德国品赫漆
长劲鹿漆

技术|F22战机隐身涂料的“秘密”

http://www.coatings.hc360.com2017年08月07日09:04 来源:涂料工业T|T

    慧聪涂料网讯:日前,在美军兰利空军基地官网的文章中,提到了一件非常有意思的事情——他们每个月通过在F22的维护工作,能提取出45磅白银。这意味着一年下来,基地从F22身上能提取出4900两白银!

    这些白银实际上是F22机身检修口盖的吸波涂料里回收而来的。

    在隐身飞机的设计中,非常重要的一点,就是要保证机身表面的介电特性是一致的;也就是传导和消耗电磁波的特性一致,对于来射雷达波的响应一致。如果出现不连续性的结构——包括两种不同材料形成了分界,就会在照射雷达波的影响下,在这个两个界面的交界处形成激励电流或者磁流,产生额外的电磁散射信号。

F15的检修口盖全部打开

F15的检修口盖全部打开

    在二代机进化成三代机时,大面积、高数量、覆盖整个机身的维护口盖,是提升飞机的检视维修可达性的最重要措施,口盖占机身面积的比例几乎就代表了飞机的维护性能。但是在隐身飞机上,这套办法就不那么好使了。因此对于隐身飞机来说,这就存在一个设计矛盾——飞机表面必须要有很多口盖;不然没法检查、修理和调整里面的各种设备、管路、机械结构。

    有口盖就必然有缝隙,而缝隙就是雷达信号的反射源——包括雷达波在飞机表面被缝隙阻碍,雷达波直接照射缝隙被反射、折射、绕射等。虽然本身缝隙形成的信号特征并不大,但对于真正的隐身飞机来说,要把信号特征控制的极端小,就必须在细节上尽可能的苛求。

雷达波在缝隙等不连续结构上形成较强的信号特征

雷达波在缝隙等不连续结构上形成较强的信号特征

注意插满线缆的F35维护检测口盖

注意插满线缆的F35维护检测口盖

    解决这个问题,现在可行的办法是多种措施同时运用——首先是尽量减少开盖的数量和面积、拆装频率,尽可能利用必须要开的舱门结构——起落舱、弹仓,同时用作检查维护舱口。其次维护口盖的缝隙必须进行锯齿化外形设计处理。最后维护口盖和机身表面之间的缝隙,必须涂敷吸波涂料,使得口盖和机身表面其它地方的介电特性一致,并且有效衰减入射的雷达波。

    这种吸波涂料的使用是一次性的,拆开口盖进行检修以后,原来的涂料就必须被废弃不能再使用;在安装口盖以后,必须重新涂覆——这也是隐身飞机维护成本较高、维护性比较麻烦的最大原因所在。

注意F22表面的涂料修补痕迹

注意F22表面的涂料修补痕迹

B2维护隐身涂层

B2维护隐身涂层

    在早期的技术阶段,这类涂料往往对湿气等环境因素较为敏感,而且承受高速气流冲蚀——尤其是在和雨滴发生高速碰撞的情况下,非常容易膨胀、变形、剥落。因此常常等不到规定的间隔,就必须要提前铲除部分涂料,重新涂覆——在B2的早期服役阶段,这个问题特别严重

    F22战斗机的隐身涂料采用银材料也不奇怪,作为导电能力最好的金属之一,银的导电能力甚至超过了铜,是导电性最出色的金属。而这种隐身涂料最注重个的两个性能就是导电性和可塑性,而想满足这两个要求最出色的金属就是银。

    隐形战斗机除了要具有非常强大的外形隐身能力以外,在被动隐身上也需要下很大功夫,其中隐身涂料毫无疑问是重中之重,隐身涂料除了要具有良好的吸收雷达波性能以外,还需要注意飞机自身的其余可能会产生可探测信号的设备,比如飞机上的雷达和电子设备在使用的时候会产生大量电能,如果处理不恰当的话会有大量的电磁辐射,而能否保证整架飞机的隐身涂层能否完美结合也是个大问题,因此就产生了用银来做“填充”的思路。

技术

技术|F22战机隐身涂料的“秘密”

    银金属的导电性能非常强,常温情况下电阻仅为1.59×10-8Ω·m,这种导电性能可以完美保证电磁辐射在飞机机体内循环,不需要担心电流这方面问题,而作为一种金属,银非常软,甚至用人手就可以轻松掰成各种形状,液态纯银能轻松制造成各种形状,而银化学性质不活泼,很难和其他金属和材料发声化学反应,毫无疑问是最适合应用在隐身战斗机涂层上的金属材料了。

    事实上,除了普通的隐身涂料以外,隐身战斗机的隐身手段还有很多种,歼20和F22以及F35都做了外形上的修型设计,以求能达到反射面最小的效果,以F22为例,除了机翼以外,F22将所有第四代战机外置的部位都放在了机体内,包括导弹挂架、起落架、天线,甚至是两台F119发动机尾喷口也做了遮蔽设计,并且进行了红外信号掩盖,这一点在F35战机上也得到了最好体现。

技术

技术|F22战机隐身涂料的“秘密”

    但由于F35战机设备多,构型复杂,所以F35战机在进行外型设计的时候,为了追求强大的隐身效果,甚至将战机整体外形设计的凹凸不平,并且非常的粗短,这也是F35战机被称为“肥电”的原因,而光学隐形和红外隐形也是必须做到的,这导致了F22战机和F35战机都在高速性能和机动性能上做了一定的妥协,以至于F35除了亚音速性能出色以外,在超音速性能上甚至比不上一部分第四代战机。

    隐身战机强大的作战能力让第五代战机比起第四代战机的作战效能提高了10倍以上,这也是隐形战机如此注重隐身能力的原因,而中国的歼20,美国的F22隐身能力不相上下,远远超过了俄罗斯T50的水平。但隐身战机也是一款极其烧钱的武器,仅仅补充这种“涂料”,都需要不少钱,据美国国防部宣传,F22每更换一次隐形涂料的就需要上百万美元,F35也需要数十万美元,这根本不是一般小国家能承受得起的。

责任编辑:肖丹萍

免责声明:凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处。非本网作品均来自互联网,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。

  • 超级商情

    超级商情更直观的超级工具

  • 官方微信

    官方微信大中华区涂料产业信息化平台

一周话题人物 [人物关注排行榜]

[Thierry Vanlancker] 关于“拆分专业化学品业务”
这一方案将为阿克苏诺贝尔专注打造两大高效核心业务......[详细]
[严明] “三大品牌”齐出击 美妙还原真生活
未来市场主流方向:贴近生活,贴近实用...... [详细]
扫码关注中国涂料产业动态

慧聪涂料网欢迎您关注中国涂料产业,与我们一起共同讨论产业话题。

投稿报料及媒体合作

电话:020-22374810

E-mail:jiangjiaju@hc360.com