频吸波涂层的具体制备过程为：
a)通过真空沉积法将NiCo合金和SiC沉积在基体上，形成超薄电磁吸收夹层结构；
b)将超薄夹层结构粉碎为微屑，然后再均匀分散于粘结剂中：据报道，这种多层薄膜叠合而成的夹层结构具有很好的微波磁导率，其磁导率的实部和虚部在（0.1~10）GHz宽频带内均大于6。与粘结剂复合成的吸波涂层在50MHz-50GHz频率范围内具有良好的吸波性能。
纳术薄膜或纳米多层膜具有优异电磁性能，做成纳米结构的微米粉作吸收剂，适合于隐身材料宽带优化设。纳米吸收材料对电磁波特别是高频电磁波具有优良的吸收性能，但其吸收机制尚需进一步研究。一般认为，它对电磁波能量的吸收由晶格电场热运动引起的电子散射、杂质和晶格缺陷引起的电子散射以及电子与电子之间的相互作用。
3)多晶铁纤维吸波材料
多晶铁纤维吸波材料的研究始于20世纪80年代中期，它包括Fe，Ni，Co及其合金纤维。
多晶铁纤维具有独特的形状各向异性，粘结剂中多晶铁纤维层状取向排列所形成的多晶铁纤维吸波涂层，可在很宽的频带内实现高吸收率，质量比传统金属微粉吸波材料减轻40%~60%。涂层质量仅为(1.5~2.0)kg/m2，克服了大多数磁性吸波材料存在的严重缺陷，这是一种轻质磁性雷达吸波材料。
4)手征性吸波材料
手征性材料特征是指物体与其镜像不存在几何对称性，而且不能使用任何方法使物体与镜像相重合。目前的研究表明。手征性材料能够减少入射电磁波的反射并能吸收电磁波。与其它RAM相比，手征性材料具有两个优势：一是调整手征性参数比调节介电常数和磁导率更容易，绝大多数RAM的介电常数和磁导率很难满足宽频带的低反射要求；二是手征性材料的频率敏感性比介电参数和磁导率小，易于拓宽频带。手征性材料在实际应用中主要可分为本征手性材料和结构手性材料，前者自身的几何形状(如螺旋线等)就使其成为手征性物体，后者是通过其各向异性的不同部分与其它部分形成一定角度关系而产生手性行为使其成为手征性材料。由于手征性材料的研究尚处于初始阶段，还有很多技术难点有待于突破，因此目前还不能用于实际中。
5)智能型隐身材科
智能型材料是一种具有感知功能、信息处理功能，自我指令并对信号作出最佳响应的功能的材料系统或结构。目前这种新兴的智能材料和结构已在军事和航空航天领域得到了越来越广泛的应用。同时，这种根据环境变化调节自身结构和性能，并对环境作出最佳响应的概念也为隐身材料和结构的设计提供了一个崭新的思路，使智能隐身目标的实现成为可能。
3.3.3雷达吸波结构复合材料
雷达吸波结构复合材科简称吸波复合材料，主要指纤维增强吸波复合材料和夹层结构吸波复合材科。纤维增强吸波复合材料一般由玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维等增强，树脂基体中填充吸收剂或直接由本身吸收雷达波性能好的纤维与树脂构成。夹层结构吸波复合材料是用透波性能好、强度高的复合材料做成面板，其夹芯制成蜂窝、波纹或角锥结构，在夹芯壁上涂覆吸波涂层或在夹芯中填充轻质泡沫型吸收材料，构成夹层结构吸波材料。
1）吸波复合材料的优点
吸波复合材料不仅具有一般复合材料比重低、比强度高、比模量高的力学优点，同时还能有效地吸收和衰减雷达波，使反射信号显著降低这种特点就决定了吸波复合材料在有效吸收衰减雷达波使飞机隐身的同时，本身还是一种结构材料，起着承载和减重的作用。减重对隐身飞机来讲有着更为特殊的意义。因为隐身飞机外涂的吸波材料如铁氧体等，一般不能承载且增加质量；若能通过采用吸波复合材料抵消吸波涂料增加的质量，则可获得更好的吸波效果且不会影响飞机的其它性能。
复合材料从制造工艺上能够实现复杂外型结构的大面积精确整体成型，从而更好地保证飞机的气动外形。如号称“飞翼”的B-2，高度的翼身融合，外形曲面极其复杂，若采用金属结构，将极为困难，但采用复合材料结构，则只要模具能制造出来，成型就不成问题，从而使制造工艺上的难题迎刃而解。
2)目前应用的主要吸波复合材料碳一碳复合材料
美国威廉斯国际公司研制的碳一碳复合材料适用于高温部位，能很好地抑制红外辐射并吸收雷达波。在发动机部位用致密炭泡沫层来吸收发动机排气的热辐射，还可制成机翼前缘、机头及机尾。
A. 含铁氧体的玻璃钢材料
这种材料质轻，强度和刚度高。日本已将它装备在空对舰导弹（ASM一1）的尾翼上，其弹翼也将使用这种材料改装，使其隐身性能大为提高。
B. 充填石墨的复合材料
美国在石墨一热塑性复合材科和石墨-环氧树脂复合材料的研制方面取得很大进展，这些材料在低温下仍保待韧性。
C. 玻塑材料
这种由美国道尔化学公司研制的材料型号为Fibalog，是在塑料中加入玻璃纤维而制成的。据报道，这种材料较坚硬，可作为飞机蒙皮和一些内部构件，而无需加金属加强筋，并具有较好的吸收雷达波特性。
D. 碳纤维复合材料
美国空军材料实验室研制的碳纤维复合材料能吸收辐封热，而不反射辐射热，既能降低雷达波特性，又能降低红外特征，用它可制作发动机舱蒙皮、机翼前缘以及机身前段。
E. 碳化硅纤维、碳化硅一碳纤维复合材料
碳化硅纤维中含硅，不仅吸彼特性好，能减弱发动机红外信号，而且具有耐高温、相对密度小、韧性好、强度大，电阻率高等优点，是国外发展很快的吸波材料之一，但仍存在一些问题，如电阻率太高等。将碳、碳化硅以不同比例，通过人工设计的方法，控制其电阻率，便可制成耐高温、抗氧化、具有优异力学性能和良好吸波性能的SiC-C复合纤维。SiC-C复合纤维与环氧树脂制成的复合材料，由SiC-C纤维和接技酰亚胺集团与环氧树脂共聚改性为基休组成的结构材科吸波性能都很优异。
F. 混杂纤维增强复合材料
混杂纤维复合材料是指两种或两种以上的纤维增强同一种基体得到的复合材料。在力学性能上，混杂纤维复合材料不仅能保留单一纤维复合材料的优点，
还可做到不同纤维间性能取长补短、匹配协调，使之具有优异的综合性能，报据不同部位、不同结构的不同要求，隐身飞机上可能较多地采用了混杂复合材料，以增加吸波效果、拓宽吸波频带。玻璃纤维、芳纶、碳纤维等可混杂使用，即可层内混杂或层间混杂。目前已能制造出吸波性能很好的混杂纤维增强复合材料，广泛用于飞机制造中。
特殊碳纤维增强的碳一热塑性树脂基复合材料与热固性复合材料相比、热塑性复合材料具有耐高温，韧性好，损伤容限能力强、便于大面积整体成型和再加工等一系列优点，是国外正在发展的一种新型复合材料，如PEEK\PEK和PPS等树脂那具有比较好的雷达传输和介电透射特性。当雷达波透射到这些树脂基复合材料时，不容易形成爬行的电磁波。这种材料具有极好的吸波性能，能使频率为0.1MHz--50GHz的脉冲大幅度衰减，现在已用于先进战斗机(ATF）的机身和机翼，其型号为APC（HTX)。另外APC-2是CelionG40-700碳纤维与PEEK复丝混杂纱单向增强的品级。特别适宜制造直升机旋翼和导弹壳体，美国隐身直升机LHX已经采用此种复合材料。
G. 结构手征复合材料
手征材料的研究是当前吸波材料的一个热门领域。它与普通材料相比，有两个优势：一是调整手征参数比调节介电参数和磁导率容易。大多数材料的介电参数和磁导率很难在较宽的频带上满足反射要求；二是手征材料的频率敏感性比介电参数和磁导率小，容易实现宽频吸波。在实际应用中主要有本征手征物体及结构手征物体两类。本征手征物体本身的几何形状如螺旋线等。使其成为手征物体。结构手征物体各向异性的不同部分与其它成分成一角度关系，从而产生手征行为，结构手征材料可由多层纤维增强材料构成其中纤维可以是碳纤维、玻璃纤维、凯夫拉纤维等。可将每层的纤维方向看作该层的轴线，将各层纤维材料以角度渐变的方式叠合构成结构手征复合材料。
3.4隐身材料与未来发展
传统吸波材料以强吸收为主要目标。新型吸波材料则要求满足“薄、轻、宽、强”，而未来吸波材科则应满足多频谱隐身、环境自适应、耐高温、耐海洋气候、抗核辐射等更高要求。以适应日趋恶劣的未来战场。其中多频谱隐身材料和智能型隐身材料将成为雷达吸波材料的发展方向。
1)多频谱隐身材料
迄今为止的吸波材料都是针对厘米波雷达（如俄罗斯高王雷达)、毫米波雷达(如荷兰翁鸟雷达、瑞典鹰雷达)等先进探侧设备而相继问世，要求吸波材料在不
久的将来发展成为能够兼容米波、厘米波、毫米波、红外、激光等多波段电磁波隐身的多频谱隐身材料。单波段吸波材料在未来将不再具有实战意义，在同一目标上使用的材料不应再是单功能多层结构，而希望成为多功能材料，实现四个或五个波段以上的多功能隐身材料一体化设计。
2）智能型隐身材料
就象上述所讲的那样，智能型隐身材料作为一种新兴材料其应用会越来越广泛。美国制定的隐身材料研究目标中提出：2005年研制出可单独控制的辐射率/反射率涂层，2010年研制能自动对背景和威胁作出反应的自适应涂层体系。对此，世界其它军事强国也在积极运作中。
第四章 发展与应用
4.1隐身无人机的发展
隐身无人机所使用的隐身技术是很全面的，因此，隐身无人机的发展代表了隐身技术的最前沿。
20世纪60年代，无人机开始用于军事领城，在1973年的中东战争和1982年的叙、以贝卡谷地之战中，无人机崭露头角，令人刮目相看。无人机大量、成规模地用于战争是在1991年的海湾战争中，以美国为首的多国部队使用了几百架无人机，飞行了几千小时，执行了大量的军事任务。目前，研究无人机对空中战争的影响和新一代多用途、隐身无人机的研制己经成为世界各国空军新的研究和发展之重点。
美国是世界上最早把隐身技术用于无人机的国家。早在1960年初，美国就在Q-2无人机上部分地采用了隐身技术，其隐身特征是：用金属丝网罩住发动机进气道；在机身两侧贴数雷达吸波材料覆盖层；机头涂不导电的油漆。自此以后，便有越来越多的无人机采用隐身技术。除美国之外，其它一些国家也开始研制生产这类无人机。根据隐身要求、方法和程度的不同，无人机隐身可以分为部分隐身和全面隐身两种。
4.1.1全面隐身(或隐身程度高)的无人机
1)蒂尔Ⅲ一暗星
美国1995年推出的最新隐身无人机现还在研制试验中。该机的隐身特征是：无尾式翼身融合体构型；机体用复合材料制造，用全胶接方式连接。涡轮风扇发动机装在机身内，其进气口在机头上方，机体下除黑色涂料。
2)D-21/GTD-21B
美国20世纪60年代中后期开始生产、改进的高空超声速无人侦察机。其隐身特征是：翼身融合体构型；冲压发动机装在机身中，有延长的尾喷管；机体中大量采用复合材料，在机翼和机身中部上下表面，大面积敷设雷达吸波材料覆盖层。
3)苍鹰(YMQM-105）
美国70年代中期开始研制，后经10多年改进研制成小型战术无人机。此机身特征为：无尾式翼身融合体构型；机体用复合材料制造；活塞式发动机的腹气向上排出；木质推进式螺旋桨的周围有环形罩。
4)262型
美国1977年生产的小型战术无人机。该机的隐身特征是：光滑的三角形飞翼式机体；涵道式螺旋桨，其后两侧有内倾的安定面，机体以复合材料为主制成。
4.1.2部分隐身的无人机
1）154型（AQM-91A）
美国20世纪60年代中后期开始研制的高空无人侦察机，其隐身特征为：涡喷发动机装在机身背部发动机舱内；两个立尾向里倾斜，机身两侧面向里倾斜；机身底部平坦，翼身组合的下侧面平整；大展弦比，机翼大部分蒙皮用塑料制成。
2)YQM-98
美国70年代初期研制的长航时无人机，其隐身特征：涡扇发动机装在机背发动机舱中，平坦的机身底部和平整的翼身组合下侧面；机身两侧内倾，机翼大部分用复合材料。
3)稳眼MK4
英国80年代中期研制的小型无人侦察机，其隐身特征:机身横截面呈近似三角形，底边平宽，两侧向里倾斜，平整的翼身组合下侧面，水平尾翼上的两个立尾向里倾斜；活塞发动机进气道设在机翼上方的机身两侧；机身采用玻璃钢蜂窝结构，机翼与尾翼由泡沫塑料芯和非金属蒙皮制成。
4)CL-227哨兵
加拿大70年代中期开始研制，80年代后期研制成功的旋翼式无人机。该机的隐身特征是：外形象“花生”，表面光滑，曲率变化平缓；机体用复合材料和雷达吸波材料制造，两个共轴反向旋翼用芳纶制造；上机身内装涡轮发动机，中机身上装两个旋翼，旋转时的下游气流可将发动机的废气冲淡。
