超级军网美国等离子隐身研究和等离子空气动力学的新进展
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/28 08:56:21
自1997年以来，负责美国空军研发管理的机构——空军科学研究办公室（AFOSR）资助了一项“空气等离子防护”（APR）计划。该计划旨在发现在自由空气中以极小的能量生成较大范围等离子体的物理机理，并要求等离子体的电子密度为每立方厘米1013，寿命超过10兆秒，平均温度在300开～2000开之间。
这种在空气中导电率极高的冷态等离子体的潜在应用价值对军方很有吸引力。处于这种等离子体层包围中的飞行器将难以被传统的探测手段所发现。因为当入射波与电离的介质相接触时，将其一大部分能量给予介质中的自由电子，入射的电磁波实际上会部分或全部地被吸收，雷达操作人员只能收集到极微弱的信号，不能准确判断威胁的存在。
等离子防护层也视作虚拟防护层，可以保护飞机不受可变电磁波的入侵（雷达波、微波、激光器）。在飞行器周围保持大量的等离子体也可以看作是用强磁场来对气流的主动控制，这种磁场可由驾驶员适当进行控制。
如果用传统的电离技术，获得满足空军科学研究办公室标准的有效等离子体，每立方厘米空气要消耗25千瓦能量或每立方米25吉瓦能量，这一功率水平超过中国未来三峡大坝发电能力的四分之一以上。而“空气等离子防护”计划就是探索低能耗的等离子发生器的可行性技术。
两种低能耗等离子发生器
脉冲放电式
美国两个大学集团参与了该项目竞争，即斯坦福大学联合体（西部）与俄亥俄州立大学/普林斯顿大学联合体（东部）。
斯坦福联合体经过4年的努力，在2000年成功获得新型的放电法，即在空气中的大气压力下产生连续的荧光放电，每立方厘米的电子密度为1013。许多物理学家认为这种放电与霓虹灯管放电相似，不能在自由空气中实现；在自由空气中一般只能形成简单的放电。但斯坦福的放电的奇异之处是它不是电弧放电（电子束集在等离子体柱中），而是一种扩散放电及非灯丝放电，是在大量空气中电离而产生并扩展的“电子云”。
他们于2001年6月在拉斯韦加斯Icos 2001年会议上宣称取得了重大技术突破，即用纳秒量级的超短脉冲放电来代替连续放电（DC）。
超短脉冲放电的机理是：由于电子形成并放出其能量后不会立即消失而呈现一个有限的“重组时间”，当电离气体温度接近2000开，电子密度达到每立方厘米1013个时，10微秒就足以使电子密度降低一个数量级，然后出现第二个脉冲，脉冲频率大约为100千赫，通过处理电子存活期可以使“空气等离子”维持低的能量。
这项技术已在实验室得到验证。研究人员已在自由空气中仅消耗12瓦/立方厘米的功率，制造出每立方厘米大于1012个电子的等离子体，而要得到连续放电或微波放电则却需要用3千瓦，所耗功率减小了250倍。
斯坦福的装置的运转以小时计，等离子体可维持无限长时间。根据所观察到的现象，对斯坦福的放电形式及其他物理性质提出了描述模型。今后工业界可以加以利用该模型。
专家认为这是相当关键性的工作。“在物理方面，超短脉冲是引人入胜的”，但在实践中问题不少。主要问题是脉冲功率发生器应与等离子的阻抗相协调。而阻抗在脉冲期间增长达10倍，这就使等离子体的发生及保持复杂化。
其他的问题还包括，电极的侵蚀，至今还未产生细小的等离子体柱（仅几个毫米）以及不可能远程形成选择性空气电离层。
电子束式
另一种正在研制中的电离法是电子束，它可以生成并维持功率比脉冲法低10倍的大气等离子体。值得指出的是，俄罗斯Keldish研究所于1999年设计并制造了小型电子束等离子发生器，可用于飞机的等离子隐身。
在普林斯顿应用物理实验室在“空气等离子防护”计划研制中遇到双重性的问题，即如果要用电场在空气中制出大量等离子体，等离子体有会转变成灯光的趋向；等离子体不再是大范围的，而只是局部的。
另一个是能量问题。所注入能量的大部分既不能使空气电离，也不能产生电子，只能加热及激活所包含的原子和分子。
普林斯顿应用物理实验室提出了直接用电子束来工作的想法：电子束的能量为几万伏电压与1～10毫安/平方厘米电流密度，这些足够维持体积电离。
在俄亥俄/普林斯顿联合体在对空气等离子体防护计划的4年研究中，电子束的应用碰到许多待解决的重大技术问题，一些成果被发表在2001年在加州召开的第四届弱电离化气体会议上。
一种装置是仿照老的电视接收机的阴极电子束产生的方法，在真空中产生电子束。
为使空气电离，电子束应首先通过“电子透射窗”。在透射过程中，电子束让出一部分能量（20%～50%），发射出X射线（加以防护，从而减少一部分有用电荷）。透射窗（由例如铍之类的金属薄板组成）此时会被加热。如不能加以冷却，该装置可能迅速降低性能。还有一个问题是现有的电子束发生器太笨重，因此其发展尚未完成。
俄亥俄/普林斯顿联合体的理论家们正在进行大量的模拟工作，以验证两种模式的电子束电离法，即“喷泉”式和“闪电”式。这些方法可以生成并观察到电离可控的等离子体（1012～1013电子/立方厘米），初步的试验是在装备有大功率电子枪的桑地亚国家实验室进行的。这些试验可验证相应的数学模型，并在空气中生成大体积的等离子体（几百立方厘米），而消耗的功率比连续放电或脉冲放电小几个数量级。
而普林斯顿大学还在试验一种新的薄膜，用来使电子束的损耗极小，所用的薄膜安装有氮化硅，可使电离最佳化。具体的方法是用CO激光器来激励在低温（300开）下用电子束生成的等离子体中的气体分子。这一技术将促使研究人员在制造电子束等离子发生器时不用透射窗。该技术如获成功，将改变全部数据。
等离子空气动力学研究的进展
在对等离子隐身研究的同时，美国未放松在等离子空气动力学方面的工作。例如1996年以来，位于田纳西州的小型研究开发公司精碳自动化公司（AAC）对于用冷等离子体（弱电离气体）来主动修改空气的物理性质（成份、温度、压力及密度）甚感兴趣。它的目标是研究降低阻力及安全有效并低成本地控制气流，使之适合于从亚音速到高超音速的各种速度飞行。
