娇生惯养的F-35隐身涂料，根本比不过歼-20！
关于隐身材料
第二眼才看出来有一群羊
小伙伴们应该都听说过隐身术吧，一个人就在你身边,可是你丝毫没有察觉,也一点看不到他,这是多么不可思议的事情呀。那现实生活中又是怎么做到隐身的呢？接下来让我们了解一下隐身材料。
简介
隐身材料是是隐身技术的重要组成部分，在装备外
形不能改变的前提下，隐身材料是实现隐身技术的
物质基础。
武器系统采用隐身材料可以降低被探测率，提高自身的生存率，增加攻击性，获得最直接的军事效益。
因此隐身材料的发展及其在飞机、主战坦克、舰船、箭弹上应用，将成为国防高技术的重要组成部分。
对于地面武器装备，主要防止空中雷达或红外设备探测、雷达制导武器和激光制导炸弹的攻击 ;对于作战飞机，主要防止空中预警机雷达、机载火控雷达和红外设备的探测，主动和半主动雷达、空对空导弹和红外格斗导弹的攻击。为此，常需要雷达、红外和激光隐身技术。
分类
结构型雷达吸波材料
结构型雷达吸波材料是一种多功能复合材料，它既能承载作为结构件，具备复合材料质轻、高强的优点，又能较好地吸收或透过电磁波，已成为当前隐身材料重要的发展方向。
国外的一些军机和导弹均采用了结构型RAM，如SRAM导弹的水平安定面，A-12机身边缘、机翼前缘和升降副翼，F-111飞机整流罩，B-1B和美英联合研制的鹞-Ⅱ飞机的进气道，以及日本三菱重工研制的空舰弹ASM-1和地舰弹SSM-1的弹翼等均采用了结构型RAM。近年来，复合材料的高速发展为结构吸波材料的研制提供了保障。新型热塑性PEEK(聚醚醚酮)、PES(聚醚砜)、PPS(聚苯硫醚)以及热固性的环氧树脂、双马来酰亚胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺和异氰酸酯等都具有比较好的介电性能，由它们制成的复合材料具有较好的雷达传输和透射性。采用的纤维包括有良好介电透射性的石英纤维、电磁波透射率高的聚乙烯纤维、聚四氟乙烯纤维、陶瓷纤维，以及玻纤、聚酰胺纤维。碳纤维对吸波结构具有特殊意义，近年来，国外对碳纤维作了大量改良工作，如改变碳纤维的横截面形状和大小，对碳纤维表面进行表面处理，从而改善碳纤维的电磁特性，以用于吸波结构。
雷达吸波涂料
(1) 磁损性涂料
磁损性涂料主要由铁氧体等磁性填料分散在介电聚合物中组成。目前国外航空器的雷达吸波涂层大都属于这一类。这种涂层在低频段内有较好的吸收性。美国Condictron公司的铁氧体系列涂料，厚1mm，在2~10GHz内衰减达10~12dB，耐热达500℃;Emerson公司的Eccosorb Coating 268E厚度1.27mm，重4.9kg/m2，在常用雷达频段内(1~16GHz)有良好的衰减性能(10dB)。磁损型涂料的实际重量通常为8~16kg/m2，因而降低重量是亟待解决的重要问题。
(2) 电损性涂料
电损性涂料通常以各种形式的碳、SiC粉、金属或镀金属纤维为吸收剂，以介电聚合物为粘接剂所组成。这种涂料重量较轻(一般可低于4kg/m2)，高频吸收好，但厚度大，难以做到薄层宽频吸收，尚未见纯电损型涂层用于飞行器的报道。90年代美国Carnegie-Mellon大学发现了一系列非铁氧体型高效吸收剂，主要是一些视黄基席夫碱盐聚合物，其线型多烯主链上含有连接二价基的双链碳-氮结构，据称涂层可使雷达反射降低80%，比重只有铁氧体的1/10，有报道说这种涂层已用于B-2飞机。