隐身技术发展迅猛，今天采用的方法和技术，明天可能因为反隐身技术的抗击而被淘汰，随之一种新的隐身方法和技术就会应运而生；因此，可以肯定地说，无人机的隐身水平会随着隐身技术的不断提高，向更高的方向发展。
目前，美国国防部正在研制一种高空长航时隐身无人机，以执行秘密战略侦察任务。美国防部对该型无人机性能要求主要有：任务高度，20km高空执行侦察任务；隐身性能要求不仅在夜晚，也能在白天执行侦察任务而不被发现；突防能力要求巡航速度较快，具有较强的机动性能。
4.2新的隐身机理
4.2.1仿生技术
试验证明，海鸥虽与燕八哥的形体大小相近，但海鸥的雷达反射截面比燕八哥的大200倍。蜜蜂的体积小于麻雀，但它的雷达反射截面反而比麻雀大16倍。有关科学家们正在研究这些现象，试图采用仿生技术，寻求新的隐身技术。
4.2.2等离子体隐身技术【6】
实验证明，用等离子气体层包围诸如飞机、舰船、卫星等的表面，当雷达波碰到这层特殊气体时，由于等离子体层对雷达波有特殊的吸收和折射特性，使反射回雷达接收机的能量很少。
1999年初，俄罗斯克尔德什研究中心宣称，他们已研制成功完全不同于美国“常规”隐身技术的新机理飞行器隐身系统。其隐身方法是利用专门的机载等离子体发生器生成等离子体，然后通过等离子体吸收电磁波使飞机的雷达散射截面(RCS)减小。此外，受一系列物理作用的影响，电磁波急于绕过等离子体，也会使反射信号大大减弱。
第一代系统可能已装到现有飞行器上，装上这种装置后，飞机的RCS减小近两个数量级第二代系统不仅可衰减反射信号，而且可生成许多假信号，这将大大增大跟踪飞行器的难度。第二代机载装置质量不超过100kg，能耗不超过几十千瓦。目前该中心正在根据新的物理原理，研制更有效的第三代隐身系统。
美国对等离子体隐身技术也进行了大量的研究，取得了一些进展。20世纪90年代初，美国休斯研究实验室投资65万美元进行了一项为期两年的研究计划。在执行计划的第一阶段，休斯研究等离子体隐身的方法是测量电磁波在充满等离子体的矩形波导管中传播的透射和反射，以及它们随等离子体密度剖面和动量交换碰撞频率的变化，并将实验结果与理论进行了比较，在理论和实验上都取得了重要进展。在执行计划的第二阶段，休斯研制和验证了等离子体隐身模型组件，在实验室双锥辐射体微波散射实验中，所测的充满等离子体外壳对反射微波信号的衰减为37dB，采用小雷达波段测量了充满等离子体外壳的RCS减小量，其中频率在(4~14)GHz范围内的RCS减小量为(20~25）dB。美国的分子研究实验室也进行了大量的有关等离子体微波干扰方面的理论和实验研究，美国还在《国防部1997年基础研究计划》中提山了“中性等离子体效应可以为国防部的飞机和卫星提供隐身条件”。
等离子体隐身机理：等离子体隐身主要是采取相关的技术途径在飞行器表面(周围)形成等离子体，并通过等离子体与电磁波的相互作用，对雷达波实施碰撞吸收、反射和耗散衰减。当存在磁场时，在等离子休中沿磁场方向传播的电磁波的极化方向会产生所谓法拉第旋转，从而使雷达接收的回波极化方向与发射时的不一致，造成极化失真。
等离子体隐身技术与目前已经广泛应用的隐身技术相比具有很多优势。
1）改变了常规隐身技术的被动实现手段，采取了主动控制方法实现隐身，使隐身系统便于维护；
2）不需改变飞行器的气动外形设计，不会影响飞行器的飞行性能和故术技术性能；
3）使用简便，等离子体可做成能快速开、关的隐身系统。在通信或雷达系统尚未发送或接收时，通过快速打开等离子体，将能覆盖电磁波传输系统；
4）吸波频带宽，吸收率高，隐身因素多且效果好；
5）使用周期长，造价相对低廉，维护费用低。
等离子体隐身技术作为新概念的飞行武器防御系统，目前在理论和试验上已经获得成功，如果在工程上一旦研制成功，将对未来空战产生革命性的影响。现有的一些大雷达截面飞行器，欲减小RCS，可以采用等离子体作为隐蔽部件来实现，而无需做重大的结构改变。这样，可暂时免去昂贵的重新设汁，在电子战中使一些老装备的服役寿命得以延长。同时还可以研制不同的等离子体隐身系统用于船舶、机载平台和卫星，以抵御不同雷达的威胁。因此，等离子体隐身技术在军事上具有极高的潜在应用价值，将成为隐身技术发展的新的突破方向及世界各军事强国竞相研究的焦点。
4.2.3“微波传播指示”技术
这种技术是利用计算机预测雷达波在大气中的传播情况，大气层的变化（如湿度，温度等的变化〕能使雷达波的作用距离发生变化，使雷达覆盖范围产生“空隙”(即盲区)。同时雷达波在大气里传播时要形成“传播波道”，其能量集中于“波道内”，“彼道”之外几乎没有能量。如果实际兵器在雷达覆盖区的“空隙”内或“波道”外通过，就可避开敌方雷达的探测而顺利突防。
4.2.4有源隐身技术
有源隐身技术又称主动隐身技术，是指利用有源手段使武器装备规避声、光、电、热等探测设备探测的一种技术。
目前人们所说的隐身技术通常是指无源(被动)隐身技术，即通过对武器装备的外形、结构进行巧妙设计和采用吸波，透波材料等一系列措施。尽里减少对电波、红外波，声波、可见光等能量的反射或辐射，从而降低其信号特征，实现隐身。近二十多年来，无源隐身技术尽管发展迅速，应用范圈不断扩大，但也存在许多弊端。如，隐身外形设计在一定程度上对飞行器的气动性能和弹药的装载里都有不利影响；吸波涂层使飞行器的质量增加，也不利于提高飞行速度和机动性。 在这种情况下，近年来有源隐身技术越来越受到专家们的青睐。相对无源隐身来说，有源隐身效果更好，成本更低。其实现的主要技术途径有：
1）电子欺骗和干扰是利用干扰机可使作战飞机的生存能力提高40%以上【3】，主要措施有：用先进计算机鉴别战斗机可能遭到威胁的雷达工作频率，用这种频率发射脉冲，使敌方雷达屏幕上出现虚假信号。在兵器上安装干扰机，不断发射干扰信号。采用先进的诱饵系统，这种诱饵能辨认敌方雷达或红外探测信号，并能快速产生对抗信号，使敌方误认为诱饵是真目标。美军十分重视在战斗机上加装干扰机，大部分战斗机(包括F-15.F-16,F/A-18等)都装有干扰机。正在研制的联合攻击战斗机（JSF)和F-22都将加装小型诱饵系统。美国正在研究一种新型诱饵，它能发射甚高频(VHF），特高频(UHF)和微波信号，可以模仿隐身飞机目标。
2)使用低截获概率雷达在保证完成任务的情况下，尽量减少机载电子设备电磁信号被截获的机会，如自动管理发射功率，雷达一旦捕获到目标，立即自动将辐射能量降低到目标所需能量的最小值；在时间、空间和频谱方面控制雷达的发射，并快速改变其发射频率等。美国B-2、F-22等隐身飞机都装有低截获概率雷达。
3)采取有源对消法，即采用相干手段使目标散射场和人为引人的辐射场在敌方雷达探测方向相干对消，使敌方雷达接收机始终位于合成方向图的零点，从而抑制雷达对目标反射波的接收。美国的B-2隐身轰击机所载的ZSR-63电子战设备就是一种有源对消系统，它主功发射电微波来消除照射在其机体上的雷达能量。
4)采用特殊照明系统和电致变色材料。美国防部预测，在未来15年内，有源(主动)射频隐身技术可能取代降低雷达特征信号技术；到2015年，武器系统将装备“一体化欺骗装备”。美国计划在2025年采用有源技术实现卫星隐身（即卫星伪装)。伪装卫星将采用纳米智能薄膜(Robot-Films)。这种薄膜能够检测照射在卫星上的能量，并能改变自身的结构以吸收这部分能量，使卫星不易被发现。
第五章 反隐身技术
5.1反隐身技术的机理
隐身技术的迅速发展对战略和战术防御系统提出了严峻挑战，迫使人们考虑如何摧毁隐身兵器并研究反隐身技术。隐身技术与反隐身技术的发展，是相互制约、相互促进的，无论哪一方有新的突破，都将引起另一方的重大变革。反隐身技术的发展方向是：综合运用，系统综合(集成)，开发新的反隐身技术理论。
目前，国外对飞机隐身技术的研究主要把力量放在雷达波隐身和红外线隐身上。在雷达波隐身上，飞机主要是靠调整外形来缩减雷达散射截面(RCS）(占RCS缩减总量的70%~80%)。其次，则是应用RAM探索或研究反隐身技术，要从当前隐身技术的局限性或明显弱点入手：
1）现役或在研隐身飞机以单站雷达为对抗目标
雷达是通过接收被照射目标的散射电磁波来判断有无目标存在并测出目标所在的空间角度及空间距离。当前正在使用的雷达绝大多数是单站雷达，它的接收天线和发射天线靠得很近或接收功能及发射功能共用一个天线完成。对于单站雷达，接收机接收到的目标散射电磁波是沿入射电磁波路线返回的回波。调整飞机外形只能优选雷达照射角度范围，使回波集中到极少致方向上并偏离发射源。若设法从别的方向上接收回波，或同时从多个角度进行探测，可以作为探测隐身飞机的措施及手段。
2)难以在整个电磁和红外频谱达到相同的低可探测性
飞机调整外形以及采用RAM，只能有效对抗工作频率在(0.2~29）GHz的厘米波雷达，当雷达波长与被照射目标特征尺寸相近时，在目标反射波与爬行波之间产生谐振现象。尽管没有直接的镜面反射也会造成强烈的信号特征。例如，某些陆基雷达的长波(米级波)辐射能在飞机较大的部件(平尾或机翼前缘)上引起谐振。在波长很短(毫米波)的雷达照射下，则飞机的不平滑部位相对波长来说显然增多。而任何不平滑部位都会产生角反射并导致RCS增大。大多数RAM都含有“活性成分”，经雷达波照射后其分子结构内部产生电子重新排列，分子振荡的惯性会吸收一部分入射能量。但是，照射波的波长越长，分子振荡越慢而吸波效果越不明显。雷达跳出目前隐身技术所能对抗的波段。将使飞机的隐身性能大大降低或失效。另外，目前的隐身技术主要是针对微波雷达的，飞机的红外辐射可以减弱并限制在一定的方位角内但却不能完全消除，发展可见光或接近可见光
波段的探侧器以及提高红外传感器的探测性能，也可作为探测隐身飞机的措施及手段。
反隐身技术与隐身技术一样，也是综合性技术，单独采用某一种反隐身技术都不可能获得好的反隐身效果，必须综合运用各种反隐身技术才能提高探测隐身飞机的效能。
5.2现代反隐身技术
目前研究的反隐身技术集中在下面几个方面:
1）雷达组网
即采用双雷达或多雷达共同探测的技术。
双站雷达系统是将发射机和接收机分置在两个不同的站址，其中包括地面、空中、海上或卫星等多种平台。利用远离发射机的接收机接收隐身飞机偏转的雷达波，并因无源而不会受到反辐射导弹的成胁。
多站雷达是在双站雷达基础上，由多个分置的发射机和接收机组成。可以采用一部发射机和多部接收机或多部发射机和多部接收机的配置，从而组成一个多元一体化的雷达网。同时从各个照射角度对隐身飞机进行探测。不论是双站还是多站雷达，接收机都必须在发射波束的作用范围之内并与发射机精确同步。解决这个同题的一个办法是，采用广角天线并利用全球定位系统(GPS)。广角天线内大量的介电材料，按输人信号到达的角度将其折射到一系列站口中的一个。通过接收机在这些站口上“快速转接”。双〔多)站雷达可以跟踪发射机脉冲，称为“脉冲迫踪”的这种操作使得接收机能够探测照射波束作用范围内的任何口标并确定其方位。GPS可以快速确定发射机与接收机的相对位置并使两者精确同步，这使得双(多)站雷达易于设计并且使用更加灵活。
2)米波和毫米波雷达
由于隐身兵器的设计通常是针对厘米波段雷达的，因此将雷达的工作波段向米波段和毫米波段甚至红外波段和激光波段扩展，都具有一定的反隐身能力。美军正在制造工作在米波段的AN/FPS-118超视距预警雷达，已研制成功一种海军用的可调的小型战术超视距雷达；美空军计划为爱国者防空导弹安装35GHz的毫米波雷达导引头，并开始进行激光雷达预警系统的研究工作【2】。
3)无载频超宽波段雷达
无载波超宽波段雷达被称为“反隐身雷达”，无载频脉冲可以覆盖L、S、C等许多波段。产生这种脉冲的小型低功率雷达已广泛用于民用，用于混凝土结构的内部成像以检查空隙和结构缺陷。目前，尚未出现适用于防空的无载频超宽波段
雷达发展无载频超宽波段雷达除必须提高雷达平均功率外，还要解决在没有载频引导下保证宽波段接收机能区分出噪声与目标回波的问题。
4)激光雷达和红外探测系统