修改空气的物理性质
从1997年起，该公司与大学合作研究俄罗斯在20年前取得的一些成果。1998年AAC赢得NASA的招标，研究在弱电离气体中的激波修改系统。次年承担了“摩擦阻力减低系统”的研究。
AAC的工程技术人员选择了用注入大量正离子（阳离子）的方法来对气流进行“选择性掺杂”。与已有的一些创新方法相反，这一装置可以“不用电磁场来降低阻力，从而改变气流的速度和方向”，因此所消耗的功率是极小的。
AAC的系统采用两个不同的元件，第一个发射正离子，它是一个与电子萃取器耦连的等离子发生器。第二个元件将离子云（空间负电荷）定位在气流中。
AAC还研究了三种类型的等离子发生器，第一种直接利用周围的空气工作，利用连续或脉冲放电（直流、激光、微波、射频）来对空气中的分子进行电离；第二种是利用离子化势能极低的有机物质，如石蜡；第三种则是利用另一种“自然离子化现象”。
为了将离子与电子分开，有三种方法。第一种是电磁分离法，它是在电磁场中生成等离子体，带电质点根据其符号的不同产生方向相反的位移。例如，AAC公司的工程技术人员在机翼前缘几厘米上布置阳极（一种导电丝），在前缘结构之上或之下放置一阴极（导电板）。阳极与一个高电压（几百万伏）高阻抗（限制因泄漏电流而产生的损耗）发生器的接线柱相连，阴极接地。由此形成的电势差造成强大均质磁场，使阳离子向阴极移动，电子向阳极移动。
第二种技术是用电磁能量选择迁移法来进行电离，其实质是用微波来加热等离子体。其中自由的、小的、轻的、活动的电子吸收微波的大部分能量，受到激活：温度升高，速度增加。而十分笨重的阳离子维持不动（或者几乎不动）。至于中性的分子则几乎不受影响。此过程一直进行到中断为止。
第三种技术是AAC公司采用的力学法，是让等离子体向空气流反向喷射。空气中的分子（由于是中性的，因而不受库仑力的作用）与尺寸上相当的离子相碰撞，使离子的运行减速，形成一种分散在气流中的空间电荷。电子由于其尺寸小，很难加以阻止，从而有可能逃逸而在前面形成另一种空间电荷。
为了使离子化的空间电荷在气流中定位，AAC公司设法在前端采用一电场或磁场，或者小的连续或脉冲空气流（涡流发生器）。研究人员还强调这些技术最好彼此结合起来应用。
AAC公司称，用离子选择注射这种装置可以改善飞机气动力操纵面的性能。其方法是从气动力表面一端到另一端的非对称气流中选择性注入离子。在一端降低阻力而在另一端提高升力，从而十分轻易控制飞行器的姿态（俯仰、横滚、偏航）。
实际上，这种技术也同样可用来操纵飞机内部的气流流场。在某些关键情况下，例如当飞机作急转弯时，发动机的迎角（相对于自由空气流）很大，可以观察到在进气道唇口上的附面层分离，在发动机管道内出现不希望有的激波从而影响效率。通过注入等离子来控制气流可以消除或限制这种影响。
AAC公司以用神经网络来控制“隐身”及高超音速无人机而著称。其在等离子空气动力方面的工作是为了将工业战略与技术相结合。
降低飞行体阻力
将AAC公司开发的等离子发生系统装在气动翼型周围时，可以观察到三“层”洋葱皮形的气流：第一层为附面层，可产生摩擦阻力；第二层较厚，充满阳离子，为正的“空间电荷”，更外面的为负空间电荷，其中掺杂有自由电子及阴离子，后一种自由电子及阴离子的出现是由于中性的氧分子俘获到能量较低的电子时出现的。再往外，气流仍保持原有状态不变。
那么阻力是如何降低的呢？在亚音速条件下，空气的温度及有效压力差不多接近常量。在充满阳离子的气流中，出现了由于静电引起的附加压力并加到空气的“常规”压力上。为了保持有效压力水平为常量，空气密度得降低。而空气分子的减少会影响附面层，降低摩擦阻力，增加雷诺数。
在超音速条件下，温度及有效压力不再是常量，会在气动剖面之前出现激波。
当“常规”气流（中性）速度增加时，激波接近前缘并改变倾斜度（变得更尖）。在气体弱电离的情况下，将两种空间电荷截然分开，丧失其强度并远离前缘面扩散。
在激波的后面，由于离子之间的静电排斥力使空气的密度降低，分子之间的撞击数减少，随之而来的是温度及有效压力的降低。在同一时间内，气流速度增加。这些拌生的现象一方面降低了摩擦阻力和形状阻力，而另一方面使激波往后退，而当空气电离密度增大时，激波会与飞行器表面分开。
在激波界面上，情形较复杂。电子及离子与激波阵面相贴合，由于静电引力的作用，向翼型自身吸引前缘与激波之间的离子，离子逐渐集中到激波后面。
这种离子迁移现象有三个特点。首先与“中性”激波相比，带电荷激波两边的压差较小。其次，由于离子群局部的增加，在离子之间静电排斥力增长（从而使局部压力下降）。第三，由于阳离子在激波后面集中，在激波的两边形成一电场，其强度可超过空气的击穿电压引起跳火并增加激波内部空气的电离速度。这些相互依赖的现象会使激波“软化”、降低摩擦阻力、表面阻力及波阻。
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这是几年前在《国际航空》网站下载的，如今看看也挺有意思。自1997年以来，负责美国空军研发管理的机构——空军科学研究办公室（AFOSR）资助了一项“空气等离子防护”（APR）计划。该计划旨在发现在自由空气中以极小的能量生成较大范围等离子体的物理机理，并要求等离子体的电子密度为每立方厘米1013，寿命超过10兆秒，平均温度在300开～2000开之间。
这种在空气中导电率极高的冷态等离子体的潜在应用价值对军方很有吸引力。处于这种等离子体层包围中的飞行器将难以被传统的探测手段所发现。因为当入射波与电离的介质相接触时，将其一大部分能量给予介质中的自由电子，入射的电磁波实际上会部分或全部地被吸收，雷达操作人员只能收集到极微弱的信号，不能准确判断威胁的存在。
