国内隐身飞机用的选择透波和单向透波雷达罩研制现状？由 ...

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I，

老师在天线技术课上阐述机载雷达天线的时候曾经谈到过，未来战斗机雷达天线的配套天线罩的发展方向就是使用超材料实现选择透波和单向透波，是一个很神奇而且具备工程实践价值的技术，而且事实上这项技术已经在F-22上应用了。

II，

对飞机隐身性有了解的朋友都知道，对于一架战斗机来说，机头前面的雷达对于正面RCS的影响是非常大的。正常情况下，为了让本机雷达辐射的雷达波能够照射出去，雷达罩是要做成透波的，但是这也意味着对方的雷达波也可以穿透你的天线罩使得本机具备复杂几何外形的雷达天线暴露在对方雷达辐射之下，从而反射回去相当可观的雷达波。事实上，对于很多第三代战斗机来说，雷达天线的等效反射面积往往占据一架飞机正面RCS的20%。

III，

对于主流是奔向隐身化的未来战斗机来说，机头雷达天线的雷达波反射问题成为了一个至关重要的事情，而且，这个解决这个问题是很困难的——如果你想实现降低机头的RCS，那么你的机头罩就不能把外面的波透进来，但是你自己得把自己的雷达波打出去并且接收回波，机头罩还必须实现透波，在传统条件下这就形成了不可调和的矛盾。

IV，

超材料的出现打破了这一矛盾。所谓超材料metamaterial，目前尚未有一个严格的、权威的定义，各种不同的文献上给出的定义也各不相同。但一般都认为metamaterial是“具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料”。在超材料技术下，一种叫做频率选择表面（FSS）的超材料被开发了出来，和传统意义上的以某些化学成分分类的材料不同，这是一种复合结构材料，通过微观的结构设计——比如按照计算排列分布的微型周期孔径单元——实现超越传统材料的光学和电磁学性能：单向透波和选择频率透波。

V，

事情似乎变得明朗起来，然而，对于超材料应用在天线罩上这件事，最大的难点不是超材料本身的问题，而还是雷达罩的设计。因为电磁场在空间的传播特性，雷达波在不同方向上的传播特性是不一样的，这意味着在雷达罩所构成的这个几何空间表面上，每一个点(实际上是元面积，毕竟工程上无法实现真正的点)的微型周期孔径单元的排序都是不一样的，否则就无法实现预想的效果，这就需要极为庞大的运算——这种级别的运算只能依托超级计算机，使得最后的结果接近理想状态。

VI，

F-22的天线罩，就是超材料技术的产物。这个神奇的天线罩实现了单向透波和选择透波，使得F-22的隐身性让其他飞机难以超越，达成了当前最高水准的雷达隐身效果。然而，正如前面论述的，这是顶级技术水平和顶级资金投入的成果——超级计算机运行的成本那是很高很高的——这就决定了超材料天线罩绝对不是普通国家能搞的东西，毕竟绝大多数国家一没有人才，二没有超级计算机。其实，某种意义上来说，这也证明隐身战斗机不是一般国家能够搞的。

VII，

很不幸的是，当前我们国家在超材料方面还是处于起步状态，在超材料工程应用、特别是超材料天线罩方面更是八字没有一撇。老师说，现在国内的确有极少数专家有能力搞超材料，但是在种种外界因素压制下，这方面进度很缓慢——最简单的一件事情就是没有领导愿意给研究人员批钱使用国家的超算中心，也没用哪几家单位肯花钱建设和维护属于自己的超算中心。可以说，我们国家现在没有能与四代机配套的天线罩，也就是说，我们在一段时间内无法拥有在隐身上与美国匹敌的隐身战斗机。

VIII，

在军工这个行业里呆久了后就能知道，我们国家最缺失的就是各种基础行业——材料、加工、辅助设计等等，实际上，虽然我们国家在过去的一段时间有着飞跃式的进步，但是必须要意识到我们和世界先进水平还差得很远很远，曾给予厚望的某ATF项目当前进度缓慢问题重重，就是当前状况的真是写照。不只是空军装备，海军陆军一样如此——当初搞22艇的时候，我们连某普通牌号的铝板都没有还需要从日本进口，后来日本人漫天要价只能自己开发，结果自己搞出来的性能差了很多。在这种状态下，我们最需要警惕的，就是那些由我们过去的进步引发出的盲目乐观。

IX，

骄傲乃失败之母，而胜利是依靠时间堆积和无数牺牲才能获得的。谨记。
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警告下面那些喷子，这偏日志的原文来自于一个哈尔滨工程大学的学生的日志。
我的本意是想探讨一下，是否真的埋没了技术

