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近日殲20曝光的照片表明其正在快速形成作戰能力,它集高度的隱形、機動、速度於一身,特別是其隱形能力,賦予了其相對三代機的不對稱優勢,做到了戰場單向透明,吸波塗料功不可沒。

四代機通過傾斜平面和邊緣平行的外形沒計減弱了九成的回波反射,即如果殲20不用吸波塗料,只能使雷達反射面降低一個數量級,因為機體不可能是絕對光滑的,總會有一部分回波被對方的雷達接收機捕捉到,因此必須用吸波塗料來降低這部分回波。

殲20黃皮“裸機”

吸波塗料有兩種工作機理:一是將入射的雷達波能量轉換成熱能耗散掉,即把電磁能轉換為熱運動能再作衰減,二是通過諧振效應使之減弱,達到對雷達隱形的目標。眾所周知,電磁波是由電場和磁場疊加形成的,那麼只要削弱它們中的一種能量場就可以達到衰減電磁波的目的,相應的第二種工作機理又分為磁損和電損兩種。

殲20的吸波塗料已經完成了三次升級,這同F22形成了鮮明對比,彰顯了中國重四巨大的升級潛力。

一是殲20在驗證機階段採用了與F117和B2類似的黑色塗裝,這是第一代的磁損性鐵氧體吸波塗料。優點是比較成熟可靠廉價,主要缺點是密度較大、溫度穩定性較差。比較適合象B2那樣的大型飛機。

2001號驗證機的墨綠色塗裝,遠觀顯黑色效果

二是在原型機階段採用了低可見度的銀灰塗裝,這應該是是第二代的電損性吸波塗料,很可能是化學性質更穩定的陶瓷基吸波塗料。

低可見度的銀灰塗裝

三是在量產型上又出現了割裂迷彩塗裝,這至少表明了迷彩塗層不會對裡面的吸波塗層的效果造成影響,即它本身是透波的,另一方面又通過外面的迷彩塗層使吸波塗層與空氣隔絕,顯著增強了其可靠性和維護性,使以前那些龜裂、脫落等讓人頭大的問題迎刃而解。

帥氣逼人的割裂迷彩塗裝

殲20的隱形塗層未來將會進一步升級為奈米吸波塗料,由於奈米微粒尺寸為1~100nm,遠小於雷達發射的電磁波波長,因此奈米微粒材料對這種波的透過率比常規材料要強得多,這就大大減少波的反射率,進來容易出去可就難了,這使雷達接受到的反射訊號變得很微弱,相對比微米吸波塗料90%的吸收率,奈米塗料對雷達波的吸收率大於99%,這意味著殲20如果採用奈米塗料,雷達截面有望再下降一個數量級!

有量子效應的奈米材料

另外特定部位的吸波塗料還有額外要求,如進氣道內的吸波塗料要耐氣流沖刷而不脫落,以免吸入發動機,發動機艙附近的吸波塗料的熱膨脹係數要小,不然會龜裂變形,艦載機的吸波塗料要耐腐蝕、耐高溼等。

殲20通過三次換代隱形塗料,吸波頻帶越來越寬,維護性越來越好,反射率也越來越低,完成了一次又一次的蛻變,其鑄就的空中鋼鐵長城也越來越強大。

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