有了隱身塗料就能隱身了嗎?這種關鍵金屬我國存量佔全球總量80%
目前,各種先進武器都在朝著隱身方向發展。可以說,一款不隱身的裝備都不意思標榜自己是現代化武器,戰機如此,軍艦也是如此。關於隱身技術,一方面是外形設計,另一方面則是隱身塗層。今天介紹的就是有關隱身塗層的相關問題。
隱形塗料也被稱作雷達吸波材料,是戰機等武器裝備獲得隱身性能的重要途徑。在眾多雷達吸波材料中,又以結構型雷達吸波材料和電損性吸波塗料兩大類最為世人關注。可以說,目前具有工程使用價值的雷達吸波材料也只有這兩種。
結構型雷達吸波材料是一種多功能複合材料,具有質量輕、強度高等機構優點,同時還具有強吸收或透過電磁波的特性,是當前隱身材料的主要類型。
結構型雷達吸波材料已經在多款戰機和導彈上獲得了應用,如SRAM導彈的水平安定面,F-111飛機整流罩,A-12機身邊緣、機翼前緣和升降副翼,B-1B戰略轟炸機和垂直起降戰機鷂-Ⅱ的進氣道等等均採用了結構型雷達吸波材料。
隨著複合材料技術的發展,新型結構型雷達吸波材料不斷湧現。新型熱塑性PEEK(聚醚醚酮)、PPS(聚苯硫醚)、PES(聚醚碸)和熱固性的環氧樹脂、聚醯亞胺、雙馬來醯亞胺、異氰酸酯和聚醚醯亞胺等採用都成為隱身塗層理想的材料。
美國B-2轟炸機的機身和機翼蒙皮的採用雷達吸波結構塗層就是一種結構型雷達吸波材料。該塗層具有非圓截面的碳纖維和蜂窩夾芯的複合材料結構。由於吸波物質的密度從外向內遞增,同時多層透波蒙皮作夾層,在蒙皮與蜂窩芯之間還嵌入了電阻片,這樣的結構使得雷達波在照射到B-2時會被多層透波蒙皮導入蜂窩芯內並被吸收。
電損性隱身塗料通常是以碳、SiC粉、金屬或鍍金屬纖維為吸收劑,以介電聚合物為粘接劑所所組成的隱身塗料。這種塗料具有重量輕、高頻吸收好等優點,但是,需要塗抹的厚度較大,難以實現薄層寬頻吸收。這就限制了該材料的應用,目前,尚未出現純電損型隱身塗層用于飛行器的報道。
你以為有了隱身塗層就可以把它覆蓋到戰機上實現隱身了嗎?那就大錯特錯了。隱身塗層和戰機的粘合也是一大難題。例如,美國的B-2轟炸機每次執行任務回來都需要重新噴塗隱身塗層,F-22也不例外。可以說,隱身戰機每執行一次任務,就需要40個小時的時間重新噴塗隱身塗層,這極大的限制了隱身戰機的出勤效率和提高了使用成本。F-35戰機雖然採用了激光燒蝕噴塗技術,但具體效果怎樣還有待觀察。
隱身戰機之所以需要反覆噴塗隱身塗層一個關鍵問題就是粘結劑問題。而解決該粘結劑問題的一大關鍵就是金屬銦。銦是一種銀灰色,質地極軟的易熔金屬。熔點156.61℃。沸點2060℃。液態銦會粘附在接觸過的表面上留下黑色的痕迹。
當鎵和銦形成合金時則會成為一種液態金屬。該固溶合金在室溫下放在平坦桌面上時會保持完美的圓球型。但是,當通過少量電流刺激後,該金屬球體的表面張力會降低,進而在桌面上伸展。因此,更改電壓大小就可以調整金屬表面張力和金屬塊粘度,從而令其變為不同結構。可以說,金屬銦的這種特點是隱身塗層最理想的粘結劑。
但是,金屬的儲量非常稀少,全球金屬銦提存後的的總產量也僅為1.9萬噸左右,而且金屬銦的分布十分分散。這就決定了金屬銦重要的戰略地位。最近,中國雲南發現了一個超大型金屬銦礦藏,探明的存量高達1.3萬噸,幾乎佔據了全球總存量的80%。
有了豐富的金屬銦存在和我國開發的隱身塗料,我國的殲-20等隱身戰機不僅可以實現強隱身,還可以大幅提高使用成本。怪不得我國央視前段時間曝光的殲-20戰機可以露天放置。
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