美国自80年代末开始研究激光反隐身探测系统，为了探测从空间发射的导弹，美国在弹道导弹防御计划中试验过激光雷达【7】。另外，许多公司也在探索将其用作空对面武器的导引头。相干多普勒激光雷达己经用于飞机尾流的探测和成像，但是飞机尾流很小可能使得探测距离较短而无战术用途。微波雷达的工作方式是在金属物体上产生电磁场，而脉冲激光雷达能在不可渗透的物体上产生可探测区分的红外图像。但一般频率的激光大都易被二氧化碳、氧气和水吸收、难以在极远距离上聚焦，所以要想把红外探测系统用于反隐身，就必须提高其作用距离以及在恶劣环境下的使用效能【5】。
此外，提出探索或研究的反隐身措施及手段还有很多。例如，提高现有雷达的探测性能、增大发射功率储备、改善信息采集和信号综合处理能力等。发展谐波雷达，这种雷达将人造金属目标（如飞机）的极低谐波再辐射能量作为回波；研制被动的射频探测器，用它发现隐身飞机在飞行时因气动加热引起的微弱无线电信号；发展用于追踪隐身飞机的地球磁场变异探测器以及摧毁隐身飞机的微波束武器等等。
要想对抗隐身飞机，就必须综合采取多种措施及手段。可靠的反隐身探测一攻击系统的关键是要组成一个采用不同原理并在不同波长上工作的复杂传感器网络。这个网络的重要组成部分不仅包括传感器本身，而且包括对不同来源的数据进行收集、处理、关联及显示的过程。另外，为了达到所需的高探测概率并向拦截系统提供精确的目标数据，传感器所在的位置(不仅沿边界而且向领土纵深部署，还包括空、天警戒）也很关键。
除从上较为成熟的技术之外，发达国家对军用纳米复合材料、强吸波性的导电高聚物、手征材料等各种多功能、多频段遮蔽材料进行机理分析或实验制备，这些领域的探讨与研究属于扰隐身技术的尖端【7】。
第六章 总结与展望
本文首先分析隐身技术的研究现状，然后介绍国外隐身技术的应用情况以及隐身材料的发展，最后预测隐身技术和隐身武器装备将朝着宽频带、全方位、全天候和智能化的方向发展。
目前，世界上许多国家和地区都在研究和发展隐身技术，研制隐身或部分隐身武器装备，对现役的非隐身装备进行隐身改装等。隐身技术的出现打破了世界各国现有的攻防平衡，显著地提高了作战平台（进攻平台和防护平台）的效能，增强了电子作战能力，提高了目标的生存和突防能力，是当今世界各国重点发展的国防高科技。隐身技术正在向着综合运用、权衡隐身性能和其他性能、扩展频率范围和应用范围、降低成本等方向发展。我国在隐身技术的预研工作上已进行了多年探索，取得了一定成果，有的方面已达到实用水平。从现在周边环境的发展趋势来看，我国的军用飞行器在未来的作战环境中将面临严峻的挑战。因此，必须加大力度研究发展高性能的隐身技术装备。
对隐身材料来说，对某种探测手段的隐身性能好，往往对另一种探测手段的隐身性能就不好。例如，对激光探测的隐身性能好，一般对红外探测就不能隐身，这就是隐身材料的相容性问题。传统的隐身材料以强吸收为主要目标，新型的隐身材料要求满足“薄、轻、宽、强”，而未来的隐身材料则应满足多频谱隐身、环境自适应、耐高温、耐海洋气候、抗核辐射等更高要求，以适应未来战场的需要。为解决这一问题，未来隐身材料的研制方向将是兼容型隐身材料，如雷达波、红外兼容隐身材料，红外、激光兼容隐身材料，雷达波、红外、激光等多种兼容的隐身材料等。
参考文献
【l】胡永福.光电对抗装备技术发展动向分析.电子对坑,1999
【2】付伟.毫米波制导武器及其对抗技术.火控雷达技术，2000（9）
【3】方有培.对精确制导武器的有效干扰途径.制导与引信,2000(6)
【4】陈蕾蕾.纳米材料与电子对抗.光电对坑与无源干扰,1999（1）
【5】谭显裕.电光与控制,1997,1
【6】方绍强.飞行器等离子体隐身技术. 现代防御技术,2005,4
【7】美国AD报告.The IR Missile Counter measures,AD-A286117
致谢
大学生活即将里程，感谢教员们在这四年里的辛勤培育和谆谆教导。感谢我的导师陈国虎教员，在此期间给予我的耐心指导。陈国虎教员渊博的知识和求实创新的精神给我留下了深刻的印象。陈国虎教员对于我的毕业论文的撰写更是倾注了大量的心血。从收集资料、论文的选题、开题，到论文中思路的指点，直到论文的最后完成，处处都有陈国虎教员的指导，这也是我的毕业论文能够顺利完成的关键。陈国虎教员诲人不倦的指导精神，严谨的工作态度，务实的工作作风，丰富的实践经验，宽广的胸怀和开阔的思维方式，将使我在未来的工作和学习中受益匪浅。
电磁波隐身技术的研究
摘要
隐形技术（stealth technology）俗称隐身技术，精确的术语应该是“低可探测技术”（low-observable technology）。即通过研究利用各种不同的技术手法来改变己方目标的可探测性信息特征，最大程度地降低被对方探测系统发现的概率，使己方目标以及己方的武器装备不被敌方的探测系统发现和探测到。本文从电磁波的隐身技术的发展历程、原理、电磁波隐身材料以及反隐身技术等方面进行阐述，并对对未来隐身技术做出了总结和展望。
关键词： 隐身技术 武器装备 雷达吸波材料 隐身材料
Abstract
Stealth technology (stealth technology) commonly known as stealth technology, precise terminology should be "low-observable technology" (low-observable technology). That is ,through research methods using a variety of different techniques to change one's own target detectability information features ,is the other side to minimize the probability of detection systems that make one's own goals and not be one's enemy weapons detection system to detect and detected .This wave of stealth technology from the development process, principles, electromagnetic and anti-stealth technology, stealth materials and other aspects described, and stealth technology for the future and make a summary and outlook.
目录
摘要................................................................ I Abstract........................................................... II 目录.............................................................. III
第一章 隐身技术与隐身武器装备的发展历程............................ 1
1.1隐身技术及其历史背景 ............................................................................................. 1
1.2隐身技术的发展历程........................................... 2
1.3隐身武器装备................................................. 4
第二章 隐身技术.................................................... 9
2.1隐身技术概述................................................. 9
2.2隐身技术的工作原理.......................................... 10
2.3隐身往术的几种情形.......................................... 10
第三章 隐身材料................................................... 13
3.1隐身材料概述................................................ 13
3.2吸波材料的综合要求和分类.................................... 14
3.3吸波材料介绍................................................ 15
3.4隐身材料与未来发展.......................................... 19
第四章 发展与应用................................................. 21
4.1隐身无人机的发展............................................ 21
4.2新的隐身机理................................................ 23
第五章 反隐身技术................................................. 26
5.1反隐身技术的机理............................................ 26
5.2现代反隐身技术.............................................. 27
第六章 总结与展望................................................. 29
参考文献........................................................... 30
致谢............................................................... 31
第一章 隐身技术与隐身武器装备的发展历程
1.1隐身技术及其历史背景
现代无线电技术和雷达探测系统的迅速发展，极大地提高了战争中的搜索、跟踪目标的能力，传统的作战武器所受到的威胁愈来愈严重。隐身技术作为提高武器系统生存、突防以及纵深打击能力的有效手段，已经成为集陆、海、空、天、电、磁六维一体的立体化现代战争中最为重要、最为有效的突防战术技术手段，并受到世界各国的高度重视。
隐身技术(又称目标特征信号控制技术)是通过控制武器系统的信号特征，使其难以被发现、识别和跟踪打击的技术【1】。它是针对探测技术而言的，在兵器研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击的专门技术。简言之，隐身就是使敌方的各种探测系统(如雷达等)发现不了我方的飞机，无法实施拦截和攻击。早在第二次世界大战期间，美国便开始使用隐身技术以减少飞机被敌方雷达发现的概率。当前电磁波隐身的研究重点是雷达隐身技术和红外隐身技术。
由于在未来战争中，雷达仍将是探测目标的最可靠手段，因此隐身技术研究以目标的雷达特征信号控制为重点，同时展开红外、声、视频等其它特征信号控制的研究工作，最后向多功能、高性能的隐身方向发展。
本世纪30年代，随着无线电技术特别是雷达的问世，最早的隐身材料也出现了，如荷兰科学家研制的雷达用吸波材料，以及日本人开发的铁氧体材料-硅钢片。
50年代，为既能获取情报又能隐蔽飞行，美军在V-2高空侦察机和PLV－7低空侦察机上涂了吸波材料。以后美军又在SR-1型"黑鸟"侦察机上采用了更先进的隐身吸波涂层，使其反雷达探测性能有了很大提高。在越南战争中，美军还使用过一种采用了红外特征减弱措施的武装直升机，大幅度降低了苏制SA－7红外制导地空导弹的命中率。