等离子防护层也视作虚拟防护层，可以保护飞机不受可变电磁波的入侵（雷达波、微波、激光器）。在飞行器周围保持大量的等离子体也可以看作是用强磁场来对气流的主动控制，这种磁场可由驾驶员适当进行控制。
如果用传统的电离技术，获得满足空军科学研究办公室标准的有效等离子体，每立方厘米空气要消耗25千瓦能量或每立方米25吉瓦能量，这一功率水平超过中国未来三峡大坝发电能力的四分之一以上。而“空气等离子防护”计划就是探索低能耗的等离子发生器的可行性技术。
两种低能耗等离子发生器
脉冲放电式
美国两个大学集团参与了该项目竞争，即斯坦福大学联合体（西部）与俄亥俄州立大学/普林斯顿大学联合体（东部）。
斯坦福联合体经过4年的努力，在2000年成功获得新型的放电法，即在空气中的大气压力下产生连续的荧光放电，每立方厘米的电子密度为1013。许多物理学家认为这种放电与霓虹灯管放电相似，不能在自由空气中实现；在自由空气中一般只能形成简单的放电。但斯坦福的放电的奇异之处是它不是电弧放电（电子束集在等离子体柱中），而是一种扩散放电及非灯丝放电，是在大量空气中电离而产生并扩展的“电子云”。
他们于2001年6月在拉斯韦加斯Icos 2001年会议上宣称取得了重大技术突破，即用纳秒量级的超短脉冲放电来代替连续放电（DC）。
超短脉冲放电的机理是：由于电子形成并放出其能量后不会立即消失而呈现一个有限的“重组时间”，当电离气体温度接近2000开，电子密度达到每立方厘米1013个时，10微秒就足以使电子密度降低一个数量级，然后出现第二个脉冲，脉冲频率大约为100千赫，通过处理电子存活期可以使“空气等离子”维持低的能量。
这项技术已在实验室得到验证。研究人员已在自由空气中仅消耗12瓦/立方厘米的功率，制造出每立方厘米大于1012个电子的等离子体，而要得到连续放电或微波放电则却需要用3千瓦，所耗功率减小了250倍。
斯坦福的装置的运转以小时计，等离子体可维持无限长时间。根据所观察到的现象，对斯坦福的放电形式及其他物理性质提出了描述模型。今后工业界可以加以利用该模型。
专家认为这是相当关键性的工作。“在物理方面，超短脉冲是引人入胜的”，但在实践中问题不少。主要问题是脉冲功率发生器应与等离子的阻抗相协调。而阻抗在脉冲期间增长达10倍，这就使等离子体的发生及保持复杂化。
其他的问题还包括，电极的侵蚀，至今还未产生细小的等离子体柱（仅几个毫米）以及不可能远程形成选择性空气电离层。
电子束式
另一种正在研制中的电离法是电子束，它可以生成并维持功率比脉冲法低10倍的大气等离子体。值得指出的是，俄罗斯Keldish研究所于1999年设计并制造了小型电子束等离子发生器，可用于飞机的等离子隐身。
在普林斯顿应用物理实验室在“空气等离子防护”计划研制中遇到双重性的问题，即如果要用电场在空气中制出大量等离子体，等离子体有会转变成灯光的趋向；等离子体不再是大范围的，而只是局部的。
另一个是能量问题。所注入能量的大部分既不能使空气电离，也不能产生电子，只能加热及激活所包含的原子和分子。
普林斯顿应用物理实验室提出了直接用电子束来工作的想法：电子束的能量为几万伏电压与1～10毫安/平方厘米电流密度，这些足够维持体积电离。
在俄亥俄/普林斯顿联合体在对空气等离子体防护计划的4年研究中，电子束的应用碰到许多待解决的重大技术问题，一些成果被发表在2001年在加州召开的第四届弱电离化气体会议上。
一种装置是仿照老的电视接收机的阴极电子束产生的方法，在真空中产生电子束。
为使空气电离，电子束应首先通过“电子透射窗”。在透射过程中，电子束让出一部分能量（20%～50%），发射出X射线（加以防护，从而减少一部分有用电荷）。透射窗（由例如铍之类的金属薄板组成）此时会被加热。如不能加以冷却，该装置可能迅速降低性能。还有一个问题是现有的电子束发生器太笨重，因此其发展尚未完成。
俄亥俄/普林斯顿联合体的理论家们正在进行大量的模拟工作，以验证两种模式的电子束电离法，即“喷泉”式和“闪电”式。这些方法可以生成并观察到电离可控的等离子体（1012～1013电子/立方厘米），初步的试验是在装备有大功率电子枪的桑地亚国家实验室进行的。这些试验可验证相应的数学模型，并在空气中生成大体积的等离子体（几百立方厘米），而消耗的功率比连续放电或脉冲放电小几个数量级。
而普林斯顿大学还在试验一种新的薄膜，用来使电子束的损耗极小，所用的薄膜安装有氮化硅，可使电离最佳化。具体的方法是用CO激光器来激励在低温（300开）下用电子束生成的等离子体中的气体分子。这一技术将促使研究人员在制造电子束等离子发生器时不用透射窗。该技术如获成功，将改变全部数据。
等离子空气动力学研究的进展
在对等离子隐身研究的同时，美国未放松在等离子空气动力学方面的工作。例如1996年以来，位于田纳西州的小型研究开发公司精碳自动化公司（AAC）对于用冷等离子体（弱电离气体）来主动修改空气的物理性质（成份、温度、压力及密度）甚感兴趣。它的目标是研究降低阻力及安全有效并低成本地控制气流，使之适合于从亚音速到高超音速的各种速度飞行。
修改空气的物理性质
从1997年起，该公司与大学合作研究俄罗斯在20年前取得的一些成果。1998年AAC赢得NASA的招标，研究在弱电离气体中的激波修改系统。次年承担了“摩擦阻力减低系统”的研究。
AAC的工程技术人员选择了用注入大量正离子（阳离子）的方法来对气流进行“选择性掺杂”。与已有的一些创新方法相反，这一装置可以“不用电磁场来降低阻力，从而改变气流的速度和方向”，因此所消耗的功率是极小的。
AAC的系统采用两个不同的元件，第一个发射正离子，它是一个与电子萃取器耦连的等离子发生器。第二个元件将离子云（空间负电荷）定位在气流中。
