作爲五代戰機的標配性能,隱身性水平直接關係着戰機整體性能的強弱。爲此,中美俄三國都在戰機機體材料上不斷研究深入,爲的就是進一步強化隱身材料的性能。其中,我國在機體隱身材料領域目前取得了重大突破。國產五代戰機殲-20首次應用到了石墨烯材料。有了這層具有超導特性的“隱身外衣”,殲-20在隱身性能上也終於達到了世界級水準。

首先來說,要想讓戰機具備隱身飛行能力,無外乎在兩大領域尋求突破,其一就是在機體外形設計上動腦筋,其二就是使用特殊的隱身機體材料。我們常說的“隱身飛行”,並非真得無影無蹤,其實就是讓戰機能夠躲避敵方的雷達有效探測。特別是機體的隱身材料,普遍具備吸收或弱化雷達電磁波的功能,一旦應用得當,它可以讓己方戰機在敵方雷達的搜索中“完全消失”。早在五代機誕生之前,各國對於戰機隱身材料的研究就已經取得了一些成就。一般來說,早期戰機選用的隱身材料都是用於防範磁特徵,經過特殊處理的氧化鐵基材料就能達到使用需求。當然,由於材料特性有限,它在抵消電磁波方面能力有限,已經逐步退居二線。

在美國研發出首款五代機F-22之後,也首次展現了其在新型隱身材料研發領域的強大實力。據悉,F-22的隱身材料構成非常複雜,其中還加入了液態銀。然而,F-22的隱身材料儘管在抵消電磁性方面效果不錯,卻始終無法解決紅外隱身的問題。大家知道,任何一款戰機在高速飛行時都是一個龐大的熱源,這就讓F-22在防紅外探測方面變得力不從心。

和美國相比,我國科研人員另闢蹊徑,選擇在另一種超導材料石墨烯上大做文章。早在2018年,我國就首次展示了國產隱形戰機新型“石墨烯吸波條”材料。強度和穩定性出色,且具備一流導電導熱性能的石墨烯,完全是隱身戰機最佳的蒙皮選擇。因爲雷達探測鎖定戰機主要就是通過電磁波反射實現的,而石墨烯材料可以最大限度將電磁波吸收和散射,這一作業原理,首先就讓雷達探測飛行器這種傳統模式徹底崩塌。

其次,石墨烯的超強散熱性也讓殲-20等隱身戰機能有效防範紅外探測。即便是在高速飛行狀態下,石墨烯蒙皮材料也能將熱量快速散發到空中,保證戰機躲過紅外探測。此外,和目前主流戰機使用的金屬蒙皮相比,石墨烯材料還實現了強度與重量的完美平衡。因爲一般金屬蒙皮普遍含有鋁鎂合金和鈦合金,這是爲了讓戰機在飛行中保持足夠的強度。儘管說近年來,很多國家開始使用新型複合材料,但依然無法解決蒙皮過重的問題。相對來說,石墨烯作爲21世紀材料之王,既輕便又有足夠的強度,可以在保證飛行穩定性的基礎上實現戰機的輕量化設計,進一步凸顯高機動性優勢。

目前,我國除了在殲-20的隱身材料上嘗試應用了石墨烯,更在總結積累經驗的基礎上,制定了非常科學務實的石墨烯材料產業計劃。更加令人欣喜的是,我國也是全球石墨儲量最大的國家,在石墨烯原料儲備上具備天然優勢。去年,我國在黑龍江省雙鴨山市發現了預估價超千億美元的大型石墨礦,這個利好消息,讓國人無比振奮。可以說,在未來很長一段時間,我國都無需爲石墨烯材料的來源犯愁。而在技術研發不斷升級的基礎上,包括殲-20等國產隱身戰機的的戰力也將持續增長,讓世界爲之側目!(舍娃 )

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