单一型红外隐身材料
导电高聚物材料重量轻、材料组成可控性好且导电率变化范围大，因此作为单一红外隐身材料使用的前景十分乐观，但其加工较困难且价格相当昂贵，除聚苯胺外尚无商品生产。E. R. Stein等人研究发现, 导电聚合物聚吡咯在 1. 0~2. 0GHz 对电磁波的衰减达26dB。中科院化学所的万梅香等人研制的导电高聚物涂层材料，当涂层厚度在 10~15μm 时，一些导电高聚物在8~20μm 的范围内的红外发射率可小于0. 4。
复合型红外隐身材料
复合型红外隐身材料主要有涂料型隐身材料、多层隐身材料和夹芯材料。
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折叠纳米复合隐身材料
纳米材料的特性
表面效应。纳米微粒尺寸小，表面能高，位于表面的原子占相当大的比例，随着粒径的减小，表面原子数量比迅速增加。由于表面原子数量比增多，原子配位不足及高的表面能，使这些表面原子具有高的活性，极不稳定，很容易与其他原子结合。
量子尺寸效应。粒子尺寸下降到一定值时，费米能级附近的电子连续能级离散化，致使纳米材料具有高的光学非线性，特异的催化及光催化特性。
小尺寸效应。当超细微粒的尺寸与光波波长或德布罗意波长及超导态的相干长度等物理尺寸特征相当或者更小时，晶体周期性的边界条件将被破坏，从而产生一系列的光学、热学、磁学和力学性质。
纳米复合隐身材料的复合新技术
隐身材料按其吸波机制可分为电损耗型与磁损耗型。电损耗型隐身材料包括SiC粉末、SiC纤维、金属短纤维、钛酸钡陶瓷体、导电高聚物以及导电石墨粉等;磁损耗型隐身材料包括铁氧体粉、羟基铁粉、超细金属粉或纳米相材料等。运用复合技术对这些材料进行纳米尺度上的复合便可得到吸波性能大为提高的纳米复合隐身材料。
红外隐身柔性材料
这种材料是指以织物为中心开发的各种红外隐身材料, 常常以高性能纤维织物为基础。
红外隐身服
美国特立屈公司( TeledyncIndustr ies Inc) 设计出一种红外隐身效果较好的隐身服，它由多层涂层织物复合加工而成。基布采用多孔尼龙网，并在表面镀银，再在基布上粘贴具有不同红外发射率的布条，布条的一端可以自由飘动，同时控制布条表面涂层面积的大小和形状。这种隐身服可以与背景保持一致，从而保证人体的红外特性难于被红外探测器探测到。
研究前景展望
对隐身材料来说，对某种探测手段的隐身性能好，往往对另一种探测手段的隐身性能就不好。例如，对激光探测的隐身性能好，一般对红外探测就不能隐身，这就是隐身材料的相容性问题。为解决这一问题，需要研制兼容型隐身材料，如雷达波、红外兼容隐身材料，红外、激光兼容隐身材料，雷达波、红外、激光等多种兼容的隐身材料等。
歼-20隐形涂料，涂料家族中最神秘的成员
武器隐形技术不只应用在飞机上，还应用于战舰和核潜艇，自从歼-20于本月11日首次试飞被曝光以来，中国的新一代战机便成为全世界关注的焦点。人们首先发现，不仅歼-20炫酷的外形让人眼前一亮，而且其机身一改往日色彩，变成可灰黑色。这几乎可以确定，中国新一代战机为隐形飞机。和瑞资产专家分析称，这说明中国歼-20成为继美国F-22、俄罗斯的T-50之后又一个隐形战机家族成员，说明中国已跻身第四代隐形飞机行列。这同时说明，中国的吸波涂料技术已经可以以非常自信的姿态亮相。
