【摘 要】等離子體隱身是現(xiàn)代隱身技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)方向之一，本文對等離子技術(shù)進(jìn)行了簡單介紹，分析了等離子體隱身技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和原理，介紹了其在彈道導(dǎo)彈中段隱身和飛機(jī)隱身上的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】等離子體；隱身技術(shù)；電磁波

一、等離子體概述

等離子體是氣體電離形成的第4態(tài)物質(zhì)，具有數(shù)密度近似相等的自由電子和正離子。由于未電離原子、分子對電子的吸附，在等離子體中也有少量負(fù)離子。在電離度低于10-4的弱電離等離子體中，中性粒子占絕大多數(shù)。高空核爆炸、放射性核素的射線、燃料中摻有銫、鉀、鈉等易電離成份的火箭和噴氣飛機(jī)的射流、高超音速飛行器的激波以及電弧放電和微波，可以形成弱電離等離子體。等離子體是不同于空氣的另一種媒質(zhì)，對電磁波的傳播有很大的影響。在一定條件下，等離子體能夠反射電磁波；在另一條件下，又能吸收電磁波并能改變電磁波的傳播方向。它還能造成射頻信號頻譜離散和假調(diào)制，所以等離子體成為新型電子干擾和隱身物質(zhì)[1]。

二、等離子體隱身技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

吸波頻帶寬、吸收率高、隱身效果好、使用簡便、使用時間長、價格極其便宜；由于等離子體是宏觀呈電中性的優(yōu)良導(dǎo)體，極易用電磁的辦法加以控制，還可以擾亂敵方雷達(dá)波的編碼，使敵方雷達(dá)系統(tǒng)測出錯誤的飛行器位置和速度數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)隱身無需改變飛機(jī)等裝備氣動外形設(shè)計(jì)，由于沒有吸波材料和涂層，維護(hù)費(fèi)用大大降低；俄羅斯的實(shí)驗(yàn)證明，利用等離子體隱身技術(shù)不但不會影響飛行器的飛行性能，還可以減少30%以上的飛行阻力。改變了常規(guī)隱身技術(shù)的被動實(shí)現(xiàn)手段，采取主動控制方法實(shí)現(xiàn)隱身，使隱身系統(tǒng)便于維護(hù)。等離子體的隱身效果隨雷達(dá)波波長的增加而增加，而涂層隱身材料的隱身效果隨波長的增加而降低。這種隱身技術(shù)不僅解決了吸波涂層厚度和質(zhì)量方面的局限性，具有吸波頻帶寬、吸收率高、隱身因素多且效果好等優(yōu)點(diǎn)，而且能滿足高反射局部需求，尤其適用于導(dǎo)彈的隱身。

三、反等離子體隱身技術(shù)原理分析

如果目標(biāo)采用等離子體發(fā)生器來生成等離子體，發(fā)生器部位將無法隱身。采用多基地雷達(dá)或無源雷達(dá)的合理部署，將可能利用這個部位散射的電磁波而發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。目標(biāo)的通信、導(dǎo)航、敵我識別、雷達(dá)及電子干擾機(jī)等電子設(shè)備總會在一定時間、一定空域輻射出特定的電磁信號。若部署一定數(shù)目的無源雷達(dá)，將會接收到這些電磁信號，就可以對目標(biāo)進(jìn)行探測、定位和跟蹤。飛行器在空中飛行時，都會對電視、調(diào)頻廣播訊號的傳輸產(chǎn)生擾動，如果無源雷達(dá)對這種擾動而產(chǎn)生的訊號混亂情況進(jìn)行連續(xù)的偵測，那么只要有電視、廣播信號存在，無源雷達(dá)就可以將隱身目標(biāo)識別出來。從探測系統(tǒng)來分析光電探測設(shè)備是工作在可見光頻段的電子設(shè)備，其工作頻率比較高，比常用的雷達(dá)工作頻段要高得多。等離子體對可見光的吸收非常小，因此可使用光電探測設(shè)備來有效地探測等離子體隱身目標(biāo)。若光電探測設(shè)備和雙多基地雷達(dá)、無源雷達(dá)、脈沖沖擊雷達(dá)等組成多方位、多頻段的探測網(wǎng)，則探測效果會更好。

