量子隐身材料

1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划量子隐身材料隐身材料专题一、各种隐身飞机发展历程介绍1、美国第一次正式提出发展隐身技术是在1973年.这一年.美国国防部下属的先进研究计划局(DARPA)提出了一项代号“海弗蓝”(HaveBlue)的研究计划.这就是隐身技术研究的开始，在“海弗蓝”计划中，DARPA对之前世界各国关于隐身技术的研究情况，以及隐身概念的提出情况进行了总结，甚至一直追溯到1936年最早的隐身飞机概念，当时所提出的隐身飞机概念就是能够不被肉眼发现.不被雷达发现，不被红外探测系统发现，无法听到声音的飞机。“海弗蓝”计划经过一年多的进展，向美国空军提供了许多非常有价值的研究成果，有了这些成果的支持，美国空军决定制造一架专用的验证机，即试验性隐身技术试验机(XST)。2、3、第一种真正的“隐身”轰炸机是美国的F117战术轰炸机。美国洛克希德公司从70年代中期开始执行秘密研制“隐身”战斗机的“臭鼬工程”计划。1977年原型机试飞成功，1981年定型投产。F117外型奇特，翼身融为一体，整个机身表面几乎全部由

2、多个小平面拼命而成，可将雷达波以各种角度散射，不能形成有效的回波。在美国入侵巴拿马和海湾战争轰炸伊拉克的空袭中，美国多闪成功地使用F117执行轰炸任务，而一次也没有被对方探测到。4、世界先进的隐形飞机二、隐身材料分类及原理隐身材料按频谱可分为声、雷达、红外、可见光、激光隐身材料。按材料用途可分为隐身涂层材料和隐身结构材料。这里便着重介绍几类重要的隐身材料。1、雷达吸波材料它能吸收雷达波，使反射波减弱甚至不反射雷达波，从而达到隐身的目的。如日本研制的一种由电阻抗变换层和低阻抗谐振层组成的宽频带高效吸波涂料，其中变换层由铁氧体和树脂混合组成，谐振层由铁氧体导电短纤维和树脂组成，在120吉赫的雷达波段上吸收率达20分贝以上。雷达吸波材料中尤以结构型雷达吸波材料和吸波涂料最为重要，国外目前已实用的主要也是这两类隐身材料。A、结构型雷达吸波材料一种多功能复合材料，它既能承载作结构件，具备复合材料质轻、高强的优点，又能较好地吸收或透过电磁波，已成为当前隐身材料重要的发展方向。碳纤维对吸波结构具有特殊意义，近年来，国外对碳纤维作了大量改良工作，如改变碳纤维的横截面形状和大小，对碳纤维表面进行表面处理

3、，从而改善碳纤维的电磁特性，以用于吸波结构。美国先进战术战斗机(ATF)结构的50%将采用这一类结构吸波材料。B、雷达吸波涂料雷达吸波涂料主要包括磁损性涂料、电损性涂料。1）磁损性涂料主要由铁氧体等磁性填料分散在介电聚合物中组成。目前国外航空器的雷达吸波涂层大都属于这一类。这种涂层在低频段内有较好的吸收性。磁损型涂料的实际重量通常为816kg/m2，因而降低重量是亟待解决的重要问题。2）电损性涂料通常以各种形式的碳、SiC粉、金属或镀金属纤维为吸收剂，以介电聚合物为粘接剂所组成。这种涂料重量较轻(一般可低于4kg/m2)，高频吸收好，但厚度大，难以做到薄层宽频吸收2、纳米复合隐身材料纳米材料的特性：表面效应，量子尺寸效应，小尺寸效应纳米复合隐身材料的隐身机理由于纳米材料的结构尺寸在纳米数量级，物质的量子尺寸效应和表面效应等方面对材料性能有重要影响。隐身材料按其吸波机制可分为电损耗型与磁损耗型。电损耗型隐身材料包括SiC粉末、SiC纤维、金属短纤维、钛酸钡陶瓷体、导电高聚物以及导电石墨粉等；磁损耗型隐身材料包括铁氧体粉、羟基铁粉、超细金属粉或纳米相材料等。金属粉体随着颗粒尺寸的减小，特别