50－60年代，在走过一段利用各种单一技术实现隐身的道路之后，人们开始考虑综合利用多种技术，同时对可见光、红外、电磁、激光等实现全面隐身的问题。60年代中期，美国空军首当其冲，率先推行隐身技术研究计划。70年代中期以后，美、苏、日、英、法等国为开发先进的隐身技术，投入了大量的人力、物力和财力。1976年，美国的CDIK型隐身战斗机试飞成功。1980年，美国国防部宣布，它对隐身飞机的研制已取得重大突破。到了80年代，美国的多种隐身
作战飞机已开始装备部队，并在局部战争中发挥了巨大作用。
隐身技术的军事意义异常重大，以至各国都在不遗余力地发展它。美国国防部在1990－2000年的高技术发展计划中，已把发展隐身技术放在了异常突出的优先位置，在过去10多年的时间里，它竟投入300多亿美元用以发展新型隐身侦察机、新一代隐身巡航导弹和隐身卫星。俄罗斯亦不甘落后，目前也在TY-95H战略轰炸机、“海盗旗”战略轰炸机、米格-29、米格-31、苏-27歼击机等作战飞机上，使用了隐身材料。采用了多项隐身技术。日本也正在研制TV隐身无人机、F－1隐身战斗机；英、德、意正在联合开发隐身“欧洲战斗机”；英、法、德、意、荷五国正在联合研制ACA隐身战斗机；以色列、印度、瑞典等国在隐身技术装备的发展上，也取得长足的进步。
1.2隐身技术的发展历程
纵观隐身技术及隐身武器装备的发展历程，可以把它分成3个发展阶段：
1）起步阶段（20世纪70年代以前）：
隐身技术发端于视觉隐身。第一次世界大战时期，德国、法国均开始在覆盖飞机的蒙皮上喷涂伪装色。在第二次世界大战中，为了对付目视探测威胁和刚刚发展起来的雷达、声纳探测威胁，通过降低武器的目标特征信号进行隐蔽进攻的概念已经逐渐形成，并且在飞机、潜艇等武器中开始应用。
二次世界大战后，地面发射和空中发射的防御性导弹迅速发展起来，导弹与雷达火控系统的结合极大地提高了防空系统的作战效能。1960年，美国U-2高空侦察机被苏联的SA-2防空导弹击落后，美国开始重视侦察机和巡航导弹的雷达目标特征信号控制技术研究，先后研制了SR-71“黑鸟”高空侦察机、AGM-28B“猎犬”空对地巡航导弹等具有一定隐身性能的武器，为美国隐身技术的发展奠定了基础。
SR-71是美国洛克希德公司为美国中央情报局研制的高空、高速侦察机，可以在27千米高空以3马赫的速度飞行。SR-71采用了双三角机翼、平底机身的翼身融合隐身外形，飞机表面涂有能吸收雷达波和红外线的磁性吸波材料。因此SR-71具有一定的雷达隐身性能和红外隐身性能。（SR-71“黑岛”高空侦察机为美国隐身技术的发展奠定了基础。）
AGM-28B“猎犬”导弹是罗克韦尔公司研制的战略/战术空地巡航导弹，最大飞行速度2马赫，射程960千米。它采用鸭式气动布局，进气道唇口采用了雷达吸波结构。
2）发展阶段（20世纪70～80年代）：
美国是现代隐身技术发展的先驱。经历了越南战争和中东战争之后，美国对武器生存能力的重要性有了基于实战的理解。到了70年代中期，美国的隐身技术进入了正规的发展时期。1980年8月，当时美国国防部负责研究与工程的副部长佩里在首次公开披露美国的隐身计划时，对这一时期的发展特点做了如下总结:“多年以来我们尤其重视发展使雷达看不见飞机的那种技术。60年代初，我们将这样一种技术运用到了一些侦察机上，70年代又运用到当时正在研制的‘战斧’巡航导弹和ALCM空射巡航导弹上。到1977年夏，这一技术的效能已有较大提高，可广泛用于各种飞机，包括有人驾驶飞机。”
从70年代初开始，美国国防高级研究计划局（DARPA）组织和领导了一系列的隐身技术预先研究计划和先进技术演示验证计划，研究成果直接应用于创新性的隐身武器设计中。同一时期，欧洲国家如德国、英国和法国也开始进行隐身技术研究，制订并执行了隐身技术的发展计划，为欧洲先进军事国家隐身技术的发展奠定了基础。
1973年，为了验证隐身战斗机的技术可行性，由DARPA领导，美国洛克希德公司执行了“海弗兰”（HaveBlue）计划。该计划的研究目标是研制5架实验型隐身战术（XST）技术验证机，用以演示隐身飞机的可行性。计划要求用雷达吸波材料作机体蒙皮，使其在前视后向扇区内雷达截面（RCS）最小，同时采用一种冷却发动机的噪声控制技术。第一架XST验证机于1977年进行试飞。在试验期间，使用缴获的苏联雷达和导弹系统来观测，证明这种飞机确实具有难以被发现的低可探测性。鉴于“海弗兰”计划取得的良好成果，美国政府大幅度提高了隐身技术的研究经费预算，1980年的研究经费是1977年的研究经费的100倍。
70年代末，DARPA还针对90年代苏联将要部署的新型防空系统，进行了一系列巡航导弹突防效能的评估研究。基于这些研究的成果，1979年～1982年由DARPA领导，通用动力公司、洛克希德公司等执行了“水鸭黎明”（TealDawn）计划。该计划研究巡航导弹的突防技术，主要包括巡航导弹隐身外形技术、雷达吸波材料技术和先进推进技术。通过该计划，美国掌握了先进巡航导弹（ACM）的设计技术，这些技术后来被用于设计AGM-129隐身巡航导弹。
德国从70年代开始进行隐身技术研究，执行了“萤火虫”计划。该计划的主要目标是研制一种可配备中程导弹的“萤火虫”隐身截击机。该飞机采用多面体隐身外形，与同一时期美国研制的F-117隐身战斗机具有相同的隐身原理。在X波段，其头部方向的RCS可比常规飞机低20～30分贝。
3）成熟阶段（20世纪90年代至今）：
在1989年海湾战争中，F-117A通过优异的隐身特性发挥了巨大的作战效能，这刺激了各国竞相开展隐身技术研究和隐身武器研制。整个90年代，隐身技术突飞猛进地发展了起来，武器装备隐身化热潮兴起并不断加温，高隐身性能逐渐成为现代武器装备最引人注目的亮点之一，军事发达国家的隐身技术发展已进入成熟阶段。在这一阶段，比较有代表性的隐身武器包括新一代隐身战斗机、新一代隐身巡航导弹、安静型潜艇、隐身坦克、隐身直升机、隐身无人机、隐身工事及帐篷等。
1.3隐身武器装备
1.3.1 隐身导弹
美国在60年代针对侦察机和巡航导弹开展的隐身技术研究以及70年代以后执行的预先研究计划的成果，被迅速应用到各种巡航导弹的设计中，如AGM-86B空射巡航导弹、BGM-109“战斧”巡航导弹和80年代研制的更为先进的AGM-129巡航导弹等。
AGM-86B是美国空射巡航导弹（ALCM）计划的产物，由美国波音公司研制。它采用不规则的扁锥体隐身弹体外形及背负式进气道，具有较好的隐身性能，RCS在0.1米2左右。
BGM-109“战斧”巡航导弹由美国通用动力公司研制，弹体表面广泛使用雷达吸波材料，采用低红外辐射的涡轮风扇发动机。90年代以来该导弹在多次战争中发挥了巨大的作用。
AGM-129是美国先进巡航导弹（ACM）计划的产物，由美国通用动力公司于1984年开始研制，1991年装备部队。它采用光滑大曲率半径流线型弹体、腹部埋入式进气道、前掠式折叠中单翼、隐身外形布局，广泛使用雷达吸波材料，其RCS只有0.01～0.05米。
1.3.2 隐身潜艇
在各种武器系统中，潜艇受到的声频探测威胁最为严重，因此潜艇的声频信号控制是潜艇隐身技术的重点研究内容。研制低噪声安静型潜艇，成为提高国家战略威慑力和海军常规作战能力的重要手段。冷战时期，美国和前苏联一直非常重视声隐身技术在潜艇上的应用。
美国“洛杉矶”级核潜艇于1976年建成服役，水下排水量6930吨，水下航速35节。该级潜艇在追求高航速的同时，十分注重降低噪声，广泛采用了各种减振、降噪措施，例如它放弃使用核动力装置最大的噪声源--主循环泵，而采用
了具有自然循环冷却能力的S6WG反应堆，对减噪齿轮箱和辅机采用减振、隔振技术，精心设计指挥台围壳和艇体线性以减小水动力噪声。潜艇的辐射噪声已下降到110～120分贝左右。
1.3.3 隐身飞机
“海弗兰”计划所取得的研究成果，使得美国军方决定在XST技术验证机的基础上研制一种隐身战斗机，这就是后来的F-117A“夜鹰”隐身战斗机。该飞机由美国洛克希德公司研制生产，1981年首次试飞成功，1983年10月开始服役。F-117A采用了奇特的多面体外形，机身表面由许多对称的平面组成，这使得鼻锥方向俯仰±30°范围内没有后向雷达散射回波，而在水平面内则使不可避免的反射集中在少数几个狭窄的方位角区域内。飞机的整个蒙皮及某些机内部件均涂覆了铁氧体雷达吸波材料，翼梁、翼肋、大梁和垂尾等部件用吸波纤维复合材料制成。由于采用上述技术，F-117A的RCS仅有0.025～0.1米【2】。（“海弗兰”计划中的实验型隐身战术（XST）技术验证机。）
1977年，美国政府认为正在研制的B-1战略轰炸机无法有效突破前苏联在90年代的防空体系，因此中止了B-1研制计划；同样受“海弗兰”计划所取得成果的鼓舞，他们认为可以全力发展隐身轰炸机计划。1981年诺斯罗普公司开始研制B-2隐身战略轰炸机，该机于1989年首次试飞，并于1999年在科索沃战争中首次使用。B-2最为显著的隐身特点是采用了“飞翼”形总体外形布局，并把大部分部件安排在“飞翼”内；在进气道设计方面考虑到下方雷达探测的威胁，采用背负式S形进气道;大量使用雷达吸波涂料和蜂窝夹芯吸波结构材料；同时减小机身表面各种缝隙和不连续性。采取上述隐身措施之后，B-2的RCS可低达0.1米2，是B-52轰炸机的1/1000、B-1轰炸机的1/100。
美国F-22“猛禽”战斗机由美国洛克希德公司研制，将是世界上第一种投入使用的第四代战斗机，原型机于1990年首次试飞，第一架生产型机于1997年首次试飞，第一架作战型F-22将于2003年交付使用。它采用先进的隐身/气动一体化外形技术、吸波材料技术和推力矢量技术，实现了隐身和高机动性的统一，其RCS达到0.1米2，并且红外辐射强度较小。
JSF联合攻击战斗机是美国正在研制的主战战斗机，要求保持其隐身性能所需要的外场工作量和费用比前一代隐身飞机减小90％。该飞机由美国洛克希德公司X-35方案和波音公司X-32方案竞争，2001年10月份美国政府宣布X-35方案获胜。预计F-35战斗机将于2007年形成战斗力。
S-37“金雕”战斗机是俄罗斯新一代先进战斗机的技术验证机，采取涂覆雷达吸波材料、尾翼向内倾斜、内部武器吊舱、隐身进气道和二元矢量喷管等隐身技术，具有非常高的隐身性能和机动性能。
隐身导弹
AGM-158联合空地防区外导弹（JASSM）是美国海空军提出研制的一种远程空地导弹。目前由麦道公司和洛克希德²马丁公司竞争研制。该导弹要求具备雷达隐身性能，但是不会像全方位隐身那么苛刻。
AGM-154联合防区外发射武器（JSOW）是美国德州仪器公司为美国海、空军研制的采用卫星/惯性复合制导方式的近程滑翔武器，属于一种低成本、低技术风险的防区外发射武器。1992开始研制，1998年开始生产。在科索沃战争中首次使用。该导弹采用方形隐身外形，大量使用雷达吸波材料。
法国“风暴前兆”隐身导弹，2000年12月首次发射成功，采用隐身外形技术，大量使用雷达吸波材料，隐身性能良好。
法国“阿帕奇”隐身巡航导弹（APTGD）是一种高精度、远程、隐身常规空对地巡航导弹。采用矩形截面导弹弹体、V形尾翼、尖棱锥头部、可向后折叠的大展弦比、上弹翼的外形设计方案，RCS在0.1米2以下。（采用矩形截面、尖棱锥头部隐身外形的法国“风暴阴影”隐身导弹。）
1.3.4 隐身潜艇
潜艇声隐身技术发展到90年代已经比较成熟，美国最新型的“海狼”级核潜艇和俄罗斯最新型的“阿库拉”级核潜艇的噪声水平均已低于三级海洋背景噪声。30年以来，美国、俄罗斯的潜艇噪声的声级分别下降了40、30多分贝。
美国“海狼”级核潜艇是美国海军为在21世纪接替现役的“洛杉矶”级核潜艇而建造的新型核潜艇，首艇于1996年8月服役。该艇采用了最先进的声隐身技术，其中包括:全电力推进装置;先进的喷水推进装置，其噪声仅为“洛杉矶”改进型潜艇的1/10；光滑的外形设计，降低了阻力和水动力噪声；艇体广泛使用了吸声瓦、隔声瓦、阻尼瓦等多种消声瓦。由于采取了这些措施，该艇的辐射噪声据称达到100～120分贝左右，低于三级海洋背景噪声。（美国最新型的“海狼”级核潜艇的噪声水平已低于三级海洋背景噪声。）
