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美軍下一代轟炸機或採用新型涂層 隱身性超B2

中國網 china.com.cn  時間: 2012-05-03  發表評論>>

超越B2的下一代隱形轟炸機

作戰中,披一件隱身衣,開一輛隱形車,可以看到敵方,敵方卻看不到自己,勝負的天平將一面倒——隱形武器裝備,是實現戰場“單向透明”的重要砝碼。

由於隱形技術的軍事意義重大,進入21世紀以來,世界各國對隱形武器的開發力度不斷加大,新式的隱形武器裝備也猶如“雨後春筍”一般涌現。據外電報道,近年來工程學上的一系列突破,將為我們帶來一些全新概念的隱形武器和裝備。其高明的“騙術”,將進一步強化隱形武器裝備在未來戰場的“主角”作用。

你還記得《哈利·波特》中的“隱形披風”嗎?

新材料有望讓物體在光天化日之下隱形

隱形科學所追求的目標一直是讓物體逐漸消失于已經模糊不清的環境,包括夜空或者深海中。但是,科學家們目前正在研發的材料能夠讓任何物體在光天化日之下就在你的面前隱形。這些光學“超材料”並非像水和玻璃那樣,讓光向內彎曲,而是讓光向外彎曲,引導光子環繞在物體的周圍,就像水環繞在石頭周圍一樣。

這種超材料內的金屬合金被排列成一個網格形狀,網格內是比可見光的波長(400奈米到700奈米之間)更小的小孔。光無法暢通無阻地通過比自身波長更小的空間,因此,它就會被網格所捕獲。被捕獲的光子能夠被存儲、操控或者圍繞在一個物體的周圍並朝著光線發射而來的方向反射。這樣,被一件由這種超材料完美製造的隱形衣所遮蔽的物體就完全隱形了。

經過多年努力,科學家們能夠製造出像紙張一樣厚度的超材料薄片,其大小只能包裹細菌大小的物體。但是,去年6月,美國伊利諾伊大學的材料學家約翰·羅傑斯宣佈發明瞭該種超材料的“印表機”,他説:“我們現在能做出更大塊的這種超材料。”儘管目前設計還不夠完美,放置在這樣的一塊薄片後的物體還是會隱約透露出一點陰影,不過,科學家們對該種超材料的未來非常有信心。

圖案由不同焦距拍攝的照片組成

“變色龍”迷彩服能隨環境而變

迷彩服通過迷惑人的大腦來起作用。迷彩服上由綠、黃、茶、黑等顏色組成的不規則圖案的反射光波與周圍景物反射的光波大致相同,因此,會讓物體的外形輪廓變得模糊不清,使物體不那麼突出。這樣,不僅能迷惑敵人的視力偵察,還能對付紅外偵察,使敵人現代化偵察儀器難以捕捉目標。不過,迷彩服也有一個弱點,那就是,沒有圖案適用於所有的環境。但是現在,位於美國華盛頓的名為特種作戰應用的軟體設計公司研發出了一套處理程式,能使迷彩服像變色龍一樣,隨周圍環境的不同而發生變化。

這套軟體將由衛星、無人駕駛飛機或者偵察團隊拍攝下來的給定地點的照片整合成一個定制的、隨地域而變的圖案,這些圖案能被直接顯示在迷彩服上。這樣,迷彩服就變成了能隨周圍環境而變的“變色龍”,因為這些圖案由不同焦距拍攝的照片組成,圖案也抑制了深度感,大腦很難將迷彩服的表面處理成單個物體。

除了擁有隨著給定環境的不同而靈活調整的圖案螢幕,該種迷彩服還擁有能實時修改士兵熱特徵的熱電板,因此,它具有“自適應”的功能。一旦進入敵人的勢力範圍,這種迷彩服能迅速實現變色隱藏。如果士兵靠在大理石墻上,迷彩服就會變成大理石顏色;如果士兵躺在黑色柏油路面上,迷彩服也會隨之變色。不過,目前這種“變色龍”式的迷彩服僅僅局限于特種作戰部門使用,而且,其壽命也相對較短。

瘦身塑形,新粧敷面,隱真示假

B2“幽靈”繼任者力圖全面超越

B2“幽靈”是目前世界上唯一的隱形戰略轟炸機。截至今年,美國空軍擁有的19架B2大都已經超過15歲“高齡”。與此同時,B2面對的綜合防禦系統也變得日益複雜,比如,目前已經非常普遍的多基地雷達系統就非常靈敏,具備探測隱形轟炸機的能力。為了超越這樣的防禦系統,美國空軍撥出37億美元預算,希望在未來5年能研製出可能于2020年退役的B2的繼任者。儘管新型轟炸機的具體設計是軍事機密,但是,我們或許可以通過各種渠道獲得些許“蛛絲馬跡”。

B2隱形轟炸機的製造商美國諾斯羅普—格魯曼公司的專利和承包計劃表明,新的隱形轟炸機將比B2更狹窄,儘量讓飛機的邊線達到最小從而減少雷達反射。同時,工程師們還可能將一個“鴨翼”放在飛機的“鼻子”上,當飛機起飛和飛行時,鴨翼會為飛機提供額外的升力,從而保證更小的轟炸機能夠攜帶更重的武器裝備。