4、是达到纳米级后，电导率很低，材料的比饱和磁化强度下降，但磁化率和矫顽力急剧上升。其在细化过程中，处于表面的原子数越来越多，增大了纳米材料的活性，因此在一定波段电磁波的辐射下，原子、电子运动加剧，促进磁化，使电磁能转化为热能，从而增加了材料的吸波性能。一般认为，其对电磁波能量的吸收由晶格电场热振动引起的电子散射、杂质和晶格缺陷引起的电子散射以及电子与电子之间的相互作用三种效应来决定。纳米Si/C/N粉体的吸波机理与其结构密切相关。其理论认为，在纳米Si/C/N粉体中固溶了N，存在SiC固溶体，而这些判断也得到了实验的证实。固溶的N原子在SiC晶格中取代C原子的位置而形成带电缺陷。在正常的SiC晶格中，每个碳原子与四个相邻的硅原子以共价键连接，同样每个硅原子也与周围的四个碳原子形成共价键。当N原子取代C原子进入SiC后，由于N只有三价，只能与三个Si原子成键，而另外的一个Si原子将剩余一个不能成键的价电子。由于原子的热运动，这个电子可以在N原子周围的四个Si原子上运动，从一个Si原子上跳跃到另一个Si原子上。在跳跃过程中要克服一定势垒，但不能脱离这四个Si原子组成的小区域，因此，这个电子可

5、以称为“准自由电子”。在电磁场中，此“准自由电子”在小区域内的位置随电磁场的方向而变化，导致电子位移。电子位移的驰豫是损耗电磁波能量的主要原因。带电缺陷从一个平衡位置跃迁到另一个平衡位置，相当于电矩的转向过程，在此过程中电矩因与周围粒子发生碰撞而受阻，从而运动滞后于电场，出现强烈的极化驰豫。纳米复合隐身材料因为具有很高的对电磁波的吸收特性，已经引起了各国研究人员的极度重视。而其一旦应用于实际产品，也必将会对各国的政治、经济、军事等多方面产生巨大影响。3、红外隐身材料红外隐身材料作为热红外隐身材料中最重要的品种，因其坚固耐用、成本低廉、制造施工方便，且不受目标几何形状限制等优点。红外隐身材料主要有单一型和复合型两种。A、单一型红外隐身材料导电高聚物材料重量轻、材料组成可控性好且导电率变化范围大，因此作为单一红外隐身材料使用的前景十分乐观，但其加工较困难且价格相当昂贵，除聚苯胺外尚无商品生产。B、复合型红外隐身材料复合型红外隐身材料主要有涂料型隐身材料、多层隐身材料和夹芯材料。1)涂料型隐身材料涂料型红外隐身材料一般由粘合剂和填料两部分组成。填料和粘合剂是影响红外隐身性能的主要因素,目前的

6、研究大多针对热隐身。2)多层隐身材料多层隐身材料中最常见的是涂敷型双层材料。一般有微波吸收底层和红外吸收面层组成。3)夹芯材料夹芯材料一般由面板和芯组成。面板一般为透波材料,芯为电磁损耗材料和红外隐身材料。4、其它隐身材料A、电路模拟隐身材料该技术是在合适的基底材料上涂敷导电的薄窄条网络、十字形或更复杂的几何图形,或在复合材料内部埋入导电高分子材料形成电阻网络,实现阻抗匹配及损耗,从而实现高效电磁波吸收。B、手征隐身材料所谓的手征是指一个物体不论是通过平移或旋转都不能与其镜像重合的性质。研究表明,手征材料能够减少入射电磁波的反射并能够吸收电磁波。目前,用于微波波段的手征材料都是人造的。现在研究的手征吸波材料是在基体中掺杂手征结构物质形成的手征复合材料。C、红外隐身柔性材料这种材料是指以织物为中心开发的各种红外隐身材料,常常以高性能纤维织物为基础。D、红外隐身服美国特立屈公司(TeledyncIndustriesInc)设计出一种红外隐身效果较好的隐身服。这种关于量子雷达反隐身技术及其应用的研究施剑波、孙健、桑多鹏、贺小红、魏飞、马庆庆单位：北方通用电子集团雷达部城市：陕西省西安市邮编：

