作为五代战机的标配性能,隐身性水平直接关系着战机整体性能的强弱。为此,中美俄三国都在战机机体材料上不断研究深入,为的就是进一步强化隐身材料的性能。其中,我国在机体隐身材料领域目前取得了重大突破。国产五代战机歼-20首次应用到了石墨烯材料。有了这层具有超导特性的“隐身外衣”,歼-20在隐身性能上也终于达到了世界级水准。

首先来说,要想让战机具备隐身飞行能力,无外乎在两大领域寻求突破,其一就是在机体外形设计上动脑筋,其二就是使用特殊的隐身机体材料。我们常说的“隐身飞行”,并非真得无影无踪,其实就是让战机能够躲避敌方的雷达有效探测。特别是机体的隐身材料,普遍具备吸收或弱化雷达电磁波的功能,一旦应用得当,它可以让己方战机在敌方雷达的搜索中“完全消失”。早在五代机诞生之前,各国对于战机隐身材料的研究就已经取得了一些成就。一般来说,早期战机选用的隐身材料都是用于防范磁特征,经过特殊处理的氧化铁基材料就能达到使用需求。当然,由于材料特性有限,它在抵消电磁波方面能力有限,已经逐步退居二线。

在美国研发出首款五代机F-22之后,也首次展现了其在新型隐身材料研发领域的强大实力。据悉,F-22的隐身材料构成非常复杂,其中还加入了液态银。然而,F-22的隐身材料尽管在抵消电磁性方面效果不错,却始终无法解决红外隐身的问题。大家知道,任何一款战机在高速飞行时都是一个庞大的热源,这就让F-22在防红外探测方面变得力不从心。

和美国相比,我国科研人员另辟蹊径,选择在另一种超导材料石墨烯上大做文章。早在2018年,我国就首次展示了国产隐形战机新型“石墨烯吸波条”材料。强度和稳定性出色,且具备一流导电导热性能的石墨烯,完全是隐身战机最佳的蒙皮选择。因为雷达探测锁定战机主要就是通过电磁波反射实现的,而石墨烯材料可以最大限度将电磁波吸收和散射,这一作业原理,首先就让雷达探测飞行器这种传统模式彻底崩塌。

其次,石墨烯的超强散热性也让歼-20等隐身战机能有效防范红外探测。即便是在高速飞行状态下,石墨烯蒙皮材料也能将热量快速散发到空中,保证战机躲过红外探测。此外,和目前主流战机使用的金属蒙皮相比,石墨烯材料还实现了强度与重量的完美平衡。因为一般金属蒙皮普遍含有铝镁合金和钛合金,这是为了让战机在飞行中保持足够的强度。尽管说近年来,很多国家开始使用新型复合材料,但依然无法解决蒙皮过重的问题。相对来说,石墨烯作为21世纪材料之王,既轻便又有足够的强度,可以在保证飞行稳定性的基础上实现战机的轻量化设计,进一步凸显高机动性优势。

目前,我国除了在歼-20的隐身材料上尝试应用了石墨烯,更在总结积累经验的基础上,制定了非常科学务实的石墨烯材料产业计划。更加令人欣喜的是,我国也是全球石墨储量最大的国家,在石墨烯原料储备上具备天然优势。去年,我国在黑龙江省双鸭山市发现了预估价超千亿美元的大型石墨矿,这个利好消息,让国人无比振奋。可以说,在未来很长一段时间,我国都无需为石墨烯材料的来源犯愁。而在技术研发不断升级的基础上,包括歼-20等国产隐身战机的的战力也将持续增长,让世界为之侧目!(舍娃 )

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