俄罗斯“阿库拉”（又名“鲨鱼”）级核潜艇是俄海军在役的最先进攻击型核潜艇，它主要采用的隐身措施有：外形采用水滴线型，降低了流体噪声;采用新研制的7叶大侧斜螺旋桨，有效地降低了螺旋桨噪声;艇上机械设备大量采用了隔振效果良好的浮筏技术，极大降低了机械震动的噪声；壳体外部敷设消声瓦，
能有效吸收外部声纳探测声波能量和艇壳振动的辐射能量。这些隐身措施的采用使该艇的噪声降低到115～120分贝，低于三级海洋背景噪声。
1.3.5 隐身水面舰艇
水面舰艇由于其形体巨大、结构复杂，雷达和红外目标特征都很明显，受反舰导弹的威胁很大。为提高水面舰艇的生存能力，在现代水面舰艇的设计中，借鉴飞行器隐身技术的经验进行隐身设计已成为一种发展趋势。早在1983年，美国DARPA就与美国海军合作开展了“海影”号隐身试验艇计划，由洛克希德公司设计制造。该艇在1985年开始进行试验，取得的成果首先应用到当时正在建造的“阿利²伯克”级“宙斯盾”驱逐舰上。这是水面舰艇隐身技术的开端。进入90年代以后，法国、英国、瑞典、挪威等国均开展了隐身水面舰艇的研究建造工作。比较有代表性的是法国“拉斐特”级护卫舰和瑞典“维斯比”级隐身护卫舰。
法国“拉斐特”级护卫舰舰长124.2米、排水量3600吨。首舰于1994年下水，是世界上首先列装的隐身轻型护卫舰。该舰外形简单，主舰体、上层建筑、桅杆和烟囱都采用平面结构，并有一定程度的倾斜。所有的武器和设备都尽可能降低高度，或隐蔽在舰体和上层建筑内，舰炮的炮塔遮蔽采用了平面结构，舰载三坐标雷达采用了隐身外形设计。估计该舰的RCS小于1000米2，仅相当于一艘500吨级巡逻艇的RCS。此外还采取了红外、声、磁等方面的隐身措施。（法国“拉斐特”级护卫舰采用了隐身外形。）
瑞典“维斯比”级护卫舰是一艘全隐身水面舰艇，采取了雷达、红外、水声、空气噪声、磁等方面的隐身措施。舰体采用大倾斜面外壁，炮塔侧面倾斜，并且各种设备（如救生、武器、抛锚等）完全隐藏在甲板底下；采用频率选择表面控制火控雷达天线的散射，并安装了专门设计的低RCS高频天线以及低截获率导航雷达。
1.3.6 隐身战车
美国的M1A2、德国的“豹2”、法国的“勒克莱尔”、俄罗斯的T-72和T-80等是冷战后期开始装备的第三代主战坦克。海湾战争以后，这些主战坦克均进行了隐身改造。
美国M1A2坦克的负重轮采用了吸波玻璃纤维环氧复合材料，车身使用了隐身迷彩，并在降低坦克红外辐射和噪声方面采取了许多技术措施。
此外，美国已经研制出一种由高强度S-2型玻璃纤维加固聚脂膜压而成的隐身复合材料，具有雷达、红外、可见光、声等隐身效果，可用于制造坦克车体或炮塔外壳。
1.3.7 隐身直升机
美国RAH-66“科曼奇”隐身武装直升机是集武装侦察、对地攻击和空战为一体的多用途直升机，是世界上第一种隐身直升机。在雷达隐身、红外隐身和声隐身方面采取了许多技术措施。据报道，RAH-66的RCS是AH-64“阿帕奇”的1/400，红外特征是后者的1/4。2003年前将制造出6架预生产型样机。
1.3.8隐身无人机
“全球鹰”隐身无人侦察机，起飞总重11.6吨、作战半径5500千米、飞行高度19.8千米、有效载荷861千克、续航时间24小时，背负式进气道。据报道其RCS约0.01米【2】，已于1998年实现首飞，2001年完成了跨越太平洋的长距离飞行。
“攻击星”2025无人攻击机具有F-117A的许多隐身特性，装载360千克设备时空中不加油航程为1290千米，执行攻击、侦察及电子战任务，最基本的任务是摧毁面空导弹基地。
1.3.9 隐身工事及帐篷
海湾战争结束以后，美国陆军航天与战略防御司令部研制了低雷达反射掩体，它采用表面涂覆雷达吸波材料的铝或复合材料作为架构，并能快速方便地组成外形复杂的隐身工事，使雷达回波峰值降低20分贝。
美国陆军已设计出一种隐身帐篷，这种帐篷不易被雷达发现，并可保护人员不受导弹碎片的攻击，且对核、生、化有防护作用。新帐篷为棱锥台形状，顶部和墙面采用凯夫拉材料，可减小帐篷的后向雷达截面。
第二章 隐身技术
2.1隐身技术概述
隐身技术是指在一定探测环境中控制、降低各种武器装备的特征信号，使其在一定范围内难以被发现、识别和攻击的技术。由于隐身技术能极大地提高武器的生存能力和作战效果，受到许多国家的高度重视，成为现代军事技术研究的关键技术。
在第一次世界大战之前，人们探测目标靠的是眼睛和可见光设备。探测能力依赖于目标的尺寸、色彩、光泽及其与背景的对比度。伪装术是这一时期出现的一种反目视探测技术，也可说是早期最简单的隐身术。伪装术有天然伪装和人为伪装两种，天然伪装主要利用地形、地物、气象等自然条件进行伪装；人工伪装主要是迷彩、烟幕、灯光、音响等设置遮障，构筑假目标、假工事、假阵地等进行伪装。
以军用航空来说，人们为了减小飞机的可探测性，在飞机上使用迷彩涂料，即在漆料中调以颜料，用色彩和表面花纹，使飞机反射光线的强度和色彩与背景相同。例如，为了不使地面的敌人仰视看清飞机，在飞机底部涂成较淡的蓝灰色，且无光泽，使飞机与天空背景的色彩、色泽相近。为了使上方敌机俯视看不清下方飞机，在飞机的上表面涂上灰绿和灰棕色斑点，使飞机与地面背景的色彩、色泽相近。飞机的不同部分可能形成对比，增加了被探测的可能性。为了抵消它，涂料颜色可以变化，使暗的地方变成浅色。实际上，伪装术在自然界也常可见到，例如活动在冰天雪地中全身白毛的北极熊；趴在树上形似嫩枝的杆状昆虫；游动在草丛中的青蛇；随时改变保护色的变色龙；飞舞在花圃中的彩蝶等。不过，这些都是出自动物本能的伪装术。
第二次世界大战期间，美、英、德等国家就对隐身技术进行了大量的探索，并于70年代将其研究的成果逐渐用于工程。特别是在海湾战争中，人们亲眼目睹了隐身技术的巨大魅力，因此，隐身技术的研究已成为未来战争中各国关注的焦点。
隐身的实现有两种途径：一种是采用对材料合理的设计，一种是通过涂覆隐身材料。两者的目的都是尽可能地使飞机、导弹、坦克、舰艇等其它目标反射能量减小，从而使外来雷达探测距离缩短（一般的雷达对隐身飞机的探测距离是对普通目标的四分之一），相应地缩短了“硬杀伤”进攻武器进行拦截所需要的追踪、制导的反应时间，从而造成对方攻击上的困难。由于海面上存在着杂波，波浪数
量多，长度为毫米级，因此使干扰箔条云在各个方向都具有足够大的反射能力。若诱饵反射能量比目标的大，“硬杀伤”进攻武器就对准诱饵攻击，正真目标便趁机逃之夭夭。可见，隐身技术可以大大地提高现代武器装备自身生存的概率。
目前，各国军队针对不同武器的各种形体结构和搜索、攻击武备的工作原理，相应地采取了多种隐身措施，来减小电、磁、热、声等特性的辐射，并越来越显示出良好的隐身效果。为加强防御和攻击，在当前的舰船上或其他各武器装备中，除设有各种多功能武器之外，还配有各式各样担负不同任务的电子设备。
2.2隐身技术的工作原理
隐身技术的主要就是反雷达探测。雷达是一种利用无线电波发现目标并测定其他位置的装置。雷达的问世，使人类的探测技术和能力跨上了新的台阶；同时也向反探测技术提出了新的挑战。人们为了提高目标反雷达探测能力，不懈地奋斗了几十年，终于探索到一条新的隐身途径。与早期的隐身术——伪装术相比，今天的隐身技术已起了根本变化，有了质的飞跃。下面从反雷达探测和反红外（热）探测两个方面简单介绍隐身技术的一些工作原理与隐身性能。
1)反雷达探测
开始隐身技术的一项主要工作是提高反雷达探测的能力，也就是提高目标在雷达探测下的隐身性能，通常用目标的雷达散射界面（RCS）表示。
所谓目标的雷达散射截面是指：目标被雷达发射的电磁波散射中时，其反射电磁波能量的程度。雷达散射截面的大小，反映了目标反射电磁波能量的强弱；其越小，雷达就越不易探测到目标。
2)反红外(热)探测
开始隐身技术的另一项重要工作是提高反红外(热}探测的能力，也就是减小目标的红外（热）信号特征。发动机的尾喷管是红外探测器的主要红外（热）源，因此，减小红外（热）信号特征，主要是要减小发动机尾喷管或排气口的红外（热）辐射。
2.3隐身往术的几种情形
2.3.l 可见光控制
在实际作战中，即使具有优越隐身能力的兵器，如F117战斗轰炸机、B-2战略轰炸机等也只敢夜间出动.因此，视频(可见光）控制也是绝身问题的一个关键。实现武器和作战平台在白天能自由行动是各国军界梦寐以求的目标。
可见光控制是通过减小目标与背景间的亮度、色度和运动的对比特征，达到对目标视觉信号进行控制的技术。传统的手段是采用迷彩伪装。找们经常看到的“迷彩服”就是一种典型的迷彩伪装方法，还有一种就是在飞机的特殊部位安装特殊的灯具，而使飞机达到在远距离目视难以发现的效果，该技术源于第二次世界大战时期发明的灯具隐身技术。
但是，现代的隐身设计专家已不再满足通过飞机上的涂色深浅或装设几盏灯来实现光学隐身的目的。现在使用的一些新颖独特的隐身材料和方法包括：
1）薄荧光板
装上这种荧光板的飞机，在晴朗的天空背景下几乎看不到，除非它产生尾流。
2）发光的聚合物薄板
这种薄板在充电时可发光并改变颜色，如在不同的电压下会发出蓝色、灰色、白色的光，必要时甚至可以变换深浅不同的色调，始终保持与天空一致的颜色。美军目前试验的蒙皮是用能够吸收雷达波的电磁传导性聚苯胺荃复合物材料制造。不充电时，它透光，并能改变亮度和颜色。其隐身机理是利用装在飞机各个侧面上的光敏接收器，随时测出天空与地面间亮度的差异；然后指令飞机适时调节蒙皮的亮度和色调，以使其与上方的天空或下方的地面相匹配。此外，上述蒙皮还能使照射的雷达波发生散射，致使对方雷达的探测距离缩短一半。
3）闪烁蒙皮
通过一种能使可见光谱和红外光谱的强度发生闪烁的特殊涂料，在瞬间改变飞机的图像和红外辐射强度。来干扰对方的红外制导导弹。通常，对付老式热寻的导弹采用诱饵弹即可。而要对付有光学传感器的导弹并非易事，因它能够区分飞机和诱饵弹的形状，而闪烁皮可通过使飞机图像和红外福封变形和减弱，让对方光学和红外制导导弹失灵。但该蒙皮目还存在不少难题，如需解决经久耐用的问题以及能与现有雷达和妇外技术兼容等。然而，随学隐身技术日益受到重视和光学隐身材料方法的广泛使用，这些难题终会被克服，其发展也会显跳出更为奇特的效果。
2.3.2红外抑制
红外隐身技术是隐身技术的重要内容之一。随着红外探测技术，尤其是红外成像技术的飞速发展，使得各种具有高探测精度、高分辨率的红外探测和遥感设备不断涌现出来。常规的红外对抗措施越来越不能满足现代战争的需要，寻求发展新的先进有效的红外隐身技术己成为提高作战武器系统生存和突防能力的当务之急。
红外隐身技术其重要性仅次于雷达隐身技术。它主要通过改变目标的红外辐射波段、降低目标的红外辐射强度、调节目标红外辐射的传输过程等办法，以隐蔽目标的红外辐射特征信息。
武器系统的红外特征信号主要由发动机尾喷管、武器系统表面及相关设备的红外辐射产生。红外探测系统通过探测目标与其所处背景之间的温差而探测和跟踪目标，其中尤以探测、跟踪目标尾喷管的红外辐射为主，其次是武器系统表面由于气动加热、阳光辐射或地球辐射的反射作用引起的红外辐射。
因此，红外隐身技术研究的重点是尾喷管的红外特征信号抑制，其主要途径有非常规喷管外形技术、隔热与屏蔽技术、混合/冷却技术、改变燃烧效果等。例如，美国的F-22战斗机通过矢量可调管壁来降低其二元矢量喷管所产生的红外辐射；战斧巡航导弹采用涡轮风扇发动机使其红外辐射得到大福度抑制；科曼奇RAH-66隐身直升机的一体化条带式红外抑制器则采用波瓣混合并结合大宽高比等等。此外，通过结合使用吸热、红外迷彩材科来控制第二类红外信号可使武器系统的红外特征信号得到很好的抑制。
2.3.3噪声控制
新一代隐身武器应具有低声特征信号的隐身特点，以用来对抗性能和种类日趋完善的防御探测系统。飞行器作为主要武器系统之一，它的噪声主要由螺旋桨/旋翼的旋转和涡流噪声，发动机进气、排气、燃烧的噪声，机体空气动力尾流噪声以及涡流噪声等声源组成。尤其是直升机，因为其飞行高度在50m左右。为了避免被侦测到，同时也避免声触发地雷和导弹的打击，降低噪声是极为重要的。另外对低空无人机和潜艇来说也存在同样的问题。