AAC还研究了三种类型的等离子发生器，第一种直接利用周围的空气工作，利用连续或脉冲放电（直流、激光、微波、射频）来对空气中的分子进行电离；第二种是利用离子化势能极低的有机物质，如石蜡；第三种则是利用另一种“自然离子化现象”。
为了将离子与电子分开，有三种方法。第一种是电磁分离法，它是在电磁场中生成等离子体，带电质点根据其符号的不同产生方向相反的位移。例如，AAC公司的工程技术人员在机翼前缘几厘米上布置阳极（一种导电丝），在前缘结构之上或之下放置一阴极（导电板）。阳极与一个高电压（几百万伏）高阻抗（限制因泄漏电流而产生的损耗）发生器的接线柱相连，阴极接地。由此形成的电势差造成强大均质磁场，使阳离子向阴极移动，电子向阳极移动。
第二种技术是用电磁能量选择迁移法来进行电离，其实质是用微波来加热等离子体。其中自由的、小的、轻的、活动的电子吸收微波的大部分能量，受到激活：温度升高，速度增加。而十分笨重的阳离子维持不动（或者几乎不动）。至于中性的分子则几乎不受影响。此过程一直进行到中断为止。
第三种技术是AAC公司采用的力学法，是让等离子体向空气流反向喷射。空气中的分子（由于是中性的，因而不受库仑力的作用）与尺寸上相当的离子相碰撞，使离子的运行减速，形成一种分散在气流中的空间电荷。电子由于其尺寸小，很难加以阻止，从而有可能逃逸而在前面形成另一种空间电荷。
为了使离子化的空间电荷在气流中定位，AAC公司设法在前端采用一电场或磁场，或者小的连续或脉冲空气流（涡流发生器）。研究人员还强调这些技术最好彼此结合起来应用。
AAC公司称，用离子选择注射这种装置可以改善飞机气动力操纵面的性能。其方法是从气动力表面一端到另一端的非对称气流中选择性注入离子。在一端降低阻力而在另一端提高升力，从而十分轻易控制飞行器的姿态（俯仰、横滚、偏航）。
实际上，这种技术也同样可用来操纵飞机内部的气流流场。在某些关键情况下，例如当飞机作急转弯时，发动机的迎角（相对于自由空气流）很大，可以观察到在进气道唇口上的附面层分离，在发动机管道内出现不希望有的激波从而影响效率。通过注入等离子来控制气流可以消除或限制这种影响。
AAC公司以用神经网络来控制“隐身”及高超音速无人机而著称。其在等离子空气动力方面的工作是为了将工业战略与技术相结合。
降低飞行体阻力
将AAC公司开发的等离子发生系统装在气动翼型周围时，可以观察到三“层”洋葱皮形的气流：第一层为附面层，可产生摩擦阻力；第二层较厚，充满阳离子，为正的“空间电荷”，更外面的为负空间电荷，其中掺杂有自由电子及阴离子，后一种自由电子及阴离子的出现是由于中性的氧分子俘获到能量较低的电子时出现的。再往外，气流仍保持原有状态不变。
那么阻力是如何降低的呢？在亚音速条件下，空气的温度及有效压力差不多接近常量。在充满阳离子的气流中，出现了由于静电引起的附加压力并加到空气的“常规”压力上。为了保持有效压力水平为常量，空气密度得降低。而空气分子的减少会影响附面层，降低摩擦阻力，增加雷诺数。
在超音速条件下，温度及有效压力不再是常量，会在气动剖面之前出现激波。
当“常规”气流（中性）速度增加时，激波接近前缘并改变倾斜度（变得更尖）。在气体弱电离的情况下，将两种空间电荷截然分开，丧失其强度并远离前缘面扩散。
在激波的后面，由于离子之间的静电排斥力使空气的密度降低，分子之间的撞击数减少，随之而来的是温度及有效压力的降低。在同一时间内，气流速度增加。这些拌生的现象一方面降低了摩擦阻力和形状阻力，而另一方面使激波往后退，而当空气电离密度增大时，激波会与飞行器表面分开。
在激波界面上，情形较复杂。电子及离子与激波阵面相贴合，由于静电引力的作用，向翼型自身吸引前缘与激波之间的离子，离子逐渐集中到激波后面。
这种离子迁移现象有三个特点。首先与“中性”激波相比，带电荷激波两边的压差较小。其次，由于离子群局部的增加，在离子之间静电排斥力增长（从而使局部压力下降）。第三，由于阳离子在激波后面集中，在激波的两边形成一电场，其强度可超过空气的击穿电压引起跳火并增加激波内部空气的电离速度。这些相互依赖的现象会使激波“软化”、降低摩擦阻力、表面阻力及波阻。
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这是几年前在《国际航空》网站下载的，如今看看也挺有意思。
这种在空气中导电率极高的冷态等离子体的潜在应用价值对军方很有吸引力。处于这种等离子体层包围中的飞行器将难以被传统的探测手段所发现。因为当入射波与电离的介质相接触时，将其一大部分能量给予介质中的自由电子，入射的电磁波实际上会部分或全部地被吸收，雷达操作人员只能收集到极微弱的信号，不能准确判断威胁的存在。
等离子防护层也视作虚拟防护层，可以保护飞机不受可变电磁波的入侵（雷达波、微波、激光器）。在飞行器周围保持大量的等离子体也可以看作是用强磁场来对气流的主动控制，这种磁场可由驾驶员适当进行控制。
如果用传统的电离技术，获得满足空军科学研究办公室标准的有效等离子体，每立方厘米空气要消耗25千瓦能量或每立方米25吉瓦能量，这一功率水平超过中国未来三峡大坝发电能力的四分之一以上。而“空气等离子防护”计划就是探索低能耗的等离子发生器的可行性技术。
两种低能耗等离子发生器
脉冲放电式
美国两个大学集团参与了该项目竞争，即斯坦福大学联合体（西部）与俄亥俄州立大学/普林斯顿大学联合体（东部）。
斯坦福联合体经过4年的努力，在2000年成功获得新型的放电法，即在空气中的大气压力下产生连续的荧光放电，每立方厘米的电子密度为1013。许多物理学家认为这种放电与霓虹灯管放电相似，不能在自由空气中实现；在自由空气中一般只能形成简单的放电。但斯坦福的放电的奇异之处是它不是电弧放电（电子束集在等离子体柱中），而是一种扩散放电及非灯丝放电，是在大量空气中电离而产生并扩展的“电子云”。
