从黑色幽灵说起

从黑色幽灵说起

1991年1月17日凌晨，美军数架F－117“夜鹰”隐形战斗机飞过伊军预警雷达站，深入伊拉克雷达覆盖区，开始对伊拉克进行大规模空袭，摧毁了一些高级军事目标。“夜鹰”像黑色幽灵一样，在茫茫黑夜之中把激光导弹投入伊拉克防空司令部的烟囱中，用导弹炸毁向海洋泄放原油的油管。投弹45分钟后，巴格达才实行灯火管制，进行反击。整个海湾战争中，F－117出动架次占多国部队各种战斗机总出动架次的2%，而其命中的目标则占攻击目标总数的40%。最令人们惊讶的是44架F－117隐身战斗机前后总共出色的完成了1600架次空袭任务，无一损伤。在近年的科索沃战争和阿富汗战争中，美军的B－2隐形轰炸机也有出色的表现。F－117和B－2为什么能够隐身呢？关键是采用了隐身技术。

隐身技术是一项高技术综合体，目的是使敌方探测器接收到的信号降低到零。它主要包括3个方面，即外形设计技术、隐身材料和隐身涂层的使用，并使这3种技术有机结合。如：F－117战斗机是美国洛克希德公司研制的单座亚音速隐形战斗机，它的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。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。B－2是美国诺斯罗普公司研制的隐形战略轰炸机，它是一种无机身、无前翼、无尾翼的古怪飞机，外形像飞镖一样。它的雷达反射面积仅有0．1～0．3平方米，据说在正常探测距离下，它在雷达荧光屏上反映出来仅相当于一个飞行中的“蜂鸟”。飞机蒙皮大部分由碳纤维蜂窝夹层结构制成。隐身技术不仅适用于飞机，也口可以用到导弹、坦克、卫星、战舰和潜艇，以及固定军事设备等方面。

隐身材料是隐身技术最重要的一个方面，是实现武器隐身的物质基础。隐身材料是一个很广的概念，隐身材料按波谱范围可分为声、红外、可见光、激光、雷达隐身材料；按材料的用途可分为隐身涂层材料和隐身结构材料。声隐身材料包括吸声材料、隔声材料、消声材料等，土要用于潜艇的螺旋桨和外壳的消声瓦，以避开敌方的声纳系统。任何物体都会辐射红外线，温度越高辐射越强。红外隐身材料就是要降低物体的红外辐射，或者使物体的红外辐射与背景基本达到一致，从而难以被敌人的红外探测器发现。红外隐身材料主要用于飞机蒙皮、坦克外壳等部位。可见光隐身材料一般采用颜色与环境一致的保护色材料，形成与背景颜色接近的迷彩图案，用于战斗机、坦克、装甲车等军用装备。北约国家存这一领域处于领先地位。日前，法国国家科学研究中心等机构正在研究光致变色、热致变色和电致变色3种变色材料，使用这种一材料的坦克就像变色龙一样能够变色伪装，逃开人的视线。激光隐身材料用来对抗激光制导武器、激光雷达等，这些材料对激光的反射率低而吸收率高。下面重点介绍雷达隐身材料。

雷达依据目标反射的电磁波来跟踪目标。根据反射信号的强弱、方位、时间等信息可计算出敌方目标的方位、运动速度等。目标的反射信号越强，雷达就越容易探测到目标。雷达隐身材料（也称吸波材料）能吸收雷达波，使反射波减弱甚至不反射雷达波，从而达到隐身的目的。吸波材料主要是通过电磁能转化为热能而耗散，或者使电磁波因干涉而抵消。

雷达吸波制料可分为涂覆型和结构型两类。涂覆型吸波材料包括涂料（如铁氧体）和贴片（塑料、橡胶和陶瓷）。铁氧体的研究较多，而且比较成熟，是隐身飞机上使用最多的吸波涂层，至今已使用了半个世纪。铁氧体是一种粉末材料，成本低，吸波性能好，它主要依靠自身自由电子的重排来消耗雷达波的能量。结构型吸波材料具有承载和吸波的双重功能，一般是由碳、硼、玻璃纤维等与树脂构成的复合材料。这种复合材料密度低，力学性能好，同时又具有隐身功能，可用在飞机蒙皮、雷达天线罩等结构。碳纤维是最常用的结构型吸波材料，它由碳纤维骨架和碳基体（碳粒、碳化硅粉等）组成，耐高温，既能吸收红外信号又能吸收雷达波信号。

未来隐身材料将朝着“薄、轻、宽、强、多”方向发展，也就是使用的材料要薄、要轻，隐身的频段要宽，材料强度要高，要集多种功能于一身。近年来，主动视觉隐身材料、纳米隐身材料、智能隐身材料和导电聚合物等新型隐身材料引起了科学家的重视，这必将推动21世纪隐身技术的发展。也许在不久的将来，科幻小说中的“隐身人”也将不再是幻想。