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關於中國的隱身材料研究
送交者: ZTer 2007年03月05日19:11:18 於 [軍事天地] 發送悄悄話


實話實說,我可以說是搞隱身技術研究的。

我在hust讀書,做的是關於吸波材料方面的課題;不過在課題組裡,真正幹活的是那些博士,他們都要發表英文文章才能畢業,所以實驗什麼的都做得很努力!憑心而論,當我在這裡無聊的看大家的文章的時候,都會對那些博士肅然起敬!畢竟研究生只要發一篇國內的文章就行了,而國內的學術期刊,基本上就是只要版面費就可以了;說來慚愧,俺發的正是這樣的文章,只是偶爾看看同學的文章,發現大家彼此彼此的時候,就會用阿Q精神來自我安慰一下!還有時候,發現有人抄襲文章的時候,也會拿“俺雖然沒有技術含量,但比之他們,卻也問心無愧”表揚一下自己。

我不知道課題組的技術實力在全國如何,但是至少也有10來年了吧!從“97x”,“x5”什麼的項目都有!按照導師的話說,項目經費是每年遞增,最近就要突破千萬元大關了;應該還是比較有競爭力的吧。

有人一提到隱身技術,就以為是什麼國家機密!俺雖不才,好歹讀了這十幾年書,不會XX到到這種地方犯錯誤!甚至於在看完帖子之後你會有一種一無所獲的感覺,因為絕對不會有什麼料爆出!當然有些東西是要保密的,連電腦上都貼有“此機聯網,嚴禁涉密”的字樣;但是我們大多數的研究,資料來源於公開的學術期刊,特別是國外期刊;研究成果,也多以論文的形式發表在國內外的公開學術期刊上!當然,具體的內容是不會有人公開發表的,一個同學在做的一個軟件,其實國內早就有人做過了,但他還得做,因為他們是有知識產權意識的;而且說不定在申請課題的時候,他們還會成為競爭對手。

具體說來,課題組從事的是磁性吸波材料方面的研究!我覺得大家對於隱身材料-----我們稱之為RAM(radar absorbing materials)有很多誤解。

記得學校門口曾經有一家印刷廠,門口有一塊小牌子立在地上,上面寫着“書到用時方恨少,事非經過不知難”!確實如此!國內的學術期刊上關於RAM有許多錯誤的地方,例如在這個論壇上被廣泛批判的“等離子體”隱身技術,在很多學術文獻上居然還在引用,特別是那些綜敘類的文獻!還有一個,就是“美國納米超級吸收黑粉”,宣稱塗層可以很薄,且在很寬的雷達波頻帶內可以實現-20db級別的強吸收,關於這個材料,我查閱了很多國外文獻數據庫,一直找不到詳細論述,除了幾個中國人的英文文章中一筆提過之外!當然,就此還不能判定這個神奇的材料不存在,但它實在是遠遠超過其它所有公開發表的材料,以至於我要懷疑它的真實性;退一步來說,即使這種材料真的存在,它對於我們的研究價值也實在有限,因為它幾乎沒有給出任何有用信息,只是讓我們看到了吸波材料的希望而已!但是在文章中引用這些論據的傢伙,他們的水平姑且不論,其學術態度至少是不嚴肅的。

隱身技術,主要是指對於雷達波的隱身,因為雷達是現在最重要,最先進的探測技術!準確說來,應該是“低可探測”的技術,因此廣義上的隱身技術範圍很廣泛!而且只是“低可探測”,遠非“不可探測”,但它毫無疑問會使探測技術大打折扣!以前對雷達的反制技術主要包括反輻射導彈的硬殺傷,利用雷達探測盲區和地面雜波的超低空突防,還有就是電子對抗技術!個人認為隱身技術是反雷達技術的一次革命。