他们于2001年6月在拉斯韦加斯Icos 2001年会议上宣称取得了重大技术突破，即用纳秒量级的超短脉冲放电来代替连续放电（DC）。
超短脉冲放电的机理是：由于电子形成并放出其能量后不会立即消失而呈现一个有限的“重组时间”，当电离气体温度接近2000开，电子密度达到每立方厘米1013个时，10微秒就足以使电子密度降低一个数量级，然后出现第二个脉冲，脉冲频率大约为100千赫，通过处理电子存活期可以使“空气等离子”维持低的能量。
这项技术已在实验室得到验证。研究人员已在自由空气中仅消耗12瓦/立方厘米的功率，制造出每立方厘米大于1012个电子的等离子体，而要得到连续放电或微波放电则却需要用3千瓦，所耗功率减小了250倍。
斯坦福的装置的运转以小时计，等离子体可维持无限长时间。根据所观察到的现象，对斯坦福的放电形式及其他物理性质提出了描述模型。今后工业界可以加以利用该模型。
专家认为这是相当关键性的工作。“在物理方面，超短脉冲是引人入胜的”，但在实践中问题不少。主要问题是脉冲功率发生器应与等离子的阻抗相协调。而阻抗在脉冲期间增长达10倍，这就使等离子体的发生及保持复杂化。
其他的问题还包括，电极的侵蚀，至今还未产生细小的等离子体柱（仅几个毫米）以及不可能远程形成选择性空气电离层。
电子束式
另一种正在研制中的电离法是电子束，它可以生成并维持功率比脉冲法低10倍的大气等离子体。值得指出的是，俄罗斯Keldish研究所于1999年设计并制造了小型电子束等离子发生器，可用于飞机的等离子隐身。
在普林斯顿应用物理实验室在“空气等离子防护”计划研制中遇到双重性的问题，即如果要用电场在空气中制出大量等离子体，等离子体有会转变成灯光的趋向；等离子体不再是大范围的，而只是局部的。
另一个是能量问题。所注入能量的大部分既不能使空气电离，也不能产生电子，只能加热及激活所包含的原子和分子。
普林斯顿应用物理实验室提出了直接用电子束来工作的想法：电子束的能量为几万伏电压与1～10毫安/平方厘米电流密度，这些足够维持体积电离。
在俄亥俄/普林斯顿联合体在对空气等离子体防护计划的4年研究中，电子束的应用碰到许多待解决的重大技术问题，一些成果被发表在2001年在加州召开的第四届弱电离化气体会议上。
一种装置是仿照老的电视接收机的阴极电子束产生的方法，在真空中产生电子束。
为使空气电离，电子束应首先通过“电子透射窗”。在透射过程中，电子束让出一部分能量（20%～50%），发射出X射线（加以防护，从而减少一部分有用电荷）。透射窗（由例如铍之类的金属薄板组成）此时会被加热。如不能加以冷却，该装置可能迅速降低性能。还有一个问题是现有的电子束发生器太笨重，因此其发展尚未完成。
俄亥俄/普林斯顿联合体的理论家们正在进行大量的模拟工作，以验证两种模式的电子束电离法，即“喷泉”式和“闪电”式。这些方法可以生成并观察到电离可控的等离子体（1012～1013电子/立方厘米），初步的试验是在装备有大功率电子枪的桑地亚国家实验室进行的。这些试验可验证相应的数学模型，并在空气中生成大体积的等离子体（几百立方厘米），而消耗的功率比连续放电或脉冲放电小几个数量级。
而普林斯顿大学还在试验一种新的薄膜，用来使电子束的损耗极小，所用的薄膜安装有氮化硅，可使电离最佳化。具体的方法是用CO激光器来激励在低温（300开）下用电子束生成的等离子体中的气体分子。这一技术将促使研究人员在制造电子束等离子发生器时不用透射窗。该技术如获成功，将改变全部数据。
等离子空气动力学研究的进展
在对等离子隐身研究的同时，美国未放松在等离子空气动力学方面的工作。例如1996年以来，位于田纳西州的小型研究开发公司精碳自动化公司（AAC）对于用冷等离子体（弱电离气体）来主动修改空气的物理性质（成份、温度、压力及密度）甚感兴趣。它的目标是研究降低阻力及安全有效并低成本地控制气流，使之适合于从亚音速到高超音速的各种速度飞行。
修改空气的物理性质
从1997年起，该公司与大学合作研究俄罗斯在20年前取得的一些成果。1998年AAC赢得NASA的招标，研究在弱电离气体中的激波修改系统。次年承担了“摩擦阻力减低系统”的研究。
AAC的工程技术人员选择了用注入大量正离子（阳离子）的方法来对气流进行“选择性掺杂”。与已有的一些创新方法相反，这一装置可以“不用电磁场来降低阻力，从而改变气流的速度和方向”，因此所消耗的功率是极小的。
AAC的系统采用两个不同的元件，第一个发射正离子，它是一个与电子萃取器耦连的等离子发生器。第二个元件将离子云（空间负电荷）定位在气流中。
AAC还研究了三种类型的等离子发生器，第一种直接利用周围的空气工作，利用连续或脉冲放电（直流、激光、微波、射频）来对空气中的分子进行电离；第二种是利用离子化势能极低的有机物质，如石蜡；第三种则是利用另一种“自然离子化现象”。
为了将离子与电子分开，有三种方法。第一种是电磁分离法，它是在电磁场中生成等离子体，带电质点根据其符号的不同产生方向相反的位移。例如，AAC公司的工程技术人员在机翼前缘几厘米上布置阳极（一种导电丝），在前缘结构之上或之下放置一阴极（导电板）。阳极与一个高电压（几百万伏）高阻抗（限制因泄漏电流而产生的损耗）发生器的接线柱相连，阴极接地。由此形成的电势差造成强大均质磁场，使阳离子向阴极移动，电子向阳极移动。
第二种技术是用电磁能量选择迁移法来进行电离，其实质是用微波来加热等离子体。其中自由的、小的、轻的、活动的电子吸收微波的大部分能量，受到激活：温度升高，速度增加。而十分笨重的阳离子维持不动（或者几乎不动）。至于中性的分子则几乎不受影响。此过程一直进行到中断为止。
第三种技术是AAC公司采用的力学法，是让等离子体向空气流反向喷射。空气中的分子（由于是中性的，因而不受库仑力的作用）与尺寸上相当的离子相碰撞，使离子的运行减速，形成一种分散在气流中的空间电荷。电子由于其尺寸小，很难加以阻止，从而有可能逃逸而在前面形成另一种空间电荷。
