随着高分辨、高可靠性先进探测技术的发展和**制导武器的出现,未来战场上的各种武器系统面临着严峻的威胁,隐身技术作为提高武器生存和突防能力,提高总体作战效能的手段,受到世界各**大国的高度重视。隐身武器的出现和应用,不仅是对各种探测和武器系统的严重挑战,而且使作战的战略、战术发生了巨大变革,是世界武器装备发展新的里程碑。雷达是主要的远程探测手段,因而雷达波吸收无尘布材料(简称吸波材料)是隐身技术中不可缺少的一部分。吸波材料是指能够有效地吸收入射雷达波并使其衰减的一类功能材料。对吸波材料除要求质量轻、厚度薄以外,更主要的是雷达波全频段吸收率>10dB,要求吸波频率范围尽可能宽,而且具有兼作功能材料和结构材料,既能吸收雷达波,又能有效减弱以至消除红外辐射的多种功能。日本研制出一种铁氧体吸波材料,它是由阻抗变换层和低阻抗谐振层组成的双层结构宽频高吸收涂料,可吸收1~2GHz的雷达波,吸收率为20dB,这是迄今为止*好的吸波材料。 近年来,国内外学者在研究并改进传统吸波材料的同时进行了卓有成效的新材料探索,重点研究和应用的吸波材料有①铁氧体吸波材料。②无尘纸碳纤维结构吸波材料,其中包括:碳一碳复合材料,特殊无尘布的碳纤维增强的碳一热塑性树脂基复合材料,含碳纤维的混杂无尘布纤维复合材料,碳化硅一碳纤维复合材料,无尘布碳纤维蜂窝夹芯复合材料及含镀金属碳纤维谐振子复合材料等。③纳米吸波材料。④手性吸波材料。⑤多晶铁纤维吸波材料。⑥导电高聚物吸波材料等悼”。吸波材料有多种分类方法,除了以上按组成分类外,主要还有下列三种:①按材料耗损机理可分为电阻、电介质型和磁介质型。碳化硅、石墨、碳纤维等属于电阻型,电磁能主要衰减在电阻上。钛酸钡.型之类属于电介质型,其机理为依靠介质的电子极化、离子极化、分子极化或界面极化等弛豫、衰减、吸收电磁波。铁氧体、超细金属粉末、羧基铁等属于磁介质型,这些材料具有较高的磁损耗角正切值,依靠磁滞损耗、畴壁共振和自然共振、后效损耗等磁极化机制衰减、吸收电磁波。②按吸波原理又可分为吸波型和干涉型。前者是材料本身对电磁波的吸收,后者是利用表层和底层两列反射波相互干涉抵消来达到电磁波的吸收。③按材料成型工艺和承载能力,可分为涂敷型和结构型吸波材料两大类。涂敷型吸波材料以其工艺简单、使用方便、容易调节而受到各国的重视,隐身兵器几乎使用了涂敷型吸波材料,缺点是耐气候性差、粘接性差、不能经受高温等。结构型吸波材料具有承载和减少雷达波反射截面的双重功能。既能减轻质量,又能提高有效载荷,使成本大为降低。并已获得广泛应用。其中无尘纸碳纤维结构吸波材料是主要的一类结构型吸波材料,并早已成功应用于隐身飞机和隐身导弹等兵器上。 无尘纸碳纤维复合材料具有高强、高模、质轻、可调节的电导率和较高的吸波性能等优点,不仅广泛应用于一般飞行器和导弹,在隐身兵器中也日益显露头角。作为结构吸波材料的碳纤维与传统的cF不同,特种cF的截面不是圆的或腰子形的,而是有棱角的三角形、四方形或多角形截面cF,用这种非圆形特种cF与玻璃纤维(GF)混杂编织成三向织物,这种三向织物就像微波暗室结构一样,有许多微小的角锥,具有良好的吸波性能。用这样的特种cF制成的结构复合吸波材料具备隐身/结构双重功能,美国B一2隐身轰炸机的蒙皮就是用这种“隐身”特种cF来制造多层吸透波蒙皮,既能满足飞机的机动特性,又不会反射雷达波,能起到很好的隐身作用。1999年在北约对南联盟的轰炸中**动用了B一2隐身轰炸机。B一2大量采用了cF结构吸波材料,如中翼盒段、中后段及外翼段,这不仅解决了B一2高度复杂外形的成型问题,亦大幅度降低了结构量,达到了超音速巡航。B一2的机翼蒙皮是一种六角形蜂窝夹芯碳/环氧吸波结构材料,该材料的面板为非圆Keylar 49增韧环氧,夹芯为Nomex六角蜂窝(表面经特殊处理),底板为非圆石墨增韧环氧。B一2隐身轰炸机上采用了50%,特殊纤维复合材料,关键是隐身用的特殊碳纤维。美国还YF一22、YF一23、F一22、F一117身战斗机上也大量使用了无尘纸碳纤维结构吸波材料。