對於吸波材料塗層反射率的測量,一般在2-18GHz範圍內,對應波長約為1.5cm-15cm現在有人提到反隱身技術動不動就提到米波,毫米波雷達,宣稱它們可以讓RAM隱身技術失效!確實,在研究中我們甚至沒有對米波(即約300Mhz),毫米波(大於30Ghz)的頻譜進行測量!但這絕非我們不想,而是不能,因為在2-18GHz範圍內都難以得到讓人滿意的效果,悲觀地說,不用米波毫米波雷達,這種材料的效果都很有限!有材料能夠在2-18GHz範圍內的全頻譜達到-8db的效果,就可以開慶功大會了。

對於吸波材料的要求,簡言之就是“薄輕寬強”四字!即塗層要薄,重量要輕,吸收頻帶要寬,吸波能力要強;可能有些文獻上還提到“智能化”,“雷達紅外兼容”什麼的;但是在我看來,前面四字就很難達到,能夠達到的話,絕對是利國利民,對自己也可以名利雙收!塗覆型的吸波材料,是將吸收劑如羰基鐵粉與有機粘結劑如環氧樹脂之類混合,然後噴塗到金屬基板上面!一般而言,較為成熟的磁性吸收劑,如羰基鐵粉,即使-8db的要求,其吸收頻帶窄,特別是低頻特性差,而且塗層較重較厚,甚至厚2mm+,高達2000g/m2以上。

也就是說目前RAM的技術還遠未成熟,像某些人想象的那樣單獨依靠RAM的技術絕對是做不了隱身飛機的!飛機只能在極小的區域塗上吸波材料!不然對於飛機重量,飛行性能會有巨大影響!而且據說美國的隱身飛機上RAM的用量並不大,雖然我覺得給一架飛機塗個200Kg也無所謂;但據說F/A-18E/F的吸波材料用量只有10Kg,不過說用傳統吸波材料的話將會用量為110Kg,如果這種傳統吸波材料為羰基鐵粉的話,那麼估計塗覆面積將為30-60m2,而新材料說是多晶鐵基纖維,據我所知,這種材料的面密度也不低,不可能從110Kg降到10Kg,至少也要40Kg吧,國內的相關研究表明,它的密度並不比羰基鐵粉低多少,面密度也有2500g/m2的,反射率也不過-8db,而且頻帶窄,在2GHz處吸收效果更是極差。

至於反隱身技術,國內文獻更是扯談居多!即便是從哲學的角度看,自然辯證法就說了不會有永恆的真理以及不過時的技術,正像波普爾的“證偽”理論那樣!但是從工程的角度看,現在還沒有行之有效的反隱身技術!這並不是因為我是搞隱身技術的就這麼說,相反,我希望反隱身技術快點取得突破;這樣對吸波材料要求越高,課題組才能有源源不斷的課題,不然“兔死狗烹”,科研的壓力雖大,但如果沒有課題,那才是最可悲。

而且個人認為反隱身技術目前難度極大,也是要花很多錢的,不要以為有捷徑可走!美國反隱身的研究做得最多,文獻多如牛毛,可它還是義無反顧地裝備了隱身飛機!隨便舉一種反隱身技術吧,即多站雷達,利用了外形隱身技術將雷達波向其它方向反射的原理,初看上去似乎可行,但仔細分析問題就一大堆了,這個雷達網絡之間的數據通信,同步,效率等問題就夠研究的!還真以為可以一個雷達像太陽一樣照一下目標,其它雷達像眼睛一樣接收就可以了。

最後談談科研的一些問題!不得不承認,現在科研中吹噓的風氣極盛,到處都是一大堆的“創新”;但是還是有很多人工作很努力的!一個老師曾經去過Su27的生產線,說過這飛機雖然落後,但也有許多天才的設計,想來原蘇聯的無數技術人員肯定為此貢獻了他們的心血和智慧。還有很多人認為科技可以大躍進式的發展!事實上獨立發展的話,很多過時技術你都會覺得很難!偏微分方程這麼課就上得人暈頭轉向的,可這是前人早就解決的問題了!很多技術公開的文獻信息量根本就不夠,仍然得從頭開始研究!

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