作者:三體星環城主
據香港《南華早報》7月19日報導稱,中國科學家在隱形材料技術方面又取得了一系列突破,他們聲稱這些技術可以使戰鬥機和其他武器變得更輕,製造成本更低,更「隱形」而不容易被雷達發現。
據中國科學院網站發布的一份聲明顯示,中國科學院成都光電技術研究所的羅先剛教授和同事們表示,他們已經創建了世界上第一個數學模型,能精確描述電磁波撞擊刻有微觀圖案的金屬時的行為。正是在材料製造方面的新數學模型的突破,他們開發了一種被稱為「超穎表面」的膜,它可以吸收迄今報導的最寬光譜的雷達波。
目前,各國隱形飛機主要依靠特殊的氣動外形幾何形狀,來偏轉雷達信號,但這些設計會影響戰機的空氣動力學性能。為了保證一定空氣動力學性能,隱身戰機還使用雷達吸收塗料,這種塗料的密度很高,但只能對有限的頻譜起作用。
在一次測試中,使用「超穎表面膜」新技術的材料將0.3到40千兆赫的頻率範圍內反射雷達信號(以分貝測量)的強度在削減了10-30dB。上海復旦大學的一位沒有參與這項工作的隱形技術專家表示,使用這項新技術的戰鬥機或軍艦可以欺騙今天正在使用的所有軍用雷達系統。「這個隱身效果好的令人難以置信,」這位匿名專家說,「我從來沒有聽說過有誰能接近這種性能。目前能在有效範圍4到18 GHz之間吸收雷達波的材料,就已經是非常好的了。」
信號頻率越低,雷達的探測範圍就越長。但是只有通過高頻無線電波才能獲得關於運動目標的詳細信息。軍方通常使用工作在不同頻率的雷達的組合來建立防線。例如中等防空系統像北約的預警雷達,在0.3到1 GHz的頻率範圍內工作。而美國2017年在韓國部署時引起爭議的薩德系統雷達,工作頻率在10 GHz左右。一些機場使用運行在20 GHz或以上的短波高頻雷達來監視地面上的車輛和飛機的運動。
但如果戰機應用這種「超穎表面膜」新技術,即便是20 GHz或以上的短波高頻雷達,已無法發現對手,除非戰機直接飛越頭頂。這位復旦研究員表示:「中國在軍事硬體上已經應用了超表面技術的材料,不過具體的材料是什麼,在哪一種裝備上使用很大程度上仍是機密。」
記者無法聯繫到羅先剛教授和同事對此事發表評論。但根據研究院的聲明,和該團隊今年早些時候在「高級科學」(Advanced Science)雜誌上發表的一篇論文,「超穎表面膜」新隱身材料的技術突破,是基於他們幾年前的一項發現。當時他們發現無線電波在極其狹窄的金屬空間中的傳播模式,類似於懸鏈線曲線,即由兩個固定點在自己的重量下懸掛的鏈條的形狀。
受到懸鏈線電磁學的啟發,該團隊開發了一個數學模型,並設計了適用於幾乎所有電磁波反射的波浪操縱的「超穎表面膜」。能夠用於隱形飛行器的吸波材料。南京大學研究元材料的物理學教授朱光寧表示,懸鏈線模型是一個「新穎的想法」。
「光電子研究所在這方面進行了長期的研究,為他們的發現奠定了堅實的基礎。他們做得很好,」朱教授說,「科學家們正在探索金屬材料的新特性,其中一些已經在現實中得到了應用。」
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