神奇的墨水:為裝備噴塗雷達和「隱身衣」

2020-11-22 華夏經緯

　　近日，雷神公司麻薩諸塞大學洛厄爾研究所的科學家們研製出一種可應用於各種物體表面的噴墨列印墨水。可在坦克、裝甲以及戰機表面上噴塗一層「可調電磁過濾層」，既可以代替傳統的雷達天線，也可以用做武器裝備的「隱身外衣」。這究竟是怎麼回事？

　　將雷達天線「列印」在裝備上

　　據媒體報導，這種被稱為「鐵電納米墨水」的列印墨水在特製的噴墨列印頭的控制下，可在物體表面噴塗出網格狀的電磁過濾層，「整個過程在電腦程式的自動調控之下進行，非常精確和均勻，」洛厄爾研究所副主任麥克卡羅爾介紹，「如果這一技術應用於軍事上，前景將非常誘人。」

　　目前，戰鬥機和預警機的機鼻或機背等處常載有體積龐大的雷達系統，既佔用機載空間，又影響飛機的飛行性能。「現在我們能用這種鐵電納米墨水，將雷達天線直接噴塗在飛機機體上，」麥克卡羅爾向媒體介紹，「這樣一來，飛機完全可擺脫龐雜的雷達設備的困擾，而且這層可充當雷達天線的電磁過濾層質地輕薄，不影響飛機的氣動性能和其他飛行技術指標。」

　　用這種技術也可以在坦克車身上噴塗雷達天線，使坦克擺脫目標明顯的鞭狀天線。測試表明，這種噴塗而成的「電磁過濾層雷達」可輕易探測到敵方無人機、來襲飛彈以及飛機，大大提高坦克或裝甲車在戰場上的生存能力。

　　利用鐵電納米墨水，還可以為軍艦的上層建築表面噴塗出雷達陣列和天線塗層，以替代極易暴露目標的傳統雷達系統，進一步提高軍艦的隱身性能。「噴塗式層狀雷達」最大的問題是如何應對海水的侵蝕，不過麥克卡羅爾認為這是可以解決的。「我們正在為電子設備研發一種保護膜，通過簡單的操作就能保護電子設備免受環境影響。」他還透露，這種保護膜層也將通過類似噴墨列印的形式獲得。「實際上就是用印表機在電磁過濾層表面再噴塗一層保護膜。」

　　噴塗出來的戰機「隱身衣」

　　電磁過濾層噴塗技術的另一個吸引人的應用是為軍用車輛或飛行器噴塗出一層「反雷達隱形外衣」。麥克卡羅爾稱，這是一種主動式隱身技術，幫助「穿戴者」從各個角度躲避雷達發射的探測波。

　　目前的隱身技術通常為「被動式」隱身，即在設計、製造過程中使物體表面呈多面體狀，使接觸到其表面的電磁波都受到無序反射，從而減少回波，弱化對方雷達的探測效果。F－35戰機的隱身技術就採用這一設計思路。

　　不過，被動式隱身技術存在兩個缺陷，一是不能實現全角度隱身；二是只能應付高頻段雷達的探測。換句話說，飛機在雷達面前的隱身效果，取決於雷達的探測角度。「當被雷達迎面探測時，飛機難以被發現；但如果雷達從其他角度探測時，可能就會發現飛機，」麥克卡羅爾說。另外，目前包括F－35在內的美軍隱身飛機的外形大多是針對高頻雷達設計的。「面對低頻雷達探測時，這種被動式隱身技術則可能完全失效。」

　　雷神公司的新型噴墨塗層技術能完全彌補被動式隱身技術的這一不足。「有了鐵電納米墨水後，戰機、軍艦或坦克表面猶如噴塗上了一層保護層，」麥克卡羅爾說。「當受到對方雷達波探測時，這層保護層可以主動將電磁波反射到其他方向，或改變電磁波的性質。另外，保護層還可以根據對方的雷達頻率做出主動調整，從而使飛機、軍艦或坦克等裝備避免被不同型號的雷達探測到。」麥克卡羅爾指出，這種由鐵電納米墨水噴塗而成的主動式隱身保護層還可以抵禦對方雷達從各個角度的探測。

　　（郭　磊）

　　（《中國國防報-軍事特刊》2016年02月26日 14版）

 

責任編輯：胡光曲

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