为了使离子化的空间电荷在气流中定位，AAC公司设法在前端采用一电场或磁场，或者小的连续或脉冲空气流（涡流发生器）。研究人员还强调这些技术最好彼此结合起来应用。
AAC公司称，用离子选择注射这种装置可以改善飞机气动力操纵面的性能。其方法是从气动力表面一端到另一端的非对称气流中选择性注入离子。在一端降低阻力而在另一端提高升力，从而十分轻易控制飞行器的姿态（俯仰、横滚、偏航）。
实际上，这种技术也同样可用来操纵飞机内部的气流流场。在某些关键情况下，例如当飞机作急转弯时，发动机的迎角（相对于自由空气流）很大，可以观察到在进气道唇口上的附面层分离，在发动机管道内出现不希望有的激波从而影响效率。通过注入等离子来控制气流可以消除或限制这种影响。
AAC公司以用神经网络来控制“隐身”及高超音速无人机而著称。其在等离子空气动力方面的工作是为了将工业战略与技术相结合。
降低飞行体阻力
将AAC公司开发的等离子发生系统装在气动翼型周围时，可以观察到三“层”洋葱皮形的气流：第一层为附面层，可产生摩擦阻力；第二层较厚，充满阳离子，为正的“空间电荷”，更外面的为负空间电荷，其中掺杂有自由电子及阴离子，后一种自由电子及阴离子的出现是由于中性的氧分子俘获到能量较低的电子时出现的。再往外，气流仍保持原有状态不变。
那么阻力是如何降低的呢？在亚音速条件下，空气的温度及有效压力差不多接近常量。在充满阳离子的气流中，出现了由于静电引起的附加压力并加到空气的“常规”压力上。为了保持有效压力水平为常量，空气密度得降低。而空气分子的减少会影响附面层，降低摩擦阻力，增加雷诺数。
在超音速条件下，温度及有效压力不再是常量，会在气动剖面之前出现激波。
当“常规”气流（中性）速度增加时，激波接近前缘并改变倾斜度（变得更尖）。在气体弱电离的情况下，将两种空间电荷截然分开，丧失其强度并远离前缘面扩散。
在激波的后面，由于离子之间的静电排斥力使空气的密度降低，分子之间的撞击数减少，随之而来的是温度及有效压力的降低。在同一时间内，气流速度增加。这些拌生的现象一方面降低了摩擦阻力和形状阻力，而另一方面使激波往后退，而当空气电离密度增大时，激波会与飞行器表面分开。
在激波界面上，情形较复杂。电子及离子与激波阵面相贴合，由于静电引力的作用，向翼型自身吸引前缘与激波之间的离子，离子逐渐集中到激波后面。
这种离子迁移现象有三个特点。首先与“中性”激波相比，带电荷激波两边的压差较小。其次，由于离子群局部的增加，在离子之间静电排斥力增长（从而使局部压力下降）。第三，由于阳离子在激波后面集中，在激波的两边形成一电场，其强度可超过空气的击穿电压引起跳火并增加激波内部空气的电离速度。这些相互依赖的现象会使激波“软化”、降低摩擦阻力、表面阻力及波阻。
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这是几年前在《国际航空》网站下载的，如今看看也挺有意思。自1997年以来，负责美国空军研发管理的机构——空军科学研究办公室（AFOSR）资助了一项“空气等离子防护”（APR）计划。该计划旨在发现在自由空气中以极小的能量生成较大范围等离子体的物理机理，并要求等离子体的电子密度为每立方厘米1013，寿命超过10兆秒，平均温度在300开～2000开之间。
这种在空气中导电率极高的冷态等离子体的潜在应用价值对军方很有吸引力。处于这种等离子体层包围中的飞行器将难以被传统的探测手段所发现。因为当入射波与电离的介质相接触时，将其一大部分能量给予介质中的自由电子，入射的电磁波实际上会部分或全部地被吸收，雷达操作人员只能收集到极微弱的信号，不能准确判断威胁的存在。
等离子防护层也视作虚拟防护层，可以保护飞机不受可变电磁波的入侵（雷达波、微波、激光器）。在飞行器周围保持大量的等离子体也可以看作是用强磁场来对气流的主动控制，这种磁场可由驾驶员适当进行控制。
如果用传统的电离技术，获得满足空军科学研究办公室标准的有效等离子体，每立方厘米空气要消耗25千瓦能量或每立方米25吉瓦能量，这一功率水平超过中国未来三峡大坝发电能力的四分之一以上。而“空气等离子防护”计划就是探索低能耗的等离子发生器的可行性技术。
两种低能耗等离子发生器
脉冲放电式
美国两个大学集团参与了该项目竞争，即斯坦福大学联合体（西部）与俄亥俄州立大学/普林斯顿大学联合体（东部）。
斯坦福联合体经过4年的努力，在2000年成功获得新型的放电法，即在空气中的大气压力下产生连续的荧光放电，每立方厘米的电子密度为1013。许多物理学家认为这种放电与霓虹灯管放电相似，不能在自由空气中实现；在自由空气中一般只能形成简单的放电。但斯坦福的放电的奇异之处是它不是电弧放电（电子束集在等离子体柱中），而是一种扩散放电及非灯丝放电，是在大量空气中电离而产生并扩展的“电子云”。
他们于2001年6月在拉斯韦加斯Icos 2001年会议上宣称取得了重大技术突破，即用纳秒量级的超短脉冲放电来代替连续放电（DC）。
超短脉冲放电的机理是：由于电子形成并放出其能量后不会立即消失而呈现一个有限的“重组时间”，当电离气体温度接近2000开，电子密度达到每立方厘米1013个时，10微秒就足以使电子密度降低一个数量级，然后出现第二个脉冲，脉冲频率大约为100千赫，通过处理电子存活期可以使“空气等离子”维持低的能量。
这项技术已在实验室得到验证。研究人员已在自由空气中仅消耗12瓦/立方厘米的功率，制造出每立方厘米大于1012个电子的等离子体，而要得到连续放电或微波放电则却需要用3千瓦，所耗功率减小了250倍。
斯坦福的装置的运转以小时计，等离子体可维持无限长时间。根据所观察到的现象，对斯坦福的放电形式及其他物理性质提出了描述模型。今后工业界可以加以利用该模型。