涂料家族中最神秘的成员
所谓隐形飞机，并不是像中国古代神话中描绘的隐形草一样，直言拿在手里，别人就看不到你。他通过各种手段，尽量降低飞机被雷达、红外线辐射等探测系统发现和跟踪的可能性。其中吸波涂料在飞机隐形功能上起到的作用仅次于飞机的外形结构，按其功能又可分为雷达吸波涂料、红外线吸波涂料、可见光吸波涂料、激光吸波涂料、声呐吸波涂料和多功能吸波涂料。
雷达吸波涂料是目前吸波涂料的主要应用种类。雷达吸波涂料就是对雷达波具有反射的涂料。其作用方式有两种：一是涂料吸收雷达波，转换为热能;二是涂层厚度等于雷达波长的1/4时，通过谐振作用减少雷波的反射。
目前，应用于飞机的雷达吸波涂料比较多，如铁氧体吸波涂料，其价格低廉，吸波能力强，应用广泛;碳基铁吸波涂料吸收能力强，应用方便，但面密度大;陶瓷吸波涂料密度低，吸波性能好;放射性同位素吸波涂料，图层薄且轻，具有吸收频带宽、耐用性好、能承受高速空气动力等优点;导电高分子吸波涂料涂层薄且易维护，吸收频带宽。近年来，纳米吸波涂料成为吸波涂料新的亮点，其机械性能好，面密度低，是高效的频带吸波涂料，可以覆盖电磁波、微薄和红外，并能增强腐蚀防护能力，耐候性好，涂装性能优异。另外手征吸波涂料是近几年来吸波涂料领域研究的热点，与一般吸波涂料相比，具有吸波频率高、吸收频带宽的优点，并可以通过调节旋波参量来改善吸波特性，在提高吸波性能、扩展吸波带方面具有很大潜能。
红外线吸波涂料是指用于减弱武器系统红外线特征的信号以达到隐形技不要求的特殊功能涂料。红外吸波涂料的主体树脂示单组分橡胶树脂，其与过氯乙烯涂料、环氧铁底红漆、聚氨酯涂料具有良好的配套性。
可见光吸波涂料又称视频隐形技术，可弥补雷达隐形和红外隐形的不足。它针对人的目视、照相、摄像等观测手段，通过降低飞机目标与背景之间的亮度、色度和运动的对比特征，达到降低目标被发现的概率。
据坊间猜测，中国的歼-20可能部分采用了等离子吸波涂料。等离子体系波涂料是将放射性物质涂敷在目标上，使目标表面附近的局部空间电离，形成等离子体来吸收电磁波的能量。早在20世纪60年代，前苏联就开始了等离子体吸收电磁波性能的研究。20世纪80年代初开始了等离子体实验，重点研究等离子在高空超声速飞行器上的潜在应用。此技术最大的特点就是不用改变装备结构，只需利用等离子体发生器就可以实现隐身目的，且隐身效果非常好。
公开资料看美国的F117和B2都是使用了第一代隐形涂料，主要成分是复合纤维和铁氧体组成的厚度较大涂层，直到F22都还在使用只是减低厚度和重量，这种涂料具有比较有效的红外和雷达隐形作用，但是据说后勤维护十分麻烦工作量极大：每次飞行之后就会出现局部小片剥落必须人工局部修补，而且还要专门的无尘喷涂室控制温度，不及时局部修补就会造成局部反射激增而且还会导致连片剥落，如果面对大战或高出勤率那根本无法应付，现在F35据说采用了一种纳米份子胶囊涂料，把吸波材料制成纳米份子胶囊融合到特殊的粘合剂中，可以直接喷涂覆盖机身形成一种纳米隐形镀膜层，强度和韧性远超铁氧体材料，F35在多次飞行后才需要局部修补而且可以快速喷涂速干，这种新型成膜隐形涂料也开始应用到F22，按照长时间超巡要求进行高温高压全面测试，现在J20原型机也采用了浅色调新型隐形涂料，是否在技术上达到F35标准按照公开资料看很有希望......