7、摘要：鉴于美军在21世纪初叶开始全面进入武器装备隐身时代的实际情况，中国科技界如何应对美军利用隐身类武器装备发动入侵战争，为解放军提供及时、有效地反制手段的探测雷达理应迅速提到中国国防科技界的议事日程上来。当前，美军武器装备隐身技术已经进入到快速发展的时期，而当今被世界各国广泛采用的以无线电探测手段所研制和生产的雷达技术显然已经到了“廉颇老矣，尚能饭乎”的末路境地。因此，针对美军当前武器装备隐身的现状，未来的反隐身作战已成保家卫国的必然之势。而目前适时出现的量子雷达所依托的反隐身技术，就是在未来战场上反制美军隐身武器装备的必由之路，这也是21世纪反隐身作战的唯一抉择，本文仅供参考。关键词：量子雷达“两打”光子的量子特性量子密钥加密极化错误率0引言21世纪其实就是全世界武器装备全面步入隐身时代的世纪，同时也是世界各国科技界为了各自国家安全和领土完整而全面追寻反隐身技术发展的新世纪。为了应对21世纪世界各国在反隐身作战的新态势和新情况，美军已投入重金开始研发最新型的反隐身雷达和最新型的隐身技术。众所周知，鉴于美军自始至终都占领着高新科技领域的最高端和制高点，因而美科学家已经开始试验用光子的

8、量子特性对目标进行成像以创建可抗干扰的雷达信号，美科学家通过这项新技术就可以顺顺利利地探测到各种类型的雷达隐身物体，最终通过解码光子的量子特征来确保该信号的真实性，以达到最终发现隐身物体的目的。美科学家把这种采用光子的量子特性的探测雷达称之为：量子雷达。而当今全世界各国所采用基于无线电探测技术的雷达技术已经运用了将近80年了，而采用无线电探测技术谓之曰雷达的定义其实就是：无线电探测和测距。而采用无线电探测和测距技术的雷达，其先天性就存在着严重缺陷，其严重缺陷就是：1，采用箔条干扰形成的信号可以使雷达致盲；2.通过改变机体外形以达到降低雷达回波，也可以非常好地达到欺骗雷达的目的。而当前所有采用隐身技术的武器装备均采用了这项隐身技术。为了尽快淘汰无线电探测和测距这一古老和原始的雷达探测技术，中国科技界必须立即行动起来，立即组织力量去研发和研制、生产并最终将量子雷达列装解放军，以满足解放军打赢未来战争的需求。有鉴于此，本文将着重研究和讨论量子雷达在反隐身方面的作用，以及其如何应用在未来战争反隐身的作战。1.利用光子的量子特性研发反隐身雷达的战略考量XX年8月，美韩在中国的黄海海域附近进行了大

9、规模的联合军演，在此次军演中，美军出动了其引以为傲的世界上最先进的隐身战机F-22A，当然出于未来反入侵战争的需要，解放军也在其军演的第一时间对美韩军演进行了全程严密的监控。但是，解放军全程监控美军F-22A隐身战机的效果却极其严重地差强人意，完全不能满足解放军今后的反隐身作战的需要，使解放军的相关部门大为震惊。为什么会出现这种令人不堪回首的尴尬局面呢？这是因为，美军的F-22A隐身战机早已不是当年在科索沃上空被击落的F-117隐身战机的隐身水平了，也早已经摆脱过去通过不断地喷涂隐形涂料来达到战机隐形效果的落后局面。现在美军列装的是最新的F-22A隐身战机，其隐身涂料已经通过新的制造技术，成为了复合材料，不会像F-117那样只要起飞并执行完成任务后，就需要及时回到机库进行喷涂隐身吸波材料，来保证F-117的隐身效果。在这种情况下，解放军在黄海要想全程监控美军的F-22A战机的效果差强人意也就在情理之中了。为了使解放军打赢未来反入侵战争，寻求新的探测以美国为首的西方国家隐身战机的新型雷达就使命般地1落在了中国科技界的肩上了。那么，如何为解放军提供能极其有效和实时发现隐身战机呢？在当前反隐身作战如此严峻的形势和态势下，中国科技界更应该重点利用光子自身独有的量子特性，来研发被称之为量子雷达的新型探测雷达，以满足解放军今后反隐身作战的急需！这既是基于解放军“能打仗、打胜仗”的当前的“两打”战略的考量，也理所当然是中国国防科技界义不容辞的神圣使命。2量子雷达探测技术的探究被美科学家称之为量子雷达究竟在技术上有哪些独特之处呢？为什么光子的量子特性会具有独到的反隐身能力呢？怎么样去实现量子雷达探测隐身物体的技术上的可能性呢？究竟量子雷达需要哪些技术去支撑其完成对隐身物体的功能？只有通

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