物理學(xué)與現(xiàn)代武器課堂第三章3課件

第五節(jié)光電磁迷彩一、電波隱蔽－－電磁輻射隱身技術(shù)現(xiàn)代大型兵器都裝備了大量用于各種功能的電子設(shè)備。在現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)上，這些電子設(shè)備向空中輻射的電磁波很容易被電子偵察系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，電子探測(cè)系統(tǒng)或電子偵察系統(tǒng)是通過(guò)吸收目標(biāo)電磁信息來(lái)探測(cè)目標(biāo)位置等信息的。因此，要降低目標(biāo)的特征信號(hào)，必須還要減少目標(biāo)的有源電磁輻射。1.電子偵察系統(tǒng)隱身（1）減少無(wú)線電設(shè)備用紅外設(shè)備代替多普勒雷達(dá)。用激光高度表代替雷達(dá)高度表。用全球定位或天文慣性制導(dǎo)代替無(wú)線電導(dǎo)航。（2）對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行屏蔽（3）改變天線安裝結(jié)構(gòu)（4）采用低截獲率技術(shù)改進(jìn)電子設(shè)備（5）減小電纜的電磁輻射雷達(dá)一旦捕獲到目標(biāo)，其發(fā)射功率立刻降至跟蹤目標(biāo)所需的功率的最小值，并隨著接近目標(biāo)繼續(xù)自動(dòng)降低發(fā)射功率。采用頻率捷變技術(shù)以降低信號(hào)被識(shí)別的概率。盡量縮短各種電子設(shè)備間的距離，用光纜代替電纜。二、磁隱身技術(shù)1.目標(biāo)的磁特征艦艇大都是由鋼質(zhì)材料建造的，艇上的各種設(shè)備也都是鋼質(zhì)的，這些材料都是良好的磁介質(zhì)，所以艦艇在地磁場(chǎng)中極易被磁化。所以磁性水雷對(duì)艦艇是極大的威脅。另一方面，電磁波、激光等物理場(chǎng)在水中要衰減，因此，潛艇更多的使用聲探測(cè)技術(shù)和磁探測(cè)技術(shù)。聲場(chǎng)用來(lái)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，磁探測(cè)用來(lái)精確定位。艦艇磁化后的磁性為：永久磁性和感應(yīng)磁性。永久磁性是在造船的過(guò)程中就已形成。艦艇在服役時(shí)，由于高速水擊的振動(dòng)作用，永久磁性會(huì)發(fā)生變化。感應(yīng)磁性與艦艇所處的緯度和航向有關(guān)。2.磁隱身技術(shù)磁隱身技術(shù)就是要消除艦艇的磁特征。（1）艦艇消磁方法一：臨時(shí)線圈消磁法。海岸獵雷艇“魚(yú)鷹”級(jí)（美國(guó)）船體是木質(zhì)的，發(fā)動(dòng)機(jī)是鋁、銅非磁材料。T級(jí)、A級(jí)和M級(jí)核潛艇用低磁鈦合金建造。三、可見(jiàn)光（視覺(jué)）隱身技術(shù)1.迷彩隱身海面上空：?；疑?、深藍(lán)灰。沙漠上空：褐色和桃紅色。叢林上空：深綠色。冬季：白色春季：綠色碎塊?？梢?jiàn)光隱身技術(shù)，是一種降低目視及光電裝置可探測(cè)度的技術(shù)。改變顏色這種傳統(tǒng)偽裝方式最多只能推遲視覺(jué)發(fā)現(xiàn)。而使用條紋偽裝，可以使眼睛錯(cuò)誤的鑒別所看到的物體。飛行高度對(duì)迷彩的要求中空：中度灰＋深灰（上表面）低空：綠色＋灰色淺灰（下表面）B-2的下表面為深灰色。瑞典SAT／MARK變形迷彩是由幾種形狀不規(guī)則的斑點(diǎn)、條紋組成的多色迷彩。它適用于偽裝活動(dòng)目標(biāo)，其降低目標(biāo)顯著特征的效果要比保護(hù)迷彩強(qiáng)。坦克穿上“迷彩服”，被直接瞄準(zhǔn)或其命中的概率降低33％。英國(guó)“武士”2000步兵戰(zhàn)車(chē)法國(guó)AMX-30B2涂有市區(qū)迷彩的“酋長(zhǎng)”坦克（英國(guó)）艦艇的迷彩隱身2.可見(jiàn)光隱身技術(shù)（1）可見(jiàn)光探測(cè)機(jī)理通過(guò)目標(biāo)背景之間的亮度、色度和運(yùn)動(dòng)的對(duì)比特征，達(dá)到對(duì)目標(biāo)視覺(jué)信號(hào)的控制。（2）可見(jiàn)光隱身技術(shù)a.改進(jìn)目標(biāo)外形的光反射特征b.控制目標(biāo)的亮度和色度c.控制目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)、噴口的火炮和煙跡信號(hào)第六節(jié)聲波隱身技術(shù)聲波隱身技術(shù)就是控制目標(biāo)聲波輻射特征，降低目標(biāo)自身的噪聲，減小聲波探測(cè)系統(tǒng)探測(cè)概率的技術(shù)。