航空航天复合材料 课件 第8章 隐身复合材料.pptx

第八章隐身复合材料

目录1隐身复合材料概述2单频段隐身复合材料3多频谱兼容隐身复合材料4隐身复合材料的应用

1隐身复合材料概述

隐身技术简介隐身技术，准确的术语应该是“低可探测技术”。即通过研究利用各种不同的技术手段来改变己方目标的可探测性信息特征，最大程度地降低对方探测系统发现的概率，使己方目标和装备不被敌方的探测系统发现和探测到。

隐身技术简介隐身技术作为提高飞行器设备与装备系统生存能力和突防能力的有效手段，越发受到世界各国的高度重视，世界主要国家都在发展隐身技术。F-117F-22

隐身复合材料简介隐身复合材料是一种由多种材料组成的新型复合材料，通过特殊的结构设计，使其具有降低雷达、红外、声波等探测信号的功能，从而达到隐身效果。隐身复合材料通常由导电材料、绝缘才、吸波剂等组成，通过精密的制造工艺，实现各种材料的最佳组合，以达到最佳的隐身效果。

隐身复合材料的特性隐身复合材料能够吸收和散射雷达波，降低目标的雷达反射面积，使敌方难以探测和跟踪。低雷达反射特性隐身复合材料能够吸收和散射红外辐射，降低目标的红外特征，使敌方难以通过红外探测器发现目标。低红外特征隐身复合材料不仅具有轻质、高强度的特点，还具有良好的耐腐蚀、耐疲劳等性能，能够满足各种复杂环境下的使用要求。良好的力学性能隐身复合材料避免与空间背景产生色差，乃至主动调整可见光颜色，摆脱激光雷达锁定，使敌方难以探测和跟踪。低可见光背景差异

隐身复合材料的“复合”策略单一组分的隐身材料往往难以满足实际服役条件对于多频谱隐身和工程与环境适应性的要求。需要通过多元复合来综合不同组分的优势，使材料整体表现出更优异的综合性能和服役特性。通过多元复合，优化结构和界面设计，实现对多频段电磁波的吸收，是隐身材料发展的趋势和重要策略。复合材料中的不同组分和微观结构可以相互作用，形成多重界面和多重反射，从而增强电磁波的吸收效果。同时，复合策略可以提供更大的材料设计自由度和电磁波吸收性能的调控能力，从而实现更高效的材料隐身。

隐身复合材料的用途隐身复合材料广泛应用于军事领域，如隐形战斗机、隐形导弹、隐形坦克等武器装备，提高其战场生存能力和突袭能力。军事用途隐身复合材料在民用领域也有广泛应用，如隐形卫星、隐形飞机、隐形船舶等，可用于雷达、红外等探测系统的隐身和防护。民用用途

隐身复合材料的发展趋势复杂的服役环境要求隐身复合材料具有高效的雷达、红外、可见光兼容隐身性能。此外，根据服役环境的变化，隐身材料还需要兼顾其他特性，如耐高温、耐腐蚀、抗紫外线、抗力学变形等。

2单频段隐身复合材料

雷达隐身复合材料---简介微波的频率范围以及应用场景S波段---手机、收音机信号等；C波段---无线网络、宽带信号X波段---军用雷达、卫星通讯、探测；Ku波段---航空航天领域在大气/太空中通讯、探测X波段雷达

雷达隐身复合材料---简介雷达隐身复合材料一般通过设计高效的吸波材料涂层来实现。吸波材料是指能够有效的吸收入射雷达波并使其散射衰减的一类功能材料，它可以探测系统的雷达散射截面(RCS)，从而降低被雷达发现的可能性。

雷达隐身复合材料---原理有效的吸波材料可以大幅削弱雷达反射波与透射波，使大部分雷达波能量以热量的形式损耗于吸波材料内部，大幅降低RCS信号。入射波反射波入射波非吸波材料透射波入射波反射波入射波吸波材料透射波

雷达隐身复合材料---特性材料特性吸波材料通常具有特殊的材料结构和成分，能够有效地吸收和散射电磁波。阻抗匹配通过调整材料的阻抗，使其与周围环境的阻抗相匹配，从而最大程度地减少电磁波的反射。损耗机制材料内部的损耗机制，例如电介质损耗、磁损耗和导电损耗，可以有效地将电磁波的能量转化为热能。吸波材料

雷达隐身复合材料---阻抗匹配阻抗匹配对电磁波进行有效的吸收的前提条件：使电磁波最大限度进入到材料内部，以减少电磁波的直接反射，即具有良好的阻抗匹配特性。介质对电磁波的反射系数为：（Z和Z0分别是介质的特性阻抗和自由空间的波阻抗）

雷达隐身复合材料---损耗机制损耗机制电磁波进入材料内部后，要设法对入射的电磁波进行有效的吸收和衰减。能量损耗:tanD=tanDE+tanDM=Ed/Ec+Ld/LcDL为感应电场D相对于外加电场的滞后相位；DM为感应磁场B相对于外加磁场的滞后相位；Ed为在外加电场下，材料的电偶极矩产生重拍引起的损耗的量度；Ld为在外加磁场下，材料的磁偶极矩产生重拍引起的损耗量度；Ec和Lc分别为材料在电场和磁场作用下产生极化和磁化的程度。

雷达隐身复合材料---性能评价材料吸波效能的评估：1、反射损耗(RL)2、有效吸收带宽（EAB）反射损耗(dB)-5-10-20-30-40-50吸收率(%)68.4909999.