用于抑制可探测噪声级的常用声响特征信号减缩方法是降低噪声级和改变噪声特性，具体是指降低声响频率范围内声功率；修改噪声的频谱特性(幅值和频率)以增加噪声通过大气、大气-水界面和海水时的噪声衰减；对噪声采取遮挡和吸收措施。
第三章 隐身材料
现代社会离不开电，电荷的周围产生电场，电荷的流动产生磁场，两者合称电磁场，电磁场以电磁波的形式传递电磁能量。经科学研究证实：只有使用吸波材料才能实现吸收电磁波，使电磁波消失，转化为其它形式的能量。吸波材料是能吸收投射到它表面的电磁波能量、并通过材料的损耗转变成热能的一类材料。在工程应用上除吸波材料在较宽频带内对电磁波具有高的吸收率外，尚要求材料重量轻、耐温、耐湿、抗腐蚀等性能。早在二次世界大战其间，美、英、德等国出于各自的军事目的，针对雷达电子侦察和反侦察，开始对电磁波吸收材料进行了大量探索工作。当时的Jauman吸波材料为电阻型和电介质型，厚达7.62厘米，至今仍被生产和使用着。美国于六十年代开始把吸波材料，即“隐形”飞机技术，应用于空军的F-14、F-15和F-18等几种战斗机上，八十年代美国政府投资25亿美元从事这一课题研究。随着海湾战争F-117隐形飞机成功的轰动效应，世界各国投巨资加大对吸波材料研究的力度。
3.1隐身材料概述
用于隐身目的的材料称为隐身材料。由于隐身技术能极大地提高武器的生存能力和作战效果，受到许多国家的高度重视，成为现代军事技术研究的关键技术。目前雷达在各种探测器中仍占主导地位，因此雷达波隐身材料是隐身技术中最主要和发展最快的隐身材料。雷达波隐身材料的基本性能要求是吸收雷达波，所以这种材科又称雷达吸波材料。我们所指的吸波材料也就是雷达波吸收材料（简称为RAM）。
吸波材料的研究始于第二次世界大战期间，起源在德国，发展在美国并扩展到英、法、俄罗斯及日本等发达国家。经过半个世纪的发展，成绩斐然。第二次世界大战时，德国人曾用活性碳粉末充填天然橡胶片来包覆潜艇，以降低被对方雷达发现的可能性。这可以说是最早的RAM，美国早期研制了一种称为防辐射涂料（HARP)布，是用像胶或塑料填充导电的鳞片状铝粉、铜粉或铁磁材料制成。这些早期的材料主要通过增加厚度来提高吸波性能，一般较重，用于舰船和陆地武装设备。从50年代起。美国等开展了较为系统的飞机隐身技术研究，经过20多年的发展，70年化开始研制隐身飞机，80年代隐身飞机装备部队并投入使用。现已装备的F-117A隐形攻击机、B-2战略轰炸机以及F-22先进战术隐身战斗机均采用了不同类型的隐身材料。其它大国也都投人大量人力物力研制吸波材料，己发展出不少新型的雷达吸波材料和吸波结构。
高度的军事敏感性和技术保密性使当前高性能的RAM研究和应用惰况笼罩在迷雾之中，但各科技机构的努力主要集中在以下两个方面：全新的吸收机理和吸收剂；计算科学的迅速发展和应用。
总之，应运而生的RAM必将在这场世界性攻关研究中不断取得发展，并对今后的隐身反隐身技术的竟争产生深刻的影响。
3.2吸波材料的综合要求和分类
3.2.1隐身技术对吸波材料的基本要求
一、材料的化学稳定性应有较宽的温度范围。
二、足够宽的工作频带中要求材料与空气有良好的匹配，使空气与材料界面间的总反射很小，这就要求材料有较好的频率特性。再通过合理的设计，充分利用材料的性能。
三、要求吸波涂层材料的面密度小、质量轻，其中对隐身飞行器尤为关键。
四、有高的力学性能及良好的环境适应性和理化性能，就是要求材料具有粘结强度高，耐一定温度和不同坏境变化的要求。
3.2.2隐身材料的分类
由于吸波材料种类繁多，吸波机理也不尽相同，目前有多种分类方法。主要有以下几种:
1）涂敷型和结构型
按材料成型工艺和承载能力可分为涂敷型和结构型。涂敷型吸波材料是将吸收剂与粘结剂混合后涂敷于目标表面形成吸波涂层；而结构型吸波材料，则通常是将吸收剂分散在由特种纤维〔如石英纤维、玻璃纤维等)增强的结构材料中所形成的结构复合材料，它具有承载和吸收雷达波双重功能。
2) 吸波型和干涉型
按吸波原理分有吸波型和干涉型两大类。前者主要是材料本身对雷达波损耗吸收；后者则利用吸波层表面反射波和底层反射波的振幅相等、相位相反进行干涉相消。其中对于吸收型吸波材料按材料损耗机理可分为电阻型、电介质型和磁介质型。碳化硅纤维、导电高聚物、石墨等属于电阻型吸波材料，电磁能主要衰减在材料电阻上；钛酸钡之类属于电介质型吸波材料，其机理为介电极化弛豫损耗；磁介质吸波材料的机理主要归结为磁滞损耗和铁磁共振损耗。这类材料有铁氧体、多晶铁纤维等。
3) 传统型和新型
按不同研究时期，吸波材料又可分为传统吸波材料和新型吸波材料。铁氧化、金属微粉、钛酸钡，碳化硅、石墨、导电纤维等均为传统吸波材料，而新型吸波材料则包括纳米材料、多晶铁纤维、“手征”材料，导电高聚物及电路模拟吸波材料等，它们具有不同于传统吸波材料的新吸波机理。在传统吸波材料中，铁氧体吸波材料和金属微粉吸波材料是两种研究得最多、性能最好、并已得到较广泛应用的吸波材料。而纳米材料和多晶铁纤维则是目前众多新型吸波材料中性能最好的两种。
3.3吸波材料介绍
3.3.1电磁波吸波材料分类
电磁波吸波材料有5种类型，即：电阻型、电介质型、普通磁介质型、有机及导电高分子型和超细金属粉型。依工艺要求区分，可分为：单层板型、多层复合型、涂覆型、结构型等类型。现在，吸波材料的应用已远远超出军事隐形和反隐形、对抗和反对抗范围，更广泛地应用在人体安全防护、微波暗室消除设备和通讯及导航系统的电磁干扰、安全信息保密、改善整机性能、提高信噪比、电磁兼容，以及波导或同轴吸收元件等许多方面。
3.3.2非结构型吸波材料
1)铁氧体吸波材料
自然共振是铁氧体吸收电磁波的主要机制。所谓自然共振是指铁氧体在不加外恒磁场的情况下，由入射的交变磁场和晶体的磁性各向异性等效场Hk共同作用产生的进动共振。当交变磁场的角频率ω和晶体的磁性各向异性等效场Hk所决定的本征角须ωk相等时，铁氧体吸波材料将大量吸收电磁波能量。本征角频率ωk由下式确定：ωk=γHk，式中γ为旋磁比。按微观结构的不同，铁氧体可分为尖晶石型、石榴石型和磁铅石型，它们均可作吸波材料。许多研究表明，三种铁级体中六角晶系磁铅石型吸波材料的性能最好。因为六角晶系磁铅石型铁氧体具有片状结构，而片状是吸收剂的最佳形状；其次六角晶系磁铅石型铁氧体具有较高的磁性各向异性等效场，因而有较高的自然共振频率。
铁氧体吸波材料已广泛应用于隐身技术，如B-2隐身轰炸机的机身和机翼蒙皮最外层涂敷有镍钴铁氧体吸波材料，TR-1高空侦察机上也使用了铁氧体吸波涂层。当面密度约5kg/m2、厚度约2mm时，铁氧体吸波材料在（8--18）GHz频带内吸收率均可低于-10dB。铁氧体吸波材料具有吸收强，频带较宽及成本低的特点，但也具有密度大、高温特性差等缺点。实验研究表明，当温度由25'C
变化至100℃时，铁氧体吸波材料的吸波性能呈下降趋势，而高速飞行器（如米格25要求吸波材料在600℃以上工作）。铁氧体吸波材料的研究最近又有新进展，研究表明。在较低温度下，通过硬脂酸凝胶法可制备六角晶系铁氧体纳米晶，其电磁参数易于调节，介电常数较低（与粉体相比）、粒度均匀，吸波性能优于铁氧体微粉。
2)纳米吸波材料【4】
纳米材料是指材料组分特征尺寸在(0.1~100)nm的材料。它具有极好的吸波特性，具有频带宽、兼容性好、质量小和厚度薄等特点，是一种有发展前途的雷达吸波材料。美、俄。法、德、日等国都把纳米吸波材料作为新一代雷达吸波材料进行探索与研究。美国已研制出一种称作“超黑粉”的纳米吸波材料，对雷达波的吸收率高达99%，目前正在研究覆盖厘米波、毫米波、红外、可见光等波段的纳米复合材料。法国最近研制成功一种宽频吸波涂层，它由粘结剂和纳米级微屑填充材料构成。纳米级微屑由超薄不定形磁性薄层及绝缘层堆叠而成，磁性层厚度为3nm，绝缘层厚度为5nm。绝缘层可以是碳或无机材料。这种宽频吸波涂层的具体制备过程为：
a)通过真空沉积法将NiCo合金和SiC沉积在基体上，形成超薄电磁吸收夹层结构；
b)将超薄夹层结构粉碎为微屑，然后再均匀分散于粘结剂中：据报道，这种多层薄膜叠合而成的夹层结构具有很好的微波磁导率，其磁导率的实部和虚部在（0.1~10）GHz宽频带内均大于6。与粘结剂复合成的吸波涂层在50MHz-50GHz频率范围内具有良好的吸波性能。
纳术薄膜或纳米多层膜具有优异电磁性能，做成纳米结构的微米粉作吸收剂，适合于隐身材料宽带优化设。纳米吸收材料对电磁波特别是高频电磁波具有优良的吸收性能，但其吸收机制尚需进一步研究。一般认为，它对电磁波能量的吸收由晶格电场热运动引起的电子散射、杂质和晶格缺陷引起的电子散射以及电子与电子之间的相互作用。
3)多晶铁纤维吸波材料
多晶铁纤维吸波材料的研究始于20世纪80年代中期，它包括Fe，Ni，Co及其合金纤维。
多晶铁纤维具有独特的形状各向异性，粘结剂中多晶铁纤维层状取向排列所形成的多晶铁纤维吸波涂层，可在很宽的频带内实现高吸收率，质量比传统金属微粉吸波材料减轻40%~60%。涂层质量仅为(1.5~2.0)kg/m2，克服了大多数磁性吸波材料存在的严重缺陷，这是一种轻质磁性雷达吸波材料。
4)手征性吸波材料
手征性材料特征是指物体与其镜像不存在几何对称性，而且不能使用任何方法使物体与镜像相重合。目前的研究表明。手征性材料能够减少入射电磁波的反射并能吸收电磁波。与其它RAM相比，手征性材料具有两个优势：一是调整手征性参数比调节介电常数和磁导率更容易，绝大多数RAM的介电常数和磁导率很难满足宽频带的低反射要求；二是手征性材料的频率敏感性比介电参数和磁导率小，易于拓宽频带。手征性材料在实际应用中主要可分为本征手性材料和结构手性材料，前者自身的几何形状(如螺旋线等)就使其成为手征性物体，后者是通过其各向异性的不同部分与其它部分形成一定角度关系而产生手性行为使其成为手征性材料。由于手征性材料的研究尚处于初始阶段，还有很多技术难点有待于突破，因此目前还不能用于实际中。
5)智能型隐身材科
智能型材料是一种具有感知功能、信息处理功能，自我指令并对信号作出最佳响应的功能的材料系统或结构。目前这种新兴的智能材料和结构已在军事和航空航天领域得到了越来越广泛的应用。同时，这种根据环境变化调节自身结构和性能，并对环境作出最佳响应的概念也为隐身材料和结构的设计提供了一个崭新的思路，使智能隐身目标的实现成为可能。
3.3.3雷达吸波结构复合材料
雷达吸波结构复合材科简称吸波复合材料，主要指纤维增强吸波复合材料和夹层结构吸波复合材科。纤维增强吸波复合材料一般由玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维等增强，树脂基体中填充吸收剂或直接由本身吸收雷达波性能好的纤维与树脂构成。夹层结构吸波复合材料是用透波性能好、强度高的复合材料做成面板，其夹芯制成蜂窝、波纹或角锥结构，在夹芯壁上涂覆吸波涂层或在夹芯中填充轻质泡沫型吸收材料，构成夹层结构吸波材料。
1）吸波复合材料的优点
吸波复合材料不仅具有一般复合材料比重低、比强度高、比模量高的力学优点，同时还能有效地吸收和衰减雷达波，使反射信号显著降低这种特点就决定了吸波复合材料在有效吸收衰减雷达波使飞机隐身的同时，本身还是一种结构材料，起着承载和减重的作用。减重对隐身飞机来讲有着更为特殊的意义。因为隐身飞机外涂的吸波材料如铁氧体等，一般不能承载且增加质量；若能通过采用吸波复合材料抵消吸波涂料增加的质量，则可获得更好的吸波效果且不会影响飞机的其它性能。
复合材料从制造工艺上能够实现复杂外型结构的大面积精确整体成型，从而更好地保证飞机的气动外形。如号称“飞翼”的B-2，高度的翼身融合，外形曲面极其复杂，若采用金属结构，将极为困难，但采用复合材料结构，则只要模具能制造出来，成型就不成问题，从而使制造工艺上的难题迎刃而解。
2)目前应用的主要吸波复合材料碳一碳复合材料
美国威廉斯国际公司研制的碳一碳复合材料适用于高温部位，能很好地抑制红外辐射并吸收雷达波。在发动机部位用致密炭泡沫层来吸收发动机排气的热辐射，还可制成机翼前缘、机头及机尾。
A. 含铁氧体的玻璃钢材料