實(shí)驗(yàn)證明，艦艇噪聲降低6分貝，可是對(duì)方被動(dòng)聲納的作用距離增加一倍，從而大大提高了艦艇水下的隱蔽性。聲速聲波在液體和固體中的傳播速度遠(yuǎn)大于在氣體中的傳播速度。空氣:v=340m／s水:v=1500m／s水中的聲速與溫度、鹽度、深度有關(guān)，溫度升高，聲速增大；鹽度及深度增加，聲速增大。2.噪聲噪聲是紊亂、斷續(xù)或統(tǒng)計(jì)上隨機(jī)的聲振動(dòng)。（1）分類(lèi)噪聲穩(wěn)態(tài)噪聲非穩(wěn)態(tài)噪聲聲強(qiáng)變化I<10分貝飛機(jī)、坦克、各種運(yùn)輸工具聲強(qiáng)變化I>10分貝道路交通、導(dǎo)彈發(fā)射、槍炮、爆炸（2）軍事目標(biāo)的噪聲坦克在運(yùn)動(dòng)中發(fā)出的噪聲強(qiáng)度大、頻率低、傳播距離遠(yuǎn)，可以繞過(guò)山丘或障礙物（～L）。被稱(chēng)為“自殺的死聲”。艦艇噪聲是船體機(jī)器振動(dòng)的噪聲和螺旋槳葉產(chǎn)生的空泡噪聲。航速<15節(jié)（低速）屬于振動(dòng)噪聲航速>15節(jié)（高速）屬于空泡噪聲超音速飛機(jī)飛行時(shí)的噪聲源于加力燃燒室。噴式戰(zhàn)斗機(jī)的噪聲源于尾噴管?chē)姵龅臒釤煔饬?。直升機(jī)的主要噪聲源是旋翼、尾翼和發(fā)動(dòng)機(jī)3.聲納聲納——回聲定位儀。利用聲波對(duì)水中的物體進(jìn)行檢測(cè)、定位和通信的水聲儀器。被動(dòng)聲納、主動(dòng)聲納Vu二、反聲探測(cè)技術(shù)1.盡量減少機(jī)械裝置采用噴水推進(jìn)、電磁推進(jìn)極磁流體推進(jìn)技術(shù)2.采用降低振動(dòng)噪聲技術(shù)3.減小螺旋槳空泡噪聲4.艦艇體外表采用消聲瓦21等離子體隱身技術(shù)12S-47“金雕”隱身戰(zhàn)斗機(jī)F-35聯(lián)合攻擊戰(zhàn)斗機(jī)（JSF）1閃電II23123中國(guó)將面臨自核訛詐之后最大的戰(zhàn)略威脅！第七節(jié)隱身克星－－反隱身一、并非完美無(wú)缺的神話1.“獵鷹”雷達(dá)發(fā)現(xiàn)“夜鷹”海灣危機(jī)期間，F(xiàn)-117飛經(jīng)沙特軍隊(duì)陣地上空時(shí)，多次被沙特的地空導(dǎo)彈雷達(dá)在17km的距離上發(fā)現(xiàn)，該雷達(dá)最大搜索距離18.5km，跟蹤距離17km。如果實(shí)施導(dǎo)彈攻擊，單發(fā)命中概率是90％，雙發(fā)命中概率則為99％?！耙国棥泵鼏拾蜖柛稍诳扑魑謶?zhàn)爭(zhēng)中，F(xiàn)-117A首次在巴爾干上空被擊落，一舉打碎美軍F-117“不可探測(cè)”的神話。2.隱身技術(shù)的局限性（1）采取的隱身措施有較大的局限性隱身性能是一定條件下的低可見(jiàn)性，不是一切條件下均看不見(jiàn)。隱身目標(biāo)不可能做到全向雷達(dá)隱身，也很難兼顧全波段隱身。原針對(duì)厘米波的雷達(dá)隱身，則對(duì)毫米波、米波、紅外波段的雷達(dá)而言，其隱身效果就會(huì)下降。（2）隱身兵器機(jī)動(dòng)性能差a.改變外形，影響氣動(dòng)性能；b.發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口形狀改變（后傾、S形），降低發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，影響航程和負(fù)載能力c.表面吸波材料及內(nèi)部特殊裝置，加重了自身的負(fù)荷，速度慢。d.取消外部裝置，彈藥攜帶量減少。e.電磁隱身，中斷無(wú)線電聯(lián)絡(luò)，隱身飛機(jī)只能單機(jī)在指定的空域、時(shí)間行動(dòng)。（3）受天氣或環(huán)境所限B-2隱身轟炸機(jī)無(wú)法在雨中或潮濕過(guò)熱的環(huán)境中隱身，因?yàn)轱w機(jī)表面的反雷達(dá)涂層會(huì)喪失吸收雷達(dá)波的能力。因此，飛機(jī)要停放在具有調(diào)濕功能的機(jī)庫(kù)中。（4）隱身兵器費(fèi)用昂貴B-2的出廠價(jià)格是22.4億美元。（5）維護(hù)難B-2每飛行1小時(shí)的維護(hù)工時(shí)70～100小時(shí)。二、有盾必有矛反隱身技術(shù)發(fā)展能夠探測(cè)到低雷達(dá)散射截面積的探測(cè)器。發(fā)展能夠攻擊隱身目標(biāo)的武器1.反隱身技術(shù)裝備（1）擴(kuò)展雷達(dá)的工作波段范圍（2）激光雷達(dá)激光雷達(dá)能夠探測(cè)大氣中的碳?xì)浠衔?。?）雙（多）基地雷達(dá)（5）空中和天基探測(cè)系統(tǒng)預(yù)警飛機(jī)、預(yù)警系統(tǒng)、