四、等離子體隱身技術(shù)的應(yīng)用

（一）用于彈道導(dǎo)彈中段隱身

彈道導(dǎo)彈在助推段末段實(shí)現(xiàn)彈頭與彈體的分離后，處于飛行中段的彈頭在飛行過程中將會長時間暴露在雷達(dá)的監(jiān)視之下，不對其進(jìn)行隱身處理，勢必會增大其被攔截的概率。通常采用的方法有利用假目標(biāo)從波幅和形體等方面來模擬真彈頭的目標(biāo)特性，以及千方百計(jì)阻止雷達(dá)取得彈頭的目標(biāo)特征信息，并破壞其形成特征信號的規(guī)律。由于利用假目標(biāo)逼真地模擬真彈頭難度較大，通常采用后一種方法，即采取一定的措施衰減入射的雷達(dá)信號，使反射信號變得十分的微弱。利用等離子體實(shí)現(xiàn)彈頭隱身在彈頭的表面粘貼放射性同位素涂層，并利用充有特殊氣體的橢圓形氣囊將彈頭前部包裹起來，這樣可利用同位素射線來電離氣囊內(nèi)的氣體形成等離子體。放射性同位素應(yīng)選擇發(fā)射極少量或不發(fā)射 β，γ 射線而只發(fā)射 α 射線的元素，如 Po210和 Cm242 。因?yàn)棣?射線與另兩種射線相比，電離能力最強(qiáng)而對人體輻射影響最小。同時，同位素的半衰期不宜太短，否則會增加維護(hù)費(fèi)用。氣囊內(nèi)的氣體宜采用易電離且化學(xué)物理性能穩(wěn)定、對氣囊和彈頭表面無腐蝕的氣體，如惰性氣體 Ar，Xe 等[2]。

（二）用于飛機(jī)隱身

飛機(jī)的等離子體隱身技術(shù)是目前等離子體隱身應(yīng)用研究最熱門的方面，世界各軍事強(qiáng)國均為此投入了大量的人力物力，并已經(jīng)取得了一定的成果，開始轉(zhuǎn)入實(shí)用化階段。飛機(jī)的等離子體隱身主要是針對其前向的RCS值，即減弱機(jī)頭方向的雷達(dá)、座艙和進(jìn)氣道三大強(qiáng)散射元的散射，同時應(yīng)考慮其正下方、后方和側(cè)面散射。因?yàn)橥鈷煳淦鲿O大地增加飛機(jī)下方對雷達(dá)波的反射，飛機(jī)后方的尾噴口也是強(qiáng)散射元，而當(dāng)飛機(jī)處于敵縱深時其側(cè)面反射的雷達(dá)波也會降低其生存概率。在進(jìn)行飛機(jī)隱身設(shè)計(jì)時，可考慮在這些強(qiáng)散射元部位形成等離子體，即前向范圍內(nèi)的機(jī)頭、進(jìn)氣口、機(jī)翼、平尾以及垂尾；下方的武器外掛處；側(cè)向的機(jī)翼與機(jī)身、垂尾與后機(jī)身、后機(jī)身與平尾構(gòu)成的角反射器等處。飛機(jī)隱身用等離子體可以根據(jù)位置的不同采用多種方法來實(shí)現(xiàn)。由于考慮到通信、導(dǎo)航以及敵方識別信號的傳送，在機(jī)頭方向應(yīng)采用能適時產(chǎn)生等離子體的方法，如利用等離子體射流；在進(jìn)氣口和尾噴口，可以采用涂敷放射性同位素的方法；對于其它位置也可以采用等離子體射流或局部引入磁場、采用沿面放電等方法來產(chǎn)生等離子體[3]

參考文獻(xiàn)：

[1]袁忠才，時家明，許波. 用于目標(biāo)隱身的等離子體參數(shù)的選擇[J].電子對抗技術(shù)，2004（3）：39-42.

[2]易瑔，梁新宇，等. 淺談等離子體隱身技術(shù)在武器裝備上的應(yīng)用[J].火力與指揮控制，2006（6）：45-47.

[3]曹金祥.等離子體技術(shù)在軍事中的應(yīng)用[J]. 自然雜志，2000（1）：41-43

作者簡介：

佘志然，1982年7月，男，漢族，大學(xué)本科，工程師，研究方向：自動化控制。