这种材料质轻，强度和刚度高。日本已将它装备在空对舰导弹（ASM一1）的尾翼上，其弹翼也将使用这种材料改装，使其隐身性能大为提高。
B. 充填石墨的复合材料
美国在石墨一热塑性复合材科和石墨-环氧树脂复合材料的研制方面取得很大进展，这些材料在低温下仍保待韧性。
C. 玻塑材料
这种由美国道尔化学公司研制的材料型号为Fibalog，是在塑料中加入玻璃纤维而制成的。据报道，这种材料较坚硬，可作为飞机蒙皮和一些内部构件，而无需加金属加强筋，并具有较好的吸收雷达波特性。
D. 碳纤维复合材料
美国空军材料实验室研制的碳纤维复合材料能吸收辐封热，而不反射辐射热，既能降低雷达波特性，又能降低红外特征，用它可制作发动机舱蒙皮、机翼前缘以及机身前段。
E. 碳化硅纤维、碳化硅一碳纤维复合材料
碳化硅纤维中含硅，不仅吸彼特性好，能减弱发动机红外信号，而且具有耐高温、相对密度小、韧性好、强度大，电阻率高等优点，是国外发展很快的吸波材料之一，但仍存在一些问题，如电阻率太高等。将碳、碳化硅以不同比例，通过人工设计的方法，控制其电阻率，便可制成耐高温、抗氧化、具有优异力学性能和良好吸波性能的SiC-C复合纤维。SiC-C复合纤维与环氧树脂制成的复合材料，由SiC-C纤维和接技酰亚胺集团与环氧树脂共聚改性为基休组成的结构材科吸波性能都很优异。
F. 混杂纤维增强复合材料
混杂纤维复合材料是指两种或两种以上的纤维增强同一种基体得到的复合材料。在力学性能上，混杂纤维复合材料不仅能保留单一纤维复合材料的优点，
还可做到不同纤维间性能取长补短、匹配协调，使之具有优异的综合性能，报据不同部位、不同结构的不同要求，隐身飞机上可能较多地采用了混杂复合材料，以增加吸波效果、拓宽吸波频带。玻璃纤维、芳纶、碳纤维等可混杂使用，即可层内混杂或层间混杂。目前已能制造出吸波性能很好的混杂纤维增强复合材料，广泛用于飞机制造中。
特殊碳纤维增强的碳一热塑性树脂基复合材料与热固性复合材料相比、热塑性复合材料具有耐高温，韧性好，损伤容限能力强、便于大面积整体成型和再加工等一系列优点，是国外正在发展的一种新型复合材料，如PEEK\PEK和PPS等树脂那具有比较好的雷达传输和介电透射特性。当雷达波透射到这些树脂基复合材料时，不容易形成爬行的电磁波。这种材料具有极好的吸波性能，能使频率为0.1MHz--50GHz的脉冲大幅度衰减，现在已用于先进战斗机(ATF）的机身和机翼，其型号为APC（HTX)。另外APC-2是CelionG40-700碳纤维与PEEK复丝混杂纱单向增强的品级。特别适宜制造直升机旋翼和导弹壳体，美国隐身直升机LHX已经采用此种复合材料。
G. 结构手征复合材料
手征材料的研究是当前吸波材料的一个热门领域。它与普通材料相比，有两个优势：一是调整手征参数比调节介电参数和磁导率容易。大多数材料的介电参数和磁导率很难在较宽的频带上满足反射要求；二是手征材料的频率敏感性比介电参数和磁导率小，容易实现宽频吸波。在实际应用中主要有本征手征物体及结构手征物体两类。本征手征物体本身的几何形状如螺旋线等。使其成为手征物体。结构手征物体各向异性的不同部分与其它成分成一角度关系，从而产生手征行为，结构手征材料可由多层纤维增强材料构成其中纤维可以是碳纤维、玻璃纤维、凯夫拉纤维等。可将每层的纤维方向看作该层的轴线，将各层纤维材料以角度渐变的方式叠合构成结构手征复合材料。
3.4隐身材料与未来发展
传统吸波材料以强吸收为主要目标。新型吸波材料则要求满足“薄、轻、宽、强”，而未来吸波材科则应满足多频谱隐身、环境自适应、耐高温、耐海洋气候、抗核辐射等更高要求。以适应日趋恶劣的未来战场。其中多频谱隐身材料和智能型隐身材料将成为雷达吸波材料的发展方向。
1)多频谱隐身材料
迄今为止的吸波材料都是针对厘米波雷达（如俄罗斯高王雷达)、毫米波雷达(如荷兰翁鸟雷达、瑞典鹰雷达)等先进探侧设备而相继问世，要求吸波材料在不
久的将来发展成为能够兼容米波、厘米波、毫米波、红外、激光等多波段电磁波隐身的多频谱隐身材料。单波段吸波材料在未来将不再具有实战意义，在同一目标上使用的材料不应再是单功能多层结构，而希望成为多功能材料，实现四个或五个波段以上的多功能隐身材料一体化设计。
2）智能型隐身材料
就象上述所讲的那样，智能型隐身材料作为一种新兴材料其应用会越来越广泛。美国制定的隐身材料研究目标中提出：2005年研制出可单独控制的辐射率/反射率涂层，2010年研制能自动对背景和威胁作出反应的自适应涂层体系。对此，世界其它军事强国也在积极运作中。
第四章 发展与应用
4.1隐身无人机的发展
隐身无人机所使用的隐身技术是很全面的，因此，隐身无人机的发展代表了隐身技术的最前沿。
20世纪60年代，无人机开始用于军事领城，在1973年的中东战争和1982年的叙、以贝卡谷地之战中，无人机崭露头角，令人刮目相看。无人机大量、成规模地用于战争是在1991年的海湾战争中，以美国为首的多国部队使用了几百架无人机，飞行了几千小时，执行了大量的军事任务。目前，研究无人机对空中战争的影响和新一代多用途、隐身无人机的研制己经成为世界各国空军新的研究和发展之重点。
美国是世界上最早把隐身技术用于无人机的国家。早在1960年初，美国就在Q-2无人机上部分地采用了隐身技术，其隐身特征是：用金属丝网罩住发动机进气道；在机身两侧贴数雷达吸波材料覆盖层；机头涂不导电的油漆。自此以后，便有越来越多的无人机采用隐身技术。除美国之外，其它一些国家也开始研制生产这类无人机。根据隐身要求、方法和程度的不同，无人机隐身可以分为部分隐身和全面隐身两种。
4.1.1全面隐身(或隐身程度高)的无人机
1)蒂尔Ⅲ一暗星
美国1995年推出的最新隐身无人机现还在研制试验中。该机的隐身特征是：无尾式翼身融合体构型；机体用复合材料制造，用全胶接方式连接。涡轮风扇发动机装在机身内，其进气口在机头上方，机体下除黑色涂料。
2)D-21/GTD-21B
美国20世纪60年代中后期开始生产、改进的高空超声速无人侦察机。其隐身特征是：翼身融合体构型；冲压发动机装在机身中，有延长的尾喷管；机体中大量采用复合材料，在机翼和机身中部上下表面，大面积敷设雷达吸波材料覆盖层。
3)苍鹰(YMQM-105）
美国70年代中期开始研制，后经10多年改进研制成小型战术无人机。此机身特征为：无尾式翼身融合体构型；机体用复合材料制造；活塞式发动机的腹气向上排出；木质推进式螺旋桨的周围有环形罩。
4)262型
美国1977年生产的小型战术无人机。该机的隐身特征是：光滑的三角形飞翼式机体；涵道式螺旋桨，其后两侧有内倾的安定面，机体以复合材料为主制成。
4.1.2部分隐身的无人机
1）154型（AQM-91A）
美国20世纪60年代中后期开始研制的高空无人侦察机，其隐身特征为：涡喷发动机装在机身背部发动机舱内；两个立尾向里倾斜，机身两侧面向里倾斜；机身底部平坦，翼身组合的下侧面平整；大展弦比，机翼大部分蒙皮用塑料制成。
2)YQM-98
美国70年代初期研制的长航时无人机，其隐身特征：涡扇发动机装在机背发动机舱中，平坦的机身底部和平整的翼身组合下侧面；机身两侧内倾，机翼大部分用复合材料。
3)稳眼MK4
英国80年代中期研制的小型无人侦察机，其隐身特征:机身横截面呈近似三角形，底边平宽，两侧向里倾斜，平整的翼身组合下侧面，水平尾翼上的两个立尾向里倾斜；活塞发动机进气道设在机翼上方的机身两侧；机身采用玻璃钢蜂窝结构，机翼与尾翼由泡沫塑料芯和非金属蒙皮制成。
4)CL-227哨兵
加拿大70年代中期开始研制，80年代后期研制成功的旋翼式无人机。该机的隐身特征是：外形象“花生”，表面光滑，曲率变化平缓；机体用复合材料和雷达吸波材料制造，两个共轴反向旋翼用芳纶制造；上机身内装涡轮发动机，中机身上装两个旋翼，旋转时的下游气流可将发动机的废气冲淡。
隐身技术发展迅猛，今天采用的方法和技术，明天可能因为反隐身技术的抗击而被淘汰，随之一种新的隐身方法和技术就会应运而生；因此，可以肯定地说，无人机的隐身水平会随着隐身技术的不断提高，向更高的方向发展。
目前，美国国防部正在研制一种高空长航时隐身无人机，以执行秘密战略侦察任务。美国防部对该型无人机性能要求主要有：任务高度，20km高空执行侦察任务；隐身性能要求不仅在夜晚，也能在白天执行侦察任务而不被发现；突防能力要求巡航速度较快，具有较强的机动性能。
4.2新的隐身机理
4.2.1仿生技术
试验证明，海鸥虽与燕八哥的形体大小相近，但海鸥的雷达反射截面比燕八哥的大200倍。蜜蜂的体积小于麻雀，但它的雷达反射截面反而比麻雀大16倍。有关科学家们正在研究这些现象，试图采用仿生技术，寻求新的隐身技术。
4.2.2等离子体隐身技术【6】
实验证明，用等离子气体层包围诸如飞机、舰船、卫星等的表面，当雷达波碰到这层特殊气体时，由于等离子体层对雷达波有特殊的吸收和折射特性，使反射回雷达接收机的能量很少。
1999年初，俄罗斯克尔德什研究中心宣称，他们已研制成功完全不同于美国“常规”隐身技术的新机理飞行器隐身系统。其隐身方法是利用专门的机载等离子体发生器生成等离子体，然后通过等离子体吸收电磁波使飞机的雷达散射截面(RCS)减小。此外，受一系列物理作用的影响，电磁波急于绕过等离子体，也会使反射信号大大减弱。
第一代系统可能已装到现有飞行器上，装上这种装置后，飞机的RCS减小近两个数量级第二代系统不仅可衰减反射信号，而且可生成许多假信号，这将大大增大跟踪飞行器的难度。第二代机载装置质量不超过100kg，能耗不超过几十千瓦。目前该中心正在根据新的物理原理，研制更有效的第三代隐身系统。
美国对等离子体隐身技术也进行了大量的研究，取得了一些进展。20世纪90年代初，美国休斯研究实验室投资65万美元进行了一项为期两年的研究计划。在执行计划的第一阶段，休斯研究等离子体隐身的方法是测量电磁波在充满等离子体的矩形波导管中传播的透射和反射，以及它们随等离子体密度剖面和动量交换碰撞频率的变化，并将实验结果与理论进行了比较，在理论和实验上都取得了重要进展。在执行计划的第二阶段，休斯研制和验证了等离子体隐身模型组件，在实验室双锥辐射体微波散射实验中，所测的充满等离子体外壳对反射微波信号的衰减为37dB，采用小雷达波段测量了充满等离子体外壳的RCS减小量，其中频率在(4~14)GHz范围内的RCS减小量为(20~25）dB。美国的分子研究实验室也进行了大量的有关等离子体微波干扰方面的理论和实验研究，美国还在《国防部1997年基础研究计划》中提山了“中性等离子体效应可以为国防部的飞机和卫星提供隐身条件”。
等离子体隐身机理：等离子体隐身主要是采取相关的技术途径在飞行器表面(周围)形成等离子体，并通过等离子体与电磁波的相互作用，对雷达波实施碰撞吸收、反射和耗散衰减。当存在磁场时，在等离子休中沿磁场方向传播的电磁波的极化方向会产生所谓法拉第旋转，从而使雷达接收的回波极化方向与发射时的不一致，造成极化失真。
等离子体隐身技术与目前已经广泛应用的隐身技术相比具有很多优势。
1）改变了常规隐身技术的被动实现手段，采取了主动控制方法实现隐身，使隐身系统便于维护；
2）不需改变飞行器的气动外形设计，不会影响飞行器的飞行性能和故术技术性能；
3）使用简便，等离子体可做成能快速开、关的隐身系统。在通信或雷达系统尚未发送或接收时，通过快速打开等离子体，将能覆盖电磁波传输系统；
4）吸波频带宽，吸收率高，隐身因素多且效果好；
5）使用周期长，造价相对低廉，维护费用低。
等离子体隐身技术作为新概念的飞行武器防御系统，目前在理论和试验上已经获得成功，如果在工程上一旦研制成功，将对未来空战产生革命性的影响。现有的一些大雷达截面飞行器，欲减小RCS，可以采用等离子体作为隐蔽部件来实现，而无需做重大的结构改变。这样，可暂时免去昂贵的重新设汁，在电子战中使一些老装备的服役寿命得以延长。同时还可以研制不同的等离子体隐身系统用于船舶、机载平台和卫星，以抵御不同雷达的威胁。因此，等离子体隐身技术在军事上具有极高的潜在应用价值，将成为隐身技术发展的新的突破方向及世界各军事强国竞相研究的焦点。
4.2.3“微波传播指示”技术