近日，澳大利亚为从美国斥资百亿购买的72架F-35A隐身战机举行了接机仪式。F-35作为美国非常先进的单座单发第五代战斗机，拥有仅次于F-22猛禽战斗机的战斗能力。但是其航电系统，以及飞机结构隐身反而都比F-22还先进。
此次澳洲政府购买的F-35战斗机，将逐步取代该国老旧的F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机。虽说美国的F-35很先进，受到了各国空军的追捧，也接到了不少来自世界各地的订单，但是F-35却拥有一个不仅致命而且还很烧钱的缺陷，那就是它的隐身材料。
飞机要想隐身，其实最常见的就是采用可以减少雷达反射面积的外形设计，再加上喷涂雷达吸波材料来实现。这其中，最为脆弱的就是飞机外表喷涂的隐身涂料了，这种隐身吸波涂料害怕下雨，害怕潮湿，不仅如此，它还害怕高温暴晒和干旱，所以F-35必须要停放在空调房里，给人感觉就好像林黛玉一般娇弱。
另一方面，这种隐身吸波涂料在飞机表面的附着力并不好，所以每次喷涂完以后，都要在恒温恒湿的机库中进行固化。而且F-35的高速飞行，也会使空气以及尘埃对机身表面的涂料造成一定的磨损，这些磨损和刮痕，将极大地削弱F-35战斗机的隐身性能，所以每次飞行完毕，都要有专门的人对其进行修补，耗时耗力。
然而此次澳洲政府购买的F-35A战斗机，就在澳洲本地遭遇了水土不服。澳洲大陆多荒漠，气候干旱，空气炎热，F-35在澳洲的严苛环境下，其表面的隐身涂料经常会出现巨大的损耗以及脱落，这就让F-35的使用成本莫名的高了很多。相比之下，我国歼-20所采用的国产隐身涂料就显得耐用多了，不但隐身效果好，而且维护极为方便，在环境严苛的野战机场照样可以起降驻扎。
可见，我国的军用隐身涂料的发展，是处在世界先进水平的，这将对我国今后的各种军事设备的反侦测能力，提供不小的帮助。有些小伙伴可能要突发奇想了，如果给中国的三代机也喷涂这种材料，那多好，喷完以后，三代机不就也成了隐形战机了么。这么想确实没错，但是战斗机的隐形，可远远不只是喷个涂料那么简单。
其实战斗机的隐身，涂料的作用占比并不高，影响其隐身性能的主要原因是来自于外形。歼-20和F-22以及F-35等隐形战斗机，都拥有互相平行的机翼，水平尾翼以及进气口，而且都采用的是内置弹舱，为的就是将武器放到平滑的机体内部，减少武器的不规则表面对电磁波的反射。
这样设计的好处显而易见，歼-20的雷达反射面积只有0.01平方米，而歼-11的雷达反射面积却足足有10平方米，两者相差了一千倍。所以，即使歼-20不喷涂隐身材料，在作战过程中也照样比歼-11更加隐身。可见良好的外形设计对于战斗机隐身性能的重要性。
如果你非要将三代机喷涂上隐身涂料，倒也不是不可以，喷涂完成以后，确实会让其隐身能力提高20%左右，但是其在雷达上的特征却并没有什么区别，就好比瘦弱的你在寒冷的冬天，一开始是光膀子，现在却穿了一件T恤一样，依然很冷，完全比不过这些身强体壮还穿着羽绒服的人，所以并没有什么实质性的效果。
即使将三代机喷涂上了隐身材料，虽然三代机的隐身能力得到了提高，但是昂贵的涂料费用，也让此番操作的性价比不是很高。而且最重要的不仅仅是费用的问题，隐身涂料普遍都比较重，喷涂到三代机上，额外增加的重量不仅缩短了航程，还会对其机动性能产生很严重的影响，所以是得不偿失。
可见，隐形战机的发展，外形设计是很重要的一方面，这个也更容易模仿。而无法模仿的是其表层涂料的材料和配方，只有掌握了核心科技，才能引领发展，处于世界前列。
来源：网络资料综合整理