切换到宽版

[资讯] 美华裔博士正在研究陶瓷基隐身涂料

微信扫一扫到手机

随时看帖、分享到朋友圈

小编教你如何扫二维码>>
阅读:22893 |   回复:0
 

发帖
16321
精华
0
绿叶
7290
小红花
531
[复制链接] 只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2022-10-28
隐身飞机所使用的隐身涂料需要在耐腐蚀、耐高温、以及隐身等因素之间找到折中点,因此隐身涂料的耐高温欠佳,美国隐身飞机所使用的隐身涂料,在250℃时就会开始崩溃。隐身涂料耐高温性的不足,直接导致冷战时期颇为推崇的高空高速的设计思路,在隐身时代戛然而止。


SR-72 CG 甭管他存不存在但是可以肯定的是这玩意在雷达上挺亮的

但是陶瓷基隐身涂料可能会重新撬开高空高速时代的大门,近日美国著名军事网站《1945》刊登的《Hypersonic Stealth Fighters: The Air Force's Next Super Weapon?》一文中,文章作者表示,由北卡罗来纳州立大学Chengying“Cheryl”Xu博士(应当是译为徐成英)研发团队所研发的陶瓷基隐身涂料能够应对3200℉(1750℃)的温度,不仅能够满足超音速飞行的飞行器所需,甚至能够满足以6马赫的速度飞行的高超音速隐身飞行器所需。


Chengying“Cheryl”Xu

美媒:美华裔博士正在研究陶瓷基隐身涂料,可满足高超音速隐身飞行器所需
《1945》网站《Hypersonic Stealth Fighters: The Air Force's Next Super Weapon?》一文称,北卡罗来纳州立大学Chengying“Cheryl”Xu博士(应当是译为徐成英)所带领的研发团队正在研发研发的陶瓷基隐身涂料,比现如今的聚合物隐身涂料更加有效,能吸收90%以上的电磁波,并且陶瓷基隐身涂料的耐久性也很强,从而大大降低隐身飞机的维护量。

更为重要的是陶瓷基隐身涂料可以承受高达3200℉(1750℃)的高温,不仅足以维持飞行器的超音速飞行(F-35以1.2马赫以上的速度飞行,或者以1.2马赫的飞行速度维持超过一分钟的飞行时,尾翼的隐身涂料就会出现剥落的情况),也足以维持6马赫高超音速飞行,允许SR-72之类的高超音速飞机成为现实。因此文章作者猜测,徐博士带队研发的陶瓷基隐身涂料可能会应用在NGAD计划之上,而NGAD可能会成为有史以来最强大的隐身战斗机。


高速飞行直接等同于高温飞行,6马赫飞行时的高温足以融化钢铁
用一根铁筷子在沙土中摩擦,铁筷子很快就会发烫,而空气固然要比沙土稀薄,但是飞机的飞行速度也不是筷子能比的。飞行器以2马赫速度飞行时,头锥温度为100℃左右;以3马赫速度飞行时,头锥温度为350℃左右;4马赫时为445℃;6马赫时为1480℃,足以融化钢铁;8马赫时1793℃;10马赫时3173℃。

航空铝的耐热极限不过155度,超过这个问题铝合金就开始变软,因此铝合金飞机飞行速度的上限也就是2.5马赫左右;普通合金钢的温度超过350度时,钢材也会开始变软,但是合金钢终究是比铝合金耐热,因此也就诞生了MIG-25和MIG-31这种大批量生产的高速怪兽;

钛合金的表现要比钢材好不少,但是钛合金的加工难度实在是太太太高了,XB-70的价格等同于企业级核动力航母,SR-71造价4000多万美元一架,而佩里级护卫舰的预计造价也才4500万美元,直接导致一个三马赫机群,差不多等于一个航母战斗群在天上飞,这群比黄金都贵的大宝贝,但凡磕着碰着都能让财政部嘎一声抽过去。
让飞机飞3马赫的代价实在是太打了即便是财大气粗的美国根本扛不住运营大量的3马赫飞行器,XB-70与F-108先后被砍,也就是执行侦察任务的SR-71侥幸量产。苏联力大砖飞的不锈钢飞机,固然是机动性基本等于零,也就比隔壁的SR-71强一点,但是生产成本比SR-71低了好几个数量级,因此MIG-25总产量高达1200架,MIG-31的总产量也有519架之多。(说实话SR-71也就是单体性能强,但是真要轮总体性能的话还是MIG-25好,毕竟一架SR-71能买差不多1个中队的MIG-25了)

但是随着探测技术以及导弹技术的发展,高空高速变得越来越不实用,因此第四代战斗机(旧美标)战斗机开始研制的时候,美苏不约而同的抛弃了高空高速的思路,转而在战斗机上应用隐身技术,从而增加探测难度,降低暴露概率,让必然暴露距离从四百公里缩减至两百公里甚至缩减至一百公里。

而隐身涂料需要在抗高温、耐腐蚀、吸收电磁波等一连串影响因素之间找到一个最有利于隐身的折中点,因此美苏可以说是想也不想就放弃了隐身涂料的抗高温能力,毕竟最大飞行速度超过四马赫的防空导弹已经一抓一大把了,而超过4马赫的侦察机/轰炸机简直是在痴人说梦追求抗高温能力干啥?
由于如上因素美国研制的飞翼式隐身轰炸机的速度被控制在了亚音速(超音速飞翼第一第二代隐身涂料如果应用在超音速飞机上的话,怕不是飞着飞着就不隐身了)也就是第二第三代隐身涂料才拥有了较强的抗高温能力,能够应对超音速飞行时的高温。既便如此美国应用在F-35等隐身飞机上的隐身涂料,在工作环境温度超过250℃时就会开始崩溃,隐身外形被破坏、隐身能力大幅降低。为了避免隐身能力的下降,美国人不得不将F-35的飞行速度限制在1.2马赫,否则飞着飞着就不隐身了。








一线的版主们及会员们辛苦了