中國科學家和工程師創造了一種新的等離子體**裝置,主要用於遮蔽飛機的關鍵部件,而不是整個飛機。
對於目前依賴雷達吸收塗層和幾何形狀進行隱身的軍用飛機來說,這可能是乙個遊戲規則的改變者。
據稱,中國西部的乙個科學家和工程師團隊開發了新一代等離子體**裝置,幾乎可以使任何軍用飛機從雷達螢幕上消失。
與其前身產生籠罩飛機的等離子雲不同,這種創新裝置可以定製以適應軍用飛機的敏感部位。 例如,雷達穹頂、駕駛艙或其他最容易被敵方雷達探測到的區域。
這種"封閉式電子束等離子體**裝置"重點是保護關鍵部件,而不是整個飛機,並且可以在接到通知後立即開啟,從而愚弄雷達操作員。
參與該項目的科學家譚昌在去年12月發表在《中國無線電科學雜誌》上的一篇同行評議文章中寫道:"它具有結構簡單、功率範圍寬、等離子體密度高等諸多優點。
中國最大的航空航天國防承包商習航天推進研究所等離子體技術中心的譚昌和他的同事表示,這種新技術解決方案可能很快應用於各種軍用飛機,以滿足中國對卓越軍事能力快速增長的需求。
這一發現背後的研究小組表示,他們的工作可以幫助中方進行電子戰。
等離子體由帶電粒子組成,這些粒子以獨特的方式與電磁波相互作用。 當電磁波(例如雷達發射的電磁波)與等離子體相互作用時,導致粒子快速移動和碰撞,耗散電磁波的能量並降低反射訊號的強度。
這種相互作用將電磁波的能量轉化為帶電粒子的機械能和熱能,從而降低了電磁波的強度,從而削弱了反射的雷達訊號。 即使不是第一次設計,這種等離子**裝置也可以大大降低雷達訊號,這可能會改變空戰中的遊戲規則。
等離子體技術的概念可以追溯到冷戰時期,當時美國和蘇聯都在研發方面投入了大量資源。 然而,由於技術限制,該技術從未超越實驗室階段。 今天的飛機,如F-22和F-35,依靠雷達吸收塗層和獨特的幾何形狀來實現這一目標,這通常是以犧牲空氣動力學效能為代價的。 例如,F-22戰鬥機在近戰中掙扎,而F-35戰鬥機則不保持超音速巡航速度。 而且,這些**戰鬥機**也很昂貴。
中國對等離子體隱身技術的探索早就應該了。 早期,一些專家認為,如果西方國家不能取得突破,中國也不會成功。 然而,隨著中國高新技術領域的蓬勃發展和電子電信產業的蓬勃發展,中隊在電磁控制技術上也取得了飛躍。
等離子體可以改變反射訊號的頻率,使敵方雷達檢測到錯誤的飛機位置和速度資料,從而獲得錯誤的訊號。 等離子體也可以作為無形體"盾牌"承受高功率微波**。
越來越多的中國研究人員認為,這項技術將在未來軍事大國之間的對抗中發揮至關重要的作用。
根據譚昌團隊的研究,已經對兩種等離子隱身裝置進行了測試。 一種裝置是用放射性同位素覆蓋容易受到雷達干擾的飛機區域,放射性同位素會發射高能射線,使周圍的空氣電離。 這會產生乙個足夠厚和緻密的等離子體層,以覆蓋表面並散射雷達訊號。 另乙個裝置使用高頻、高壓電來啟用和電離飛機外的氣體介質,從而產生等離子體區域。
兩種通過低溫等離子體進行隱身的方法都經過了飛行測試並證明是成功的,"譚的團隊在**中寫道。
他們補充說,中國科學家甚至將這項技術擴充套件到太空,使用鹼金屬噴射等離子體發生器形成等離子體雲,從而在洲際飛彈或軍用衛星等平台上實現隱身。
然而,現有的等離子體隱身技術也存在一些缺點。 當暴露在開放環境中時,等離子體很難準確成型,保持始終如一的高密度也是乙個挑戰。 等離子體中的間隙允許電磁波反射回來,暴露飛機的位置。
包括空軍在內的許多中國研究人員正試圖在現有結果的基礎上開發一種封閉的等離子體隱身技術。 這將把等離子體限制在乙個密封的腔內,使其更容易產生高密度等離子體並改變其特性引數以吸收多波段電磁波。 科學家表示,這將為敵方雷達瞄準的重要區域提供額外的保護"如雷達穹頂和飛行員駕駛艙"。
Tan的團隊開發了一種利用電子束放電產生大面積封閉等離子體的裝置,這種方法是首次公開。 與其他報道的技術相比,這種方法將等離子體與發生器分離,為腔體設計提供了更大的靈活性,以適應不同的飛機結構。
據研究團隊稱,電子束產生的等離子體因其卓越的物理特性可調性、更高的能效、降低飛機的功率要求和更輕的重量而非常適合實際應用。
地面原型測試顯示了其設計的可行性。 然而,並不是每個人都能製造出這樣的機器,因為其看似簡單的結構背後存在許多技術困難。 例如,根據中國研究人員的說法,用現有方法準確測量空腔內的等離子體是乙個重大障礙。
該項目的開發涉及許多技術創新,其中一些是Tan的團隊在**中分享的,包括調節空腔中惰性氣體密度的技術。
他們強調,要使該技術適用於特定的工程應用,需要仔細考慮飛機的結構特性。
Tan和他的同事補充道:"我們預計這項技術將很快在中國投入使用。
Stephen Chan,《南華早報》,2024年2月19日