殲20獲嶄新皮膚!超材料實現彎道超車:減輕50%隱身結構重量

2020-11-25 騰訊網

當下,在世界軍事航空領域,中國研製的兩款五代機殲20與殲31備受各方關注。特別是在新型材料的應用上,已經正式服役的殲20不斷迎來新突破。特別是近日,繼此前我國在深圳成功建設世界首條超材料生產線之後,中國軍工科研團隊再傳捷報,即將進入量產的新型超材料將被應用成為殲20的新隱身蒙皮,在帶給機體重量減輕50%的同時,殲20的隱身性能將在全球眾多戰機中獨領風騷。與此同時,隨著超材料技術的深度研發,其在未來軍工領域的眾多應用,也將全面提升中國國防科技的領先水平。

作為21世紀出現的一種新興材料,超材料(metamaterial)並不是地球上原本就存在的一種天然物質,而是特指具有特殊功能性的一類人造材料。可以說,這是一門橫跨物理、化學、生物、電子、光學等多學科的前沿技術課題。除了民用領域之外,特別是在航空航天、國防等高新技術領域,由於超材料具備超乎想像的材料特性(比如電磁性、抗高溫、抗輻射等),因此受到各國的高度重視。據悉,此次由深圳光啟理工研究院和中航沈飛601所聯合攻關的超材料項目,就和一直以來懸而未決的殲20隱身蒙皮技術密切相關。

眾所周知,隱身性能是當下軍事航空領域的發展潮流。特別是已經服役的最新型五代機中,包括中國的殲20和美國的F22、F35等,都以出色的隱身性能聞名。然而,從目前的主流戰機隱身技術來看,主要還是針對雷達的運作原理,從電磁波的角度進行破解。這主要依賴於戰機的機身蒙皮部分,採用了具備吸收、或可以最大限度反射雷達電磁波的特殊材料,以此實現敵方雷達搜索出現盲區。

目前,包括F35在內的各國隱身戰機基本都是使用塗刷吸波材料作為隱身技術,只能在一定程度削弱電磁波影響,在高速飛行狀態中效果並不理想。不僅如此,在隱身材料技術不斷提升的同時,與之針鋒相對的反隱身技術發展同樣非常迅猛,比如最新型的毫米波雷達的出現,就讓多款戰機的隱身性能大打折扣。

從根本來說,尋找一款可以最大限度克制電磁波的新型材料,就是目前提升戰機隱身性能的唯一途徑。近年來,中國國防軍工技術團隊在「超材料」研究領域取得重大突破之後,就全面進入到該項技術與殲20機身材料的融合研發階段,並在不久前取得根本性突破。據科研專家介紹,這款超材料具備了體積小、重量輕、結構緊湊、易於收納的一系列特性,特別是其特有的對電磁波超強的吸收能力,可以說是作為戰機隱身蒙皮的最佳選擇。通過多次實驗表明,該材料對於目前各種波段的電磁波可以實現極化調製效果,幾乎能達到百分之百完美吸收的水平。這也意味著,一旦殲20使用這種超材料作為隱身蒙皮,相當於裝備了一套可以完全吸收不同頻率電磁輻射、達到真正意義的「完全隱身」。

此外,新型超材料除了為殲20 配備了強大的「隱身鬥篷」之外,其相對於普通材料更為輕便的特性也為戰機帶來更輕的空重。經過技術測算可以得知,未來全面換裝這種新型超材料後,殲20的空間預留進一步加大,可以額外搭載9噸以上燃油。基於此,殲20 的作戰半徑也將提升到2500千米,完全超越F22,與F35旗鼓相當。

不得不說,在殲31依然處於研發階段的當下,殲20通過超材料技術的升級,將大幅度提升整體戰力。與此同時,包括飛豹、殲7、殲10等眾多老式戰機,也可以通過超材料的強大賦能,在延長服役壽命的同時實現低成本戰力越級的強大效果。

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