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石墨烯,歼20战斗机的隐身材料到底有多强?
送交者: 中国海军 2020年12月01日21:23:21 于 [军事天地] 发送悄悄话

石墨烯,歼20战斗机的隐身材料到底有多强?

石墨烯,歼20战斗机的隐身材料到底有多强?

歼20,代号威龙,北约代号火焰獠牙,是中航工业成都飞机工业集团公司研制的一款具备高隐身性、高态势感知、高机动性等能力的隐形第五代制空战斗机,是解放军研制的新一代双发重型隐形战斗机,它已经严重影响了F22的升级计划,导致F22最强五代机的地位岌岌可危,其中究竟有何玄机你知道吗?一旦战斗机材料拥有超导的特性,不但可以吸收电磁波,还能保证战机不会散射出大量电磁波。这也是美国F22战机外部涂层中掺杂了大量液态银的原因,的确,银是导电性能最强技术之一,可以有效解决电磁波这一点,但银的导电性能远远不如石墨烯,此外就是红外隐身,任何一个战斗机都是一个庞大的热源,尤其是发动机喷嘴温度往往高达上千度,即使是美国F22战机在高速飞行的情况下,也无法掩盖这个问题。

石墨烯,歼20战斗机的隐身材料到底有多强?

相比之下,装备了石墨烯材料的涂料以后,虽说这个问题依旧无法解决,但却可以得到极大的缓解,在飞机的隐身能力上,歼20所用的涂料是以石墨烯材料为原料制成的,单从这点来看,美国在使用材料上的创新远不如歼20,要知道石墨烯材料能将电磁波吸收和散射,而被迫反射雷达波,这就可以打破雷达探测飞行器的模式,另外,由于石墨烯的导热性能非常强,可以快速将热量传递给其他物质,以保证石墨烯的温度稳定。能够让战斗机飞行产生的热量都可以被快速传递到空气中,让战斗机的红外特征降低,难以被红外设备锁定,可以说,石墨烯的材料特性非常出色,这种材料不但强度非常恐怖,且拥有非常好的导电、导热性能,这在隐身材料上显得十分重要,使用石墨烯制成的隐身涂层,甚至能将战机的隐身性能发挥到极致。

石墨烯,歼20战斗机的隐身材料到底有多强?
石墨烯,歼20战斗机的隐身材料到底有多强?

而隐身战斗机的原理就是通过飞机外形的设计以及外表涂层的涂装,使得飞机拥有发射雷达波的能力,从而降低整个飞机在雷达上的反射面积,降低被雷达发现的可能,从而实现隐身,一般来说,飞机使用的蒙皮都是金属蒙皮,金属蒙皮采用铝镁合金和钛合金等多种材料,这些材料可以保证强度的同时降低重量,但作为飞机外层主要受力构件,仍然会承受非常大的力,有些时候在飞行过程中,蒙皮甚至会被撕裂。蒙皮在整个飞机中会占据大约8%-10%的重量,即使使用复合材料大大降低蒙皮的重量,但和石墨烯相比。仍然较重,值得一提的是,石墨烯也是被称为21世纪材料之王,和金刚石一样,石墨烯是碳材料中的一员,是堪称当前最热的全新材料。

石墨烯,歼20战斗机的隐身材料到底有多强?

在航空航天领域,这可是宝贝般的存在,人们用难得的元素,来形容这种轻得像空气、硬得像钢铁的材料,抛开具体的产品,从理论上来讲,超材料这个巨大的概念范畴,确实是歼20等隐身机在未来获得性能突破的方向,这意味着中国或将迎来完美战机,那什么是石墨烯、被科学家预言将彻底改变21世纪的石墨烯还有什么令人期待的?2004年,英国曼切斯特大学的两位科学家发现,他们能用一种非常简单的方法得到越来越薄的石墨薄片,他们从石墨中剥离出石墨片,然后将薄片的两面粘在这种特殊的胶带上,撕开胶带就能把石墨片一分为二,不断的这样操作后,薄片越来越薄,最后他们得到了仅有一层碳原子构成的薄片,这就是石墨烯。

石墨烯,歼20战斗机的隐身材料到底有多强?

这么说吧,石墨烯的厚度仅为普通纸张的十万分之一,裸眼几乎看不到,正因其十分良好的强度、韧性、导电、导热光学特性,才使得在物理学、材料学、电子信息、计算机、航空航天等领域都得到了长足的发展,不得不说,石墨烯中碳原子之间的连接处,处于非常柔软的状态,当被施加外部机械力时,碳原子面会弯曲变形,碳原子不必重新排列,来适应外力,因此保持了结构稳定,换而言之,虽然很薄,但石墨烯却是非常强韧的材料,通俗的讲,他抢过钻石,秒杀钢铁,同时它有很好的弹性,拉伸幅度能达到自身尺寸的20%,可以说,石墨烯是人类已知强度最高的材料,再补充一点,石墨烯几乎是完全透明的,只吸收大约2.3%的可见光,光透率高达97.7%,它看起来是颇有未来神奇材料的风范,虽说名字里带有石墨两字,但它既不依赖石墨储量,也完全不是石墨的特性。

石墨烯,歼20战斗机的隐身材料到底有多强?

在石墨烯的诸多应用中,最受普通面大众关注和期待的你梦寐以求的那款透明薄片可折叠手机,将不再只是一个梦,得益于石墨烯重量轻体积小等特征,相对于传统隐身材料而言,可在一定程度上减轻重量,减轻的重量恰好可以用在油料或载弹量上,整体打击能力和航程也能进一步提高,歼20战机采用普通的隐身涂料的情况下,RCS反射面积就在0.01平方米以下,只有上一代战机的1%,普通的战斗机雷达发现歼20的距离甚至不到二十千米,幸运的是在一百千米,歼20就可以用中程空空导弹解决敌机了,好了,今天内容就到这里,喜欢就点个赞吧。

石墨烯,歼20战斗机的隐身材料到底有多强?
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