中国科学家和工程师们创造了一种新的等离子隐形装置,这种装置主要用于屏蔽关键部位,而不是整架飞机。

哇塞!中国创造出一种等离子隐形装置,可使军用飞机从雷达上消失

对于目前依赖雷达吸收涂层和几何设计实现隐身的军用飞机来说,这可能会改变游戏规则。

据称,中国西部的科学家和工程师团队研制出了新一代等离子隐形装置,几乎可以让任何军用飞机从雷达屏幕上消失。

与产生一团等离子体笼罩在飞机上的前代装置不同,这种创新装置可以量身定制,以适应军用飞机的敏感部位。比如,如雷达穹顶、驾驶舱或其他最容易被敌方雷达探测到的部位。

这种"封闭式电子束等离子体隐形装置"重点保护的是关键部位,而不是整架飞机,它可以在接到通知的一瞬间打开,骗过雷达操作员。

参与该项目的科学家谭畅在12月发表在《中国无线电科学杂志》上的一篇经同行评审的论文中写道:"它具有结构简单、功率可调范围宽、等离子体密度高等诸多优点”。

谭畅和他的同事们来自中国最大的航天防务承包商--中国航天科技集团公司下属的西安航天推进研究院等离子体技术中心,他们说,这种新颖的技术解决方案很快就能应用到各种军用飞机上,以满足中国对卓越军事能力快速增长的需求。

发现背后的研究团队表示,他们的工作可能有助于中国军方的电子战。

等离子体由带电粒子组成,以一种独特的方式与电磁波相互作用。当电磁波(如雷达发射的电磁波)与等离子体相互作用时,会导致粒子快速移动和碰撞,从而耗散电磁波的能量并降低反射信号的强度。

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这种相互作用会将电磁波的能量转化为带电粒子的机械能和热能,从而降低电磁波的强度,继而减弱反射回来的雷达信号。即使不是为隐形而设计的传统战斗机,也能通过这种等离子隐形装置大大减少雷达信号,这可能会改变空战中的游戏规则。

等离子隐形技术的概念可追溯到冷战时期,当时美国和苏联都投入了大量资源进行研发。然而,由于技术限制,该技术从未突破实验室阶段。今天的隐形飞机,如F-22和F-35,依靠雷达吸波涂层和独特的几何设计来实现隐形,但往往以牺牲气动性能为代价。例如,F-22战斗机在近距离格斗中十分吃力,而F-35战斗机则无法保持超音速巡航速度。而且,这些隐形战斗机的价格也不菲。

中国对等离子隐身技术的探索姗姗来迟。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,随着中国高科技领域的蓬勃发展,电子和电信业蓬勃发展,中国军队在电磁控制技术方面也取得了飞跃。

等离子体可以改变反射信号的频率,使敌方雷达探测到错误的飞机位置和速度数据,从而获得错误信号。等离子体还可以作为一种无形的"盾牌",抵御高功率微波武器。

越来越多的中国军事研究人员认为,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。

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根据谭畅团队的研究,两种等离子体隐身装置已经投入测试。一种装置是在飞机易受雷达干扰的区域涂上放射性同位素,这种同位素发射高能射线,电离周围的空气。这样就形成了一个等离子层,其厚度和密度足以覆盖表面并散射雷达信号。另一种装置则使用高频高压电来激活和电离飞机外部的气体介质,形成等离子体区域。

"这两种通过低温等离子体实现隐身的方法都经过了飞行测试,并被证明是成功的,"谭的团队在论文中写道。

他们补充说,中国科学家甚至将这项技术延伸到了太空,利用碱金属喷射等离子体发生器形成等离子体云,实现了洲际导弹或军事卫星等武器平台的隐身。

不过,现有的等离子体隐身技术也有一些缺点。当暴露在开放环境中时,等离子体很难精确成型,而保持稳定的高密度也是一项挑战。等离子体中的缝隙会让电磁波反射回来,从而暴露飞机的位置。

包括空军在内的许多中国研究人员正试图在现有成果的基础上,开发一种封闭等离子体隐身技术。这将把等离子体限制在一个密封腔内,从而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。科学家们说,这将为敌方雷达瞄准的重要区域提供额外保护,"如雷达穹顶和飞行员驾驶舱"。

谭的团队已经开发出一种利用电子束放电产生大面积封闭等离子体的装置,这种方法是首次向公众公开。与其他已报道的技术相比,这种方法将等离子体与发生器分开,为空腔设计提供了更大的灵活性,以适应不同的飞机结构。

研究小组表示,电子束产生的等离子体具有优越的物理性质可调性、更高的能效、降低飞机的功率需求以及更轻的重量,因此非常适合实际应用。

在地面上进行的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这种机器,因为其看似简单的结构背后存在许多技术难题。例如,根据中国研究人员的说法,用现有方法精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,谭的团队在论文中分享了其中一些技术创新,包括调节腔内惰性气体密度的技术。

他们强调,要使这项技术适用于特定的工程应用,需要仔细考虑飞机的结构特点。

谭和他的同事补充说:"我们预计这项技术很快就会在中国实际应用”。

斯蒂芬-陈2024年2月19日《南华早报》

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