这种技术是利用计算机预测雷达波在大气中的传播情况，大气层的变化（如湿度，温度等的变化〕能使雷达波的作用距离发生变化，使雷达覆盖范围产生“空隙”(即盲区)。同时雷达波在大气里传播时要形成“传播波道”，其能量集中于“波道内”，“彼道”之外几乎没有能量。如果实际兵器在雷达覆盖区的“空隙”内或“波道”外通过，就可避开敌方雷达的探测而顺利突防。
4.2.4有源隐身技术
有源隐身技术又称主动隐身技术，是指利用有源手段使武器装备规避声、光、电、热等探测设备探测的一种技术。
目前人们所说的隐身技术通常是指无源(被动)隐身技术，即通过对武器装备的外形、结构进行巧妙设计和采用吸波，透波材料等一系列措施。尽里减少对电波、红外波，声波、可见光等能量的反射或辐射，从而降低其信号特征，实现隐身。近二十多年来，无源隐身技术尽管发展迅速，应用范圈不断扩大，但也存在许多弊端。如，隐身外形设计在一定程度上对飞行器的气动性能和弹药的装载里都有不利影响；吸波涂层使飞行器的质量增加，也不利于提高飞行速度和机动性。 在这种情况下，近年来有源隐身技术越来越受到专家们的青睐。相对无源隐身来说，有源隐身效果更好，成本更低。其实现的主要技术途径有：
1）电子欺骗和干扰是利用干扰机可使作战飞机的生存能力提高40%以上【3】，主要措施有：用先进计算机鉴别战斗机可能遭到威胁的雷达工作频率，用这种频率发射脉冲，使敌方雷达屏幕上出现虚假信号。在兵器上安装干扰机，不断发射干扰信号。采用先进的诱饵系统，这种诱饵能辨认敌方雷达或红外探测信号，并能快速产生对抗信号，使敌方误认为诱饵是真目标。美军十分重视在战斗机上加装干扰机，大部分战斗机(包括F-15.F-16,F/A-18等)都装有干扰机。正在研制的联合攻击战斗机（JSF)和F-22都将加装小型诱饵系统。美国正在研究一种新型诱饵，它能发射甚高频(VHF），特高频(UHF)和微波信号，可以模仿隐身飞机目标。
2)使用低截获概率雷达在保证完成任务的情况下，尽量减少机载电子设备电磁信号被截获的机会，如自动管理发射功率，雷达一旦捕获到目标，立即自动将辐射能量降低到目标所需能量的最小值；在时间、空间和频谱方面控制雷达的发射，并快速改变其发射频率等。美国B-2、F-22等隐身飞机都装有低截获概率雷达。
3)采取有源对消法，即采用相干手段使目标散射场和人为引人的辐射场在敌方雷达探测方向相干对消，使敌方雷达接收机始终位于合成方向图的零点，从而抑制雷达对目标反射波的接收。美国的B-2隐身轰击机所载的ZSR-63电子战设备就是一种有源对消系统，它主功发射电微波来消除照射在其机体上的雷达能量。
4)采用特殊照明系统和电致变色材料。美国防部预测，在未来15年内，有源(主动)射频隐身技术可能取代降低雷达特征信号技术；到2015年，武器系统将装备“一体化欺骗装备”。美国计划在2025年采用有源技术实现卫星隐身（即卫星伪装)。伪装卫星将采用纳米智能薄膜(Robot-Films)。这种薄膜能够检测照射在卫星上的能量，并能改变自身的结构以吸收这部分能量，使卫星不易被发现。
第五章 反隐身技术
5.1反隐身技术的机理
隐身技术的迅速发展对战略和战术防御系统提出了严峻挑战，迫使人们考虑如何摧毁隐身兵器并研究反隐身技术。隐身技术与反隐身技术的发展，是相互制约、相互促进的，无论哪一方有新的突破，都将引起另一方的重大变革。反隐身技术的发展方向是：综合运用，系统综合(集成)，开发新的反隐身技术理论。
目前，国外对飞机隐身技术的研究主要把力量放在雷达波隐身和红外线隐身上。在雷达波隐身上，飞机主要是靠调整外形来缩减雷达散射截面(RCS）(占RCS缩减总量的70%~80%)。其次，则是应用RAM探索或研究反隐身技术，要从当前隐身技术的局限性或明显弱点入手：
1）现役或在研隐身飞机以单站雷达为对抗目标
雷达是通过接收被照射目标的散射电磁波来判断有无目标存在并测出目标所在的空间角度及空间距离。当前正在使用的雷达绝大多数是单站雷达，它的接收天线和发射天线靠得很近或接收功能及发射功能共用一个天线完成。对于单站雷达，接收机接收到的目标散射电磁波是沿入射电磁波路线返回的回波。调整飞机外形只能优选雷达照射角度范围，使回波集中到极少致方向上并偏离发射源。若设法从别的方向上接收回波，或同时从多个角度进行探测，可以作为探测隐身飞机的措施及手段。
2)难以在整个电磁和红外频谱达到相同的低可探测性
飞机调整外形以及采用RAM，只能有效对抗工作频率在(0.2~29）GHz的厘米波雷达，当雷达波长与被照射目标特征尺寸相近时，在目标反射波与爬行波之间产生谐振现象。尽管没有直接的镜面反射也会造成强烈的信号特征。例如，某些陆基雷达的长波(米级波)辐射能在飞机较大的部件(平尾或机翼前缘)上引起谐振。在波长很短(毫米波)的雷达照射下，则飞机的不平滑部位相对波长来说显然增多。而任何不平滑部位都会产生角反射并导致RCS增大。大多数RAM都含有“活性成分”，经雷达波照射后其分子结构内部产生电子重新排列，分子振荡的惯性会吸收一部分入射能量。但是，照射波的波长越长，分子振荡越慢而吸波效果越不明显。雷达跳出目前隐身技术所能对抗的波段。将使飞机的隐身性能大大降低或失效。另外，目前的隐身技术主要是针对微波雷达的，飞机的红外辐射可以减弱并限制在一定的方位角内但却不能完全消除，发展可见光或接近可见光
波段的探侧器以及提高红外传感器的探测性能，也可作为探测隐身飞机的措施及手段。
反隐身技术与隐身技术一样，也是综合性技术，单独采用某一种反隐身技术都不可能获得好的反隐身效果，必须综合运用各种反隐身技术才能提高探测隐身飞机的效能。
5.2现代反隐身技术
目前研究的反隐身技术集中在下面几个方面:
1）雷达组网
即采用双雷达或多雷达共同探测的技术。
双站雷达系统是将发射机和接收机分置在两个不同的站址，其中包括地面、空中、海上或卫星等多种平台。利用远离发射机的接收机接收隐身飞机偏转的雷达波，并因无源而不会受到反辐射导弹的成胁。
多站雷达是在双站雷达基础上，由多个分置的发射机和接收机组成。可以采用一部发射机和多部接收机或多部发射机和多部接收机的配置，从而组成一个多元一体化的雷达网。同时从各个照射角度对隐身飞机进行探测。不论是双站还是多站雷达，接收机都必须在发射波束的作用范围之内并与发射机精确同步。解决这个同题的一个办法是，采用广角天线并利用全球定位系统(GPS)。广角天线内大量的介电材料，按输人信号到达的角度将其折射到一系列站口中的一个。通过接收机在这些站口上“快速转接”。双〔多)站雷达可以跟踪发射机脉冲，称为“脉冲迫踪”的这种操作使得接收机能够探测照射波束作用范围内的任何口标并确定其方位。GPS可以快速确定发射机与接收机的相对位置并使两者精确同步，这使得双(多)站雷达易于设计并且使用更加灵活。
2)米波和毫米波雷达
由于隐身兵器的设计通常是针对厘米波段雷达的，因此将雷达的工作波段向米波段和毫米波段甚至红外波段和激光波段扩展，都具有一定的反隐身能力。美军正在制造工作在米波段的AN/FPS-118超视距预警雷达，已研制成功一种海军用的可调的小型战术超视距雷达；美空军计划为爱国者防空导弹安装35GHz的毫米波雷达导引头，并开始进行激光雷达预警系统的研究工作【2】。
3)无载频超宽波段雷达
无载波超宽波段雷达被称为“反隐身雷达”，无载频脉冲可以覆盖L、S、C等许多波段。产生这种脉冲的小型低功率雷达已广泛用于民用，用于混凝土结构的内部成像以检查空隙和结构缺陷。目前，尚未出现适用于防空的无载频超宽波段
雷达发展无载频超宽波段雷达除必须提高雷达平均功率外，还要解决在没有载频引导下保证宽波段接收机能区分出噪声与目标回波的问题。
4)激光雷达和红外探测系统
美国自80年代末开始研究激光反隐身探测系统，为了探测从空间发射的导弹，美国在弹道导弹防御计划中试验过激光雷达【7】。另外，许多公司也在探索将其用作空对面武器的导引头。相干多普勒激光雷达己经用于飞机尾流的探测和成像，但是飞机尾流很小可能使得探测距离较短而无战术用途。微波雷达的工作方式是在金属物体上产生电磁场，而脉冲激光雷达能在不可渗透的物体上产生可探测区分的红外图像。但一般频率的激光大都易被二氧化碳、氧气和水吸收、难以在极远距离上聚焦，所以要想把红外探测系统用于反隐身，就必须提高其作用距离以及在恶劣环境下的使用效能【5】。
此外，提出探索或研究的反隐身措施及手段还有很多。例如，提高现有雷达的探测性能、增大发射功率储备、改善信息采集和信号综合处理能力等。发展谐波雷达，这种雷达将人造金属目标（如飞机）的极低谐波再辐射能量作为回波；研制被动的射频探测器，用它发现隐身飞机在飞行时因气动加热引起的微弱无线电信号；发展用于追踪隐身飞机的地球磁场变异探测器以及摧毁隐身飞机的微波束武器等等。
要想对抗隐身飞机，就必须综合采取多种措施及手段。可靠的反隐身探测一攻击系统的关键是要组成一个采用不同原理并在不同波长上工作的复杂传感器网络。这个网络的重要组成部分不仅包括传感器本身，而且包括对不同来源的数据进行收集、处理、关联及显示的过程。另外，为了达到所需的高探测概率并向拦截系统提供精确的目标数据，传感器所在的位置(不仅沿边界而且向领土纵深部署，还包括空、天警戒）也很关键。
除从上较为成熟的技术之外，发达国家对军用纳米复合材料、强吸波性的导电高聚物、手征材料等各种多功能、多频段遮蔽材料进行机理分析或实验制备，这些领域的探讨与研究属于扰隐身技术的尖端【7】。
第六章 总结与展望
本文首先分析隐身技术的研究现状，然后介绍国外隐身技术的应用情况以及隐身材料的发展，最后预测隐身技术和隐身武器装备将朝着宽频带、全方位、全天候和智能化的方向发展。
目前，世界上许多国家和地区都在研究和发展隐身技术，研制隐身或部分隐身武器装备，对现役的非隐身装备进行隐身改装等。隐身技术的出现打破了世界各国现有的攻防平衡，显著地提高了作战平台（进攻平台和防护平台）的效能，增强了电子作战能力，提高了目标的生存和突防能力，是当今世界各国重点发展的国防高科技。隐身技术正在向着综合运用、权衡隐身性能和其他性能、扩展频率范围和应用范围、降低成本等方向发展。我国在隐身技术的预研工作上已进行了多年探索，取得了一定成果，有的方面已达到实用水平。从现在周边环境的发展趋势来看，我国的军用飞行器在未来的作战环境中将面临严峻的挑战。因此，必须加大力度研究发展高性能的隐身技术装备。
对隐身材料来说，对某种探测手段的隐身性能好，往往对另一种探测手段的隐身性能就不好。例如，对激光探测的隐身性能好，一般对红外探测就不能隐身，这就是隐身材料的相容性问题。传统的隐身材料以强吸收为主要目标，新型的隐身材料要求满足“薄、轻、宽、强”，而未来的隐身材料则应满足多频谱隐身、环境自适应、耐高温、耐海洋气候、抗核辐射等更高要求，以适应未来战场的需要。为解决这一问题，未来隐身材料的研制方向将是兼容型隐身材料，如雷达波、红外兼容隐身材料，红外、激光兼容隐身材料，雷达波、红外、激光等多种兼容的隐身材料等。
参考文献
【l】胡永福.光电对抗装备技术发展动向分析.电子对坑,1999
【2】付伟.毫米波制导武器及其对抗技术.火控雷达技术，2000（9）
【3】方有培.对精确制导武器的有效干扰途径.制导与引信,2000(6)
【4】陈蕾蕾.纳米材料与电子对抗.光电对坑与无源干扰,1999（1）
【5】谭显裕.电光与控制,1997,1
【6】方绍强.飞行器等离子体隐身技术. 现代防御技术,2005,4
【7】美国AD报告.The IR Missile Counter measures,AD-A286117
致谢
大学生活即将里程，感谢教员们在这四年里的辛勤培育和谆谆教导。感谢我的导师陈国虎教员，在此期间给予我的耐心指导。陈国虎教员渊博的知识和求实创新的精神给我留下了深刻的印象。陈国虎教员对于我的毕业论文的撰写更是倾注了大量的心血。从收集资料、论文的选题、开题，到论文中思路的指点，直到论文的最后完成，处处都有陈国虎教员的指导，这也是我的毕业论文能够顺利完成的关键。陈国虎教员诲人不倦的指导精神，严谨的工作态度，务实的工作作风，丰富的实践经验，宽广的胸怀和开阔的思维方式，将使我在未来的工作和学习中受益匪浅。