专家认为这是相当关键性的工作。“在物理方面，超短脉冲是引人入胜的”，但在实践中问题不少。主要问题是脉冲功率发生器应与等离子的阻抗相协调。而阻抗在脉冲期间增长达10倍，这就使等离子体的发生及保持复杂化。
其他的问题还包括，电极的侵蚀，至今还未产生细小的等离子体柱（仅几个毫米）以及不可能远程形成选择性空气电离层。
电子束式
另一种正在研制中的电离法是电子束，它可以生成并维持功率比脉冲法低10倍的大气等离子体。值得指出的是，俄罗斯Keldish研究所于1999年设计并制造了小型电子束等离子发生器，可用于飞机的等离子隐身。
在普林斯顿应用物理实验室在“空气等离子防护”计划研制中遇到双重性的问题，即如果要用电场在空气中制出大量等离子体，等离子体有会转变成灯光的趋向；等离子体不再是大范围的，而只是局部的。
另一个是能量问题。所注入能量的大部分既不能使空气电离，也不能产生电子，只能加热及激活所包含的原子和分子。
普林斯顿应用物理实验室提出了直接用电子束来工作的想法：电子束的能量为几万伏电压与1～10毫安/平方厘米电流密度，这些足够维持体积电离。
在俄亥俄/普林斯顿联合体在对空气等离子体防护计划的4年研究中，电子束的应用碰到许多待解决的重大技术问题，一些成果被发表在2001年在加州召开的第四届弱电离化气体会议上。
一种装置是仿照老的电视接收机的阴极电子束产生的方法，在真空中产生电子束。
为使空气电离，电子束应首先通过“电子透射窗”。在透射过程中，电子束让出一部分能量（20%～50%），发射出X射线（加以防护，从而减少一部分有用电荷）。透射窗（由例如铍之类的金属薄板组成）此时会被加热。如不能加以冷却，该装置可能迅速降低性能。还有一个问题是现有的电子束发生器太笨重，因此其发展尚未完成。
俄亥俄/普林斯顿联合体的理论家们正在进行大量的模拟工作，以验证两种模式的电子束电离法，即“喷泉”式和“闪电”式。这些方法可以生成并观察到电离可控的等离子体（1012～1013电子/立方厘米），初步的试验是在装备有大功率电子枪的桑地亚国家实验室进行的。这些试验可验证相应的数学模型，并在空气中生成大体积的等离子体（几百立方厘米），而消耗的功率比连续放电或脉冲放电小几个数量级。
而普林斯顿大学还在试验一种新的薄膜，用来使电子束的损耗极小，所用的薄膜安装有氮化硅，可使电离最佳化。具体的方法是用CO激光器来激励在低温（300开）下用电子束生成的等离子体中的气体分子。这一技术将促使研究人员在制造电子束等离子发生器时不用透射窗。该技术如获成功，将改变全部数据。
等离子空气动力学研究的进展
在对等离子隐身研究的同时，美国未放松在等离子空气动力学方面的工作。例如1996年以来，位于田纳西州的小型研究开发公司精碳自动化公司（AAC）对于用冷等离子体（弱电离气体）来主动修改空气的物理性质（成份、温度、压力及密度）甚感兴趣。它的目标是研究降低阻力及安全有效并低成本地控制气流，使之适合于从亚音速到高超音速的各种速度飞行。
修改空气的物理性质
从1997年起，该公司与大学合作研究俄罗斯在20年前取得的一些成果。1998年AAC赢得NASA的招标，研究在弱电离气体中的激波修改系统。次年承担了“摩擦阻力减低系统”的研究。
AAC的工程技术人员选择了用注入大量正离子（阳离子）的方法来对气流进行“选择性掺杂”。与已有的一些创新方法相反，这一装置可以“不用电磁场来降低阻力，从而改变气流的速度和方向”，因此所消耗的功率是极小的。
AAC的系统采用两个不同的元件，第一个发射正离子，它是一个与电子萃取器耦连的等离子发生器。第二个元件将离子云（空间负电荷）定位在气流中。
AAC还研究了三种类型的等离子发生器，第一种直接利用周围的空气工作，利用连续或脉冲放电（直流、激光、微波、射频）来对空气中的分子进行电离；第二种是利用离子化势能极低的有机物质，如石蜡；第三种则是利用另一种“自然离子化现象”。
为了将离子与电子分开，有三种方法。第一种是电磁分离法，它是在电磁场中生成等离子体，带电质点根据其符号的不同产生方向相反的位移。例如，AAC公司的工程技术人员在机翼前缘几厘米上布置阳极（一种导电丝），在前缘结构之上或之下放置一阴极（导电板）。阳极与一个高电压（几百万伏）高阻抗（限制因泄漏电流而产生的损耗）发生器的接线柱相连，阴极接地。由此形成的电势差造成强大均质磁场，使阳离子向阴极移动，电子向阳极移动。
第二种技术是用电磁能量选择迁移法来进行电离，其实质是用微波来加热等离子体。其中自由的、小的、轻的、活动的电子吸收微波的大部分能量，受到激活：温度升高，速度增加。而十分笨重的阳离子维持不动（或者几乎不动）。至于中性的分子则几乎不受影响。此过程一直进行到中断为止。
第三种技术是AAC公司采用的力学法，是让等离子体向空气流反向喷射。空气中的分子（由于是中性的，因而不受库仑力的作用）与尺寸上相当的离子相碰撞，使离子的运行减速，形成一种分散在气流中的空间电荷。电子由于其尺寸小，很难加以阻止，从而有可能逃逸而在前面形成另一种空间电荷。
为了使离子化的空间电荷在气流中定位，AAC公司设法在前端采用一电场或磁场，或者小的连续或脉冲空气流（涡流发生器）。研究人员还强调这些技术最好彼此结合起来应用。
AAC公司称，用离子选择注射这种装置可以改善飞机气动力操纵面的性能。其方法是从气动力表面一端到另一端的非对称气流中选择性注入离子。在一端降低阻力而在另一端提高升力，从而十分轻易控制飞行器的姿态（俯仰、横滚、偏航）。
实际上，这种技术也同样可用来操纵飞机内部的气流流场。在某些关键情况下，例如当飞机作急转弯时，发动机的迎角（相对于自由空气流）很大，可以观察到在进气道唇口上的附面层分离，在发动机管道内出现不希望有的激波从而影响效率。通过注入等离子来控制气流可以消除或限制这种影响。
AAC公司以用神经网络来控制“隐身”及高超音速无人机而著称。其在等离子空气动力方面的工作是为了将工业战略与技术相结合。
