中国科学家和工程师创造了一种新的等离子体**装置,主要用于屏蔽飞机的关键部件,而不是整个飞机。
对于目前依赖雷达吸收涂层和几何形状进行隐身的军用飞机来说,这可能是一个游戏规则的改变者。
据称,中国西部的一个科学家和工程师团队开发了新一代等离子体**设备,几乎可以使任何军用飞机从雷达屏幕上消失。
与其前身产生笼罩飞机的等离子云不同,这种创新设备可以定制以适应军用飞机的敏感部位。 例如,雷达穹顶、驾驶舱或其他最容易被敌方雷达探测到的区域。
这种"封闭式电子束等离子体**装置"重点是保护关键部件,而不是整个飞机,并且可以在接到通知后立即打开,从而愚弄雷达操作员。
参与该项目的科学家谭昌在去年12月发表在《中国无线电科学杂志》上的一篇同行评议文章中写道:"它具有结构简单、功率范围宽、等离子体密度高等诸多优点。
中国最大的航空航天国防承包商习航天推进研究所等离子体技术中心的谭昌和他的同事表示,这种新技术解决方案可能很快应用于各种军用飞机,以满足中国对卓越军事能力快速增长的需求。
这一发现背后的研究小组表示,他们的工作可以帮助中方进行电子战。
等离子体由带电粒子组成,这些粒子以独特的方式与电磁波相互作用。 当电磁波(例如雷达发射的电磁波)与等离子体相互作用时,导致粒子快速移动和碰撞,耗散电磁波的能量并降低反射信号的强度。
这种相互作用将电磁波的能量转化为带电粒子的机械能和热能,从而降低了电磁波的强度,从而削弱了反射的雷达信号。 即使不是第一次设计,这种等离子**设备也可以大大降低雷达信号,这可能会改变空战中的游戏规则。
等离子体技术的概念可以追溯到冷战时期,当时美国和苏联都在研发方面投入了大量资源。 然而,由于技术限制,该技术从未超越实验室阶段。 今天的飞机,如F-22和F-35,依靠雷达吸收涂层和独特的几何形状来实现这一目标,这通常是以牺牲空气动力学性能为代价的。 例如,F-22战斗机在近战中挣扎,而F-35战斗机则不保持超音速巡航速度。 而且,这些**战斗机**也很昂贵。
中国对等离子体隐身技术的探索早就应该了。 早期,一些专家认为,如果西方国家不能取得突破,中国也不会成功。 然而,随着中国高新技术领域的蓬勃发展和电子电信产业的蓬勃发展,中队在电磁控制技术上也取得了飞跃。
等离子体可以改变反射信号的频率,使敌方雷达检测到错误的飞机位置和速度数据,从而获得错误的信号。 等离子体也可以作为无形体"盾牌"承受高功率微波**。
越来越多的中国研究人员认为,这项技术将在未来军事大国之间的对抗中发挥至关重要的作用。
根据谭昌团队的研究,已经对两种等离子隐身装置进行了测试。 一种装置是用放射性同位素覆盖容易受到雷达干扰的飞机区域,放射性同位素会发射高能射线,使周围的空气电离。 这会产生一个足够厚和致密的等离子体层,以覆盖表面并散射雷达信号。 另一个设备使用高频、高压电来激活和电离飞机外的气体介质,从而产生等离子体区域。
两种通过低温等离子体进行隐身的方法都经过了飞行测试并证明是成功的,"谭的团队在**中写道。
他们补充说,中国科学家甚至将这项技术扩展到太空,使用碱金属喷射等离子体发生器形成等离子体云,从而在洲际导弹或军用卫星等平台上实现隐身。
然而,现有的等离子体隐身技术也存在一些缺点。 当暴露在开放环境中时,等离子体很难准确成型,保持始终如一的高密度也是一个挑战。 等离子体中的间隙允许电磁波反射回来,暴露飞机的位置。
包括空军在内的许多中国研究人员正试图在现有结果的基础上开发一种封闭的等离子体隐身技术。 这将把等离子体限制在一个密封的腔内,使其更容易产生高密度等离子体并改变其特性参数以吸收多波段电磁波。 科学家表示,这将为敌方雷达瞄准的重要区域提供额外的保护"如雷达穹顶和飞行员驾驶舱"。
Tan的团队开发了一种利用电子束放电产生大面积封闭等离子体的装置,这种方法是首次公开。 与其他报道的技术相比,这种方法将等离子体与发生器分离,为腔体设计提供了更大的灵活性,以适应不同的飞机结构。
据研究团队称,电子束产生的等离子体因其卓越的物理特性可调性、更高的能效、降低飞机的功率要求和更轻的重量而非常适合实际应用。
地面原型测试显示了其设计的可行性。 然而,并不是每个人都能制造出这样的机器,因为其看似简单的结构背后存在许多技术困难。 例如,根据中国研究人员的说法,用现有方法准确测量空腔内的等离子体是一个重大障碍。
该项目的开发涉及许多技术创新,其中一些是Tan的团队在**中分享的,包括调节空腔中惰性气体密度的技术。
他们强调,要使该技术适用于特定的工程应用,需要仔细考虑飞机的结构特性。
Tan和他的同事补充道:"我们预计这项技术将很快在中国投入使用。
Stephen Chan,《南华早报》,2024年2月19日