对于隐身涂料这种东西,我们的知道具备吸收电磁波能力的它们,是战机能实现隐身的关键要素之一。不过很多人不曾的是,吸波隐身涂料常用的喷涂工艺,也为其留下了极大的隐患。从图中这架F-22战机风挡前的涂层的开裂和剥落情况来看,就能明显感受得到,这类涂料并没有我们想象中的那般牢固,在飞行或者使用过程中,它们也存在着成片剥落以至于影响战机隐身的风险。
(F-22长期以来都被隐身涂料剥落的问题所困扰)
而这种问题,除了F-22之外,也困扰着美国的第二款隐身战机F-35,尽管后者已经改进了相关工艺,提升了隐身涂层的寿命和可维护性。不过,令人颇感意外的是,得益于项目研发时间较晚的关系,以及在相关材料学有了极大突破的背景下,我们国产的歼-20隐身战机却似乎没有因为类似的问题而伤脑筋。这当中的关键,主要是因为相关科研人员在战机蒙皮材料方面不走寻常路的选择。
(国产歼-20战机为何不会因为类似问题伤脑筋?)
或许很多人都已经感觉到了,近年以来,在有关战机隐身相关的话题中,超材料这个名词出现的概率可以说是呈指数级上升。作为一种具有特殊性质的人工材料,超材料其实是一个包含了光学、电磁学、声学、半导体科学乃至纳米科学等多种领域跨学科定义。当然,对于主要防范雷达探测的隐身战机而言,我们所说的超材料一般指的就是其中具备某些特殊电磁学性质的部分。
(超材料定义广泛,对于隐身比较重要的是电磁学类)
这类超材料的主要特征在于,它实际上是一种介电常数和磁导率可人为控制、各参量可正可负的新型人工复合材料,其核心技术就是对电磁波的可控性或者说“智能可调”。从本质上讲,这种“智能可调隐身材料”与我们熟知的变色龙类似,可根据自身所处的实际环境模拟出最难以被探测到的雷达反射或散射信号特征。从这一点看,超材料的隐身处理能力相比传统的吸波隐身涂料几乎是质的提高。
(超材料的隐身能力相比涂料实现了质的提升)
当然,与容易剥落的吸波隐身材料相比。超材料不仅具备极为强大的隐身处理能力,更重要的是,它还拥有着诸如质量轻、强度大、厚度薄等物理特性。这一系列优势对于重量控制极为严格的隐身战机而言,显然是极具诱惑力的。从近年来官方披露的我国在超材料领域的研发和量产情况来看,相关的技术在新一代战机上应用也是大概率事件,而歼-20显然就是其中最大的受益者。
(我国在超材料领域的研发和应用已经走在了前面)