導語：等離子體隱身技術(shù)研究論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

在軍事高技術(shù)迅速發(fā)展的時代，以犧牲飛機的氣動性能為代價的傳統(tǒng)隱身技術(shù)正面臨挑戰(zhàn)?！?a href="http://www.eimio.cn/lunwen/jixielunwen/jxshjlw/201003/355297.html" target="_blank">等離子體隱身技術(shù)”正在逐漸從實驗室走向?qū)嵱没?。與隱身外形、隱身材料和隱身結(jié)構(gòu)等傳統(tǒng)的隱身技術(shù)相比，等離子體隱身技術(shù)在許多方面具有獨特的優(yōu)勢，是21世紀隱身技術(shù)的重要發(fā)展方向。

一、等離子體隱身技術(shù)

等離子體隱身技術(shù)，是指產(chǎn)生并利用在武器裝備(例如飛機、艦船等)表面形成的等離子體云來實現(xiàn)規(guī)避電磁波探測的一種隱身技術(shù)。它可以在武器裝備幾乎不作任何結(jié)構(gòu)和性能上的改變的情況下，通過控制武器裝備表面的等離子體云的特征參數(shù)，如能量、電離度、振蕩頻率等，來滿足各種特定要求，使敵方雷達難以探測，甚至還能改變雷達反射信號的頻率，使敵方雷達測到虛假信號，以實現(xiàn)信息欺騙，從而達到隱身目的。

運用等離子體隱身的方法主要有兩種:一種是利用等離子體發(fā)生器產(chǎn)生等離子體，即在低溫下，通過高頻和高壓提供的高能量產(chǎn)生間隙放電，以便將氣體介質(zhì)激活電離形成等離子體[1]。另一種是在飛行器的特定部位如強雷達散射區(qū)，涂一層放射性同位素，它的輻射劑量應確保它的α射線在電離空氣時所產(chǎn)生的等離子體云具有足夠的電離密度和厚度，以確保對雷達電磁波具有足夠的吸收和散射能力。

等離子體隱身技術(shù)與目前已經(jīng)廣泛應用的隱身技術(shù)相比具有很多優(yōu)勢，它改變了常規(guī)隱身技術(shù)的被動實現(xiàn)手段，采取了主動控制方法實現(xiàn)隱身，使隱身系統(tǒng)便于維護；不需改變飛行器的氣動外形設計，不會影響飛行器的飛行性能。等離子隱身方法不僅可以吸收雷達波，還可能吸收紅外輻射，具有吸收頻帶寬、吸收率高的特點；俄羅斯克爾得什研究中心實驗表明等離子體還能減少飛行阻力30％以上。

等離子體隱身技術(shù)作為新概念的飛行武器防御系統(tǒng)，目前在理論和實驗上已經(jīng)獲得成功，如果在工程應用上一旦取得突破，將對未來空戰(zhàn)產(chǎn)生革命性的影響。現(xiàn)有的一些大雷達截面飛行器，欲減小雷達散射截面積，可以采用等離子體作為隱蔽部件來實現(xiàn)，而無需做重大的結(jié)構(gòu)改變。這樣，在電子戰(zhàn)中使一些老裝備的服役壽命得以延長。同時還可以研制不同的等離子體隱身系統(tǒng)用于船舶、機載平臺和衛(wèi)星以抵御不同雷達的威脅。因此，等離子體隱身技術(shù)在軍事上具有極高的潛在應用價值，將成為隱身技術(shù)發(fā)展的新的突破方向及世界各軍事強國競相研究的焦點。

二、國內(nèi)外等離子體隱技術(shù)現(xiàn)狀

自上個世紀五十年代開始，特別是近二十年來，以美國為首的西方國家和俄羅斯(前蘇聯(lián))致力于發(fā)展軍事用途的飛機隱身技術(shù)。20世紀90年代初，美國休斯實驗室投資65萬美元進行了一項為期兩年的研究計劃。1992年發(fā)表的美國國防文獻中心研究報告《非磁化等離子體球中電磁波的傳播》，描述了陶瓷球殼內(nèi)用氣體放電產(chǎn)生的等離子體球?qū)﹄姶挪ǖ乃p多達100dB[2]。1997年，美國海軍委托田納西大學等單位發(fā)展等離子體隱身天線。該天線是將等離子體放電管作為天線元件，當放電管通電時就成為導體，能發(fā)射和接收無線電信號;當斷電時便成為絕緣體，基本不反射敵探測信號[3]。

美國還在《國防部1997年基礎(chǔ)研究計劃》中提出了“中性等離子體效應可以為國防部的飛機和衛(wèi)星提供隱身條件”[4]。法國的ONERA一個多學科研制小組已經(jīng)研制成了一個非物質(zhì)的全隱身的等離子體雷達反射器。它與通常的平面或拋物線天線不同，一個等離子體平面可確保在空間不同的方向中傳輸波束。等離子體反射器開創(chuàng)了雷達工作性能和特性的新紀元[5,6]。

我國盡管對隱身飛機的復合電磁吸收材料及表面涂層等方面有一定的研究，但對等離子體隱身技術(shù)的研究卻處于起步階段。

三、等離子體隱技術(shù)目前存在的問題

目前，用等離子體技術(shù)實現(xiàn)兵器隱身也存在著相當?shù)碾y度和問題：

（1）兵器安裝等離子體發(fā)生器的部位無法隱身。

（2）所需電源功率很高，設備體積大，產(chǎn)生等離子體并維持一定的電子密度和范圍需要消耗能源。飛機利用其隱身會減小作戰(zhàn)半徑。美國休斯實驗室在試驗中只達到每20kw的功率產(chǎn)生1L等離子氣體的水平。

（3）產(chǎn)生等離子體需要分子、原子作為電離對象，這給在真空中飛行的衛(wèi)星和戰(zhàn)略導彈利用等離子體隱身造成了困難。

（4）飛行器在較低高度飛行時等離子體隱身效果較差。

（5）用電弧放電的方法產(chǎn)生等離子體的同時，會產(chǎn)生射頻輻射、強烈的閃光和紫外線，等離子體復合也會產(chǎn)生光輻射。這些信號泄露不僅對隱身不利，而且紫外線也可能使飛行員受到傷害。

（6）飛行器所用的等離子體在吸收對方雷達波的同時，對其本身的通信、導航、雷達和敵我識別信號的傳輸都能造成衰減，甚至中斷。

等離子體隱身技術(shù)是隨著等離子體物理學的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的，雖說只有短短幾十年的歷史，卻發(fā)揮著越來越廣泛的作用。隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，等離子體隱身技術(shù)的應用為武器裝備的隱身帶來了突破性的革命，它不僅可以應用于各種武器平臺的雷達隱身，還可以應用于光電對抗等方面。當然等離子體隱身是一項十分復雜的系統(tǒng)工程，是大氣等離子體技術(shù)、電磁理論與工程、空氣動力學、機械與電氣工程等的交叉學科。如何設計一種易于產(chǎn)生、易于控制的等離子體發(fā)生器，并能適應各種武器平臺的技戰(zhàn)術(shù)要求成為實現(xiàn)有效隱身的關(guān)鍵。一旦關(guān)鍵技術(shù)被突破，等離子體隱身技術(shù)很有可能替代現(xiàn)有的靠外形和材料隱身的技術(shù)，為隱身兵器開創(chuàng)一片新天地。