B2隱形轟炸機擁有吸入空氣的通風孔,通風孔的硬邊線會反射雷達,在諾斯羅普—格魯曼公司申請了專利的一項設計中,新轟炸機將擁有四個小的通風孔而不是兩個大的通風孔。通風孔更小會使機翼埋藏更深,從而減少雷達回波的可能性。

表面涂層是飛機隱形的關鍵所在,其主要成分是雷達吸波材料,但目前B2上的涂層無法吸收所有的雷達頻率。為此,位於美國加州矽谷的一家粒子科學公司已經研製出了一種更輕便且更耐用的涂層,由名為“空心微珠”的中空的陶瓷球製成。因為這種陶瓷球能完全蓋住吸收不同波長雷達的碳、銀或其他材料,因此,這種涂層能被定制到具有欺騙性的特定雷達系統上。

為了讓雷達防禦系統“找不到北”,B2的繼任者將可能攜帶有美國雷神公司製造的微型空射誘餌。經過改裝的無人駕駛飛機也會使用雷達反射器製造出與轟炸機類似的特徵,從而轉移對實際轟炸機的注意。這種“誘餌”會朝著事先編好的方向前進,並可能攜帶進一步迷惑空中防禦系統的雷達干擾發射機。

鑽進這張網,不是去送命,而是為隱形

未來潛艇能躲避雷達和聲吶系統

防禦系統能利用兩種方法探測到潛艇,一種是聲吶,其利用潛艇反彈回的聲波進行探測;另外一種是雷達,其能發現在海面或海面下的微弱擾流以揪出隱藏在深海的潛艇。現在,科學家們正在研究全新的聲學隱形衣和液體隱形衣,以便讓潛艇躲過聲吶和雷達的探測,讓聲吶和雷達無用武之地。

聲學隱形衣的原理也是利用超材料,這是一種工程化的複合材料。科學家們通過工程學的方法讓其展示出磁性或者光折射等自然屬性,以便讓聲波在接觸到潛艇外殼時發生彎曲(折射),從而躲避聲吶的探測。2009年,美國海軍已經啟動了“超材料的對策與防禦”項目。

液體隱形衣的設計則非常精巧,包含有數百個與水上摩托的結構相類似的小型噴水裝置。這些噴水裝置會加速讓水流入隱形衣的孔隙中,並讓水流在流出隱形衣時的速度減緩。流入流出前後,水流會無縫地閉合在潛艇四週,幾乎不産生水流的擾動。這樣一來,尾流或紊流將被隱藏,雷達帶來的威脅將會消除。

在深海航行的潛艇仍然會暴露自身的位置。物體在水下運動時會在海水錶面産生突然的隆起,被稱為“伯努利水丘”,即使潛艇在水下1000英尺航行,依然可以探測到這種“水丘”。而水面艦艇、潛艇在航行時都會産生V形尾流,這一現象被稱為“開爾文尾流”,該尾流同樣能在海水錶面探測到。液體隱形衣能夠有效消除“伯努利水丘”和“開爾文尾流”。

從理論上而言,制出一種兼具聲學隱形和液體隱形系統的複合材料是可行的。美國杜克大學超材料中心推測,未來當這種材料出現的時候,最終的産品形態將是一種具有良好透水性的網眼狀材料。

身披迷彩能隱身,反應靈敏逃得快

新一代軍用蛇形機器人呼之欲出

對於獲取有用的情報來説,由人執行的監測任務非常關鍵,但是,將人派往敏感地區常常會讓其身處險境。為此,世界各軍事強國都把偵察機器人作為一項重點研發項目。去年,一款可能是由以色列理工學院的生物機器人學和生物力學實驗室的科學家們研製出來的蛇形機器人正式亮相。

該型機器人具有強大的人工智慧以及能夠隱形的軀體。穿著一身迷彩服的它,能夠潛入污水管,在地板下爬行,或者盤成一圈並垂直站立以獲得更好的視野。它甚至能夠脫落一段軀體,以降低爬行噪音;或者留置某個附件,比如用於音頻偵測的機器昆蟲,等等。

這種六英尺長的蛇形機器人由被柔性接頭連接在一起的聚合物片段所組成,其移動控制主要依靠軟體來進行,軟體也能決定每種情況下的最佳移動方式,如貼地蠕動、滾動以及S形行進,這較之靠輪式或履帶式驅動的機器人,本身就更具隱身功能。

蛇形機器人擁有的鐳射雷達相機,能360度掃描周圍環境來確定其到每個反射面的距離,形成一個“點群”讀數,軟體將這些點連接起來並將其轉變成周圍環境的三維模型,蛇形機器人能夠借助這個模型判定一個威脅的視線範圍,繞過危險區域,尋找並爬向藏匿點。而一組由四個定向麥克風組成的設備,能讓蛇形機器人探測到接近的人,通過對比聲音抵達每個麥克風的時間,蛇形機器人能計算出危險所處的位置、方向和速度,並使用這些數據來確定它是否需要立即隱匿自身。(劉霞)

文章來源: 解放軍報 責任編輯: 羅琪
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