南华早报:困扰F22隐形涂层30年的难题,中方用2000年前的技术解决了,美军都麻了:怎么不按常理出牌?
作为第二代隐身作战飞机的典型代表,美军F-22战斗机为达到前向、后向和部分侧向隐身能力,大量使用了第二代隐身吸波涂层材料,利用其特有的多层吸波结构来偏转雷达电磁信号,实际上,吸波涂层可以在不改变航空器装备原有配置和基本框架的情况下实现隐身功能,最大限度地为航空器气动布局设计创造条件,因此被广泛应用到F-22战斗机上。
但是,包括B-2轰炸机在内的第二代隐身作战飞机却因为吸波涂层材料的存储和应用问题,形成了一个无法回避的长期困境,那就是早期吸波涂层材料极为“脆弱”,F-22战斗机的吸波涂层材料和机体蒙皮需要进行长时间养护,因此其隐身性能可能会在平时的储存、运输、训练过程中的严重影响,导致战斗机出勤率极低。
F-22战斗机的隐身吸波涂层受到外界因素的影响极为严重:
1、一旦气温或湿度发生较大变化,那么就可能引起涂层发生物理或化学变化,继而产生如磨损、鼓胀、老化、直接脱落等模式的内部损伤,从而引起战斗机隐身能力直线下滑。
2、F-22战斗机使用的第二代吸波涂层材料多采用铁基吸收剂构成,因而非常容易遭到热带海洋海水和打气腐蚀影响,F-22战斗机吸波涂层的耐腐蚀性能可能是制约F-22出勤率的重要制约因素之一,美军在佛罗里达州和关岛部署的F-22战斗机经常因为湿度变化和盐雾腐蚀,导致战斗机必须每2周就要重新进行一次吸波材料喷涂作业。
3、与此同时,第二代隐身吸波涂层的结构较为脆弱,即便是高速飞行或者是遭遇沙尘暴,都有可能造成吸波涂层的轻微擦伤,这导致美军地勤人员必须每21天重新进行一次吸波材料喷涂作业,继而影响F-22战斗机的出勤率。
实际上,这一问题发展到F-35使用第三代隐身吸波涂层材料,仍然未能彻底解决。不过,东大科研人员却不按常理出牌,独辟蹊径采用一项具有2000年历史的纺织技术创新,也就是丝绸提花织造工艺,也就是使用一种双层/多层复合织物成功解决了这一困扰美军30年的技术难题。
据《南华早报》3月4日报道,科学家从汉代提花织机上的到灵感,将导电不锈钢纱线、石英纤维和吸波复合材料丝集成到一个“双面提花复合织物 ”的特殊结构中,从而得到一种全新的隐身吸波材料,该材料能够完美吸收8-26GHz频谱中91%左右的各类型雷达波,其综合隐身能力优于第三代传统吸波涂层。
研究人员对外表示,每根导电不锈钢纱线、石英纤维和吸波复合材料丝都经过精心排列设计,以最大限度减少、或者引导和捕捉雷达电磁信号,就像汉代织工排列丝绸丝线描绘龙纹或云纹一样,而且这种细密结构拥有无与伦比的结构强度和拉伸应力,在结构强度上完胜F-22和F-35的隐身涂层。