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I，

老师在天线技术课上阐述机载雷达天线的时候曾经谈到过，未来战斗机雷达天线的配套天线罩的发展方向就是使用超材料实现选择透波和单向透波，是一个很神奇而且具备工程实践价值的技术，而且事实上这项技术已经在F-22上应用了。

II，

对飞机隐身性有了解的朋友都知道，对于一架战斗机来说，机头前面的雷达对于正面RCS的影响是非常大的。正常情况下，为了让本机雷达辐射的雷达波能够照射出去，雷达罩是要做成透波的，但是这也意味着对方的雷达波也可以穿透你的天线罩使得本机具备复杂几何外形的雷达天线暴露在对方雷达辐射之下，从而反射回去相当可观的雷达波。事实上，对于很多第三代战斗机来说，雷达天线的等效反射面积往往占据一架飞机正面RCS的20%。

III，

对于主流是奔向隐身化的未来战斗机来说，机头雷达天线的雷达波反射问题成为了一个至关重要的事情，而且，这个解决这个问题是很困难的——如果你想实现降低机头的RCS，那么你的机头罩就不能把外面的波透进来，但是你自己得把自己的雷达波打出去并且接收回波，机头罩还必须实现透波，在传统条件下这就形成了不可调和的矛盾。

IV，

超材料的出现打破了这一矛盾。所谓超材料metamaterial，目前尚未有一个严格的、权威的定义，各种不同的文献上给出的定义也各不相同。但一般都认为metamaterial是“具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料”。在超材料技术下，一种叫做频率选择表面（FSS）的超材料被开发了出来，和传统意义上的以某些化学成分分类的材料不同，这是一种复合结构材料，通过微观的结构设计——比如按照计算排列分布的微型周期孔径单元——实现超越传统材料的光学和电磁学性能：单向透波和选择频率透波。

V，

事情似乎变得明朗起来，然而，对于超材料应用在天线罩上这件事，最大的难点不是超材料本身的问题，而还是雷达罩的设计。因为电磁场在空间的传播特性，雷达波在不同方向上的传播特性是不一样的，这意味着在雷达罩所构成的这个几何空间表面上，每一个点(实际上是元面积，毕竟工程上无法实现真正的点)的微型周期孔径单元的排序都是不一样的，否则就无法实现预想的效果，这就需要极为庞大的运算——这种级别的运算只能依托超级计算机，使得最后的结果接近理想状态。

VI，

F-22的天线罩，就是超材料技术的产物。这个神奇的天线罩实现了单向透波和选择透波，使得F-22的隐身性让其他飞机难以超越，达成了当前最高水准的雷达隐身效果。然而，正如前面论述的，这是顶级技术水平和顶级资金投入的成果——超级计算机运行的成本那是很高很高的——这就决定了超材料天线罩绝对不是普通国家能搞的东西，毕竟绝大多数国家一没有人才，二没有超级计算机。其实，某种意义上来说，这也证明隐身战斗机不是一般国家能够搞的。

VII，

很不幸的是，当前我们国家在超材料方面还是处于起步状态，在超材料工程应用、特别是超材料天线罩方面更是八字没有一撇。老师说，现在国内的确有极少数专家有能力搞超材料，但是在种种外界因素压制下，这方面进度很缓慢——最简单的一件事情就是没有领导愿意给研究人员批钱使用国家的超算中心，也没用哪几家单位肯花钱建设和维护属于自己的超算中心。可以说，我们国家现在没有能与四代机配套的天线罩，也就是说，我们在一段时间内无法拥有在隐身上与美国匹敌的隐身战斗机。

VIII，

在军工这个行业里呆久了后就能知道，我们国家最缺失的就是各种基础行业——材料、加工、辅助设计等等，实际上，虽然我们国家在过去的一段时间有着飞跃式的进步，但是必须要意识到我们和世界先进水平还差得很远很远，曾给予厚望的某ATF项目当前进度缓慢问题重重，就是当前状况的真是写照。不只是空军装备，海军陆军一样如此——当初搞22艇的时候，我们连某普通牌号的铝板都没有还需要从日本进口，后来日本人漫天要价只能自己开发，结果自己搞出来的性能差了很多。在这种状态下，我们最需要警惕的，就是那些由我们过去的进步引发出的盲目乐观。

IX，

骄傲乃失败之母，而胜利是依靠时间堆积和无数牺牲才能获得的。谨记。
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警告下面那些喷子，这偏日志的原文来自于一个哈尔滨工程大学的学生的日志。
我的本意是想探讨一下，是否真的埋没了技术