第一件事是看雷达如何发现飞机。其实雷达是模仿蝙蝠的,我们知道蝙蝠可以在夜间自由飞行。蝙蝠是如何做到这一点的?事实上,蝙蝠依靠超声波。它的嘴巴不断发出超声波,遇到物体就会反射。当蝙蝠的耳朵接收到返回的信号,就可以确定物体的位置。雷达的工作原理和蝙蝠差不多。第一,雷达要在探测方向发射电磁波。当发射的电磁波遇到飞机时,会被反射回来。然后雷达就可以知道有没有飞机,飞机在哪里。
由于雷达是通过接收飞机反射的电磁波来确定飞机的位置,如果飞机没有被电磁波反射,雷达就找不到飞机。其实飞机的隐身就是这样实现的。
看来要想让飞机隐形,必须穿上隐身衣,隐身衣可以吸收雷达波。这一次就要让纳米材料出来大显身手了。
1991海湾战争期间,美国派出的战机第一天就躲过了伊拉克严密的雷达监视网,迅速抵达伊拉克首都巴格达,直接摧毁了电报大楼等军事目标。在42天的战斗中,共出动1270架次,摧毁了伊军95%的重要军事目标,而美军战机无一受损。这场高科技战争一度震惊世界。为什么伊拉克的雷达防御系统对美国战机束手无策?为什么美国导弹能如此精确地命中伊拉克军事目标?为什么空对地导弹击中伊军坦克的命中率非常高?一个重要原因是美国F-117A战斗机的机身表面覆盖了隐身材料,具有优异的宽带微波吸收能力,可以躲过雷达的监控。而伊拉克的军事目标和坦克等武器没有隐身材料防御红外探测,因此很容易被美国战斗机上灵敏的红外探测器发现,然后通过先进的激光制导武器精确打击目标。
美国F-117A飞机蒙皮上的隐身材料中含有多种纳米颗粒,对不同波段的电磁波具有很强的吸收能力。纳米材料可以作为飞机的隐身衣,因为纳米材料的尺寸比红外和雷达波的波长小得多,而纳米材料对这些波的透射率比常规材料强得多,大大降低了飞机对雷达波的反射,使雷达无法正确测量目标位置。此外,纳米材料对电磁波的吸收率远大于常规块体材料,而且纳米颗粒材料的表面积很大,对电磁波的吸收率也远大于常规材料,大大降低了雷达获得的反射信号强度,因此很难发现被探测的目标。美国研发的纳米技术制成的隐身材料,可以吸收高达99%的雷达波。深色纳米材料还可以提高飞机的视觉隐身能力。
几种纳米粒子有可能在隐身材料中发挥作用,如氧化铝、氧化铁、氧化硅和氧化钛,以及它们的复合粉体。由这些纳米粒子、合成树脂和增强纤维组成的结构吸波材料对红外波段有很好的屏蔽作用,材料密度低,可以大大减轻飞机的重量。其次,这种材料具有透波或吸波的特性,非金属材料和粘接技术的应用也减少或消除了飞机表面使用的金属铆接部件,这无疑是提高飞机隐身性能的重要原因。指出美国B-2隐形轰炸机上的非金属复合材料占飞机重量的50%以上,而且有很多纳米颗粒。纳米超细粒子可以制成具有良好吸波性能的涂层,纳米磁性材料在隐身应用中具有明显的优势。这种材料可以配合驾驶舱内的信号控制装置,通过开关发出干扰,改变雷达波的反射信号,使波形失真;或者使波形可变,使敌人难以识别,迷惑对方雷达操作员,达到隐身的目的。
目前,为了适应现代战争的需要,提高在军事对抗中的竞争实力,世界各国都把隐身技术作为重要的研究对象,其中隐身材料在隐身技术中占有重要地位。为了提高我们的国防实力,我们也应该用高科技武装我们的军队。