降低飞行体阻力
将AAC公司开发的等离子发生系统装在气动翼型周围时，可以观察到三“层”洋葱皮形的气流：第一层为附面层，可产生摩擦阻力；第二层较厚，充满阳离子，为正的“空间电荷”，更外面的为负空间电荷，其中掺杂有自由电子及阴离子，后一种自由电子及阴离子的出现是由于中性的氧分子俘获到能量较低的电子时出现的。再往外，气流仍保持原有状态不变。
那么阻力是如何降低的呢？在亚音速条件下，空气的温度及有效压力差不多接近常量。在充满阳离子的气流中，出现了由于静电引起的附加压力并加到空气的“常规”压力上。为了保持有效压力水平为常量，空气密度得降低。而空气分子的减少会影响附面层，降低摩擦阻力，增加雷诺数。
在超音速条件下，温度及有效压力不再是常量，会在气动剖面之前出现激波。
当“常规”气流（中性）速度增加时，激波接近前缘并改变倾斜度（变得更尖）。在气体弱电离的情况下，将两种空间电荷截然分开，丧失其强度并远离前缘面扩散。
在激波的后面，由于离子之间的静电排斥力使空气的密度降低，分子之间的撞击数减少，随之而来的是温度及有效压力的降低。在同一时间内，气流速度增加。这些拌生的现象一方面降低了摩擦阻力和形状阻力，而另一方面使激波往后退，而当空气电离密度增大时，激波会与飞行器表面分开。
在激波界面上，情形较复杂。电子及离子与激波阵面相贴合，由于静电引力的作用，向翼型自身吸引前缘与激波之间的离子，离子逐渐集中到激波后面。
这种离子迁移现象有三个特点。首先与“中性”激波相比，带电荷激波两边的压差较小。其次，由于离子群局部的增加，在离子之间静电排斥力增长（从而使局部压力下降）。第三，由于阳离子在激波后面集中，在激波的两边形成一电场，其强度可超过空气的击穿电压引起跳火并增加激波内部空气的电离速度。这些相互依赖的现象会使激波“软化”、降低摩擦阻力、表面阻力及波阻。
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这是几年前在《国际航空》网站下载的，如今看看也挺有意思。
写的不错啊:D :D :D :D
板凳板凳，哈哈 。。。。。。。。。。。。。
本人观点:载自拙作部分内容"
所谓等离子体是指当任何不带电的普通气体在受到外界高能作用后（如对气体施加高能粒子轰击、微波/激光照射、气体放电、热致电离、高超音速飞行器的激波，燃料中掺有铯、钾、钠等易电离成分的火箭和喷气式飞机的射流等方法），部分原子中电子吸收的能量超过原子电离能后脱离原子核的束缚而成为自由电子，同时原子因失去电子而成为带正电的离子，这样原中性气体因电离将转变成由大量自由电子、正电离子和部分中性原子组成的与原气体具有不同性质的新气体，且在整体上仍表现为近似中性的但却具有良好导电能力的气体。这种气体又被称为物质的第四态或等离子态。任何物质只要加热到足够高的温度，均能电离而成为等离子体。宇宙中99\%以上的物质都是由等离子体形态存在的，我们只是很侥幸地生活在宇宙的一个固体、液体、气体构成的小角落里——地球上。天上的太阳，宇宙中无计其数的恒星，都是等离子体，我们之所以能够通过射电望远镜看到上百亿光年的恒星，就是用射电天线接收恒星上等离子体发射的电磁波而来的，此外，我们身边的等离子体随处可见，日光灯是低压水银蒸气放电形成的等离子体；霓虹灯是氖气等惰性气体辉光放电产生的等离子体；闪电是大气压下放电形成的等离子体；看到燃烧蜡烛的火焰也是等离子体发光的结果，等离子体的行为十分复杂，人类对等离子体的研究已经开展了半个多世纪，形成了一个独立的学科“等离子体物理学”，是物理学的一个重要分支。
等离子体的频率：
是等离子体的重要特征。等离子体频率是等离子体的一种电子的集体振荡频率。频率的大小表示等离子体对电中性破坏反应的快慢。由于某种扰动，形成等离子体内部电子的集体振荡。在振荡过程中，不断进行着粒子热运动的动能和静电位能的转换，最后将由于碰撞阻尼或其他形成的阻尼而把能量耗散，使振荡终止。例如在一般气体放电条件下，得到的等离子体密度约为每立方米1018个粒子，相应等离子体频率约为 1010 Hz，即处于厘米波的范围。
等离子体对电磁波的作用机理：
等离子体对电磁波的作用机理主要表现在以下三个方面：
1、电磁波的吸收衰减
等离子体对电磁波的吸收机理可分为正常吸收和反常吸收。正常吸收是指电子通过碰撞将所吸收的电磁波能量传给离子或其他粒子，即电子对电磁波的碰撞吸收。反常吸收指雷达电磁波与离子体集体相互作用，在等离子体中形成等离子体波动，从而导致雷达电磁波的吸收或部分吸收，达到对雷达隐身效果。反常吸收的种类很多，主要有：
（1）衰变模及振荡双流不稳定性吸收，即电磁波的能量在临界密度附近能被全部吸收，变成等离子体波和离子声波的能量；
（2）双等离子体模不稳定性吸收，即是电磁波的能量在四分之一临界密度处可能被全部吸收，变为二个等离子体波的能量；
（3）共振吸收，即当雷达波的入射方向与等离子体的密度梯度方向不一致时，在临界密度附近，对P极化部分有强的共振吸收；
（4）受激喇曼散射和受激布里渊散射，由于散射波不仅会向其他方向散射掉，而且与入射波的频率不同，因此也是一种吸收机制；
（5）湍流吸收机制等。
2、 对电磁波的作用反射损失
等离子体对入射电磁波的斜反射，类似于反射电磁波的外形技术。等离子体会将入射电磁波向密度低的地方折射，并从其他方向飞出，从而达到隐身效果。
3、 给出致错信息
由于等离子体是宏观呈电中性的良导体，极易用磁的办法加以控制，只要控制得当，就有可能破坏敌方雷达波的编码或使其给出错误信息，达到隐身的效果。）
4、等离子体隐身技术
等离子体隐身技术是指利用等离子体回避雷达探测的一种技术。与常规被动隐身反雷达技术不同。等离子体是依靠自身特殊的物理性质以及对电磁波的特殊效应来达到隐身目的。
等离子体隐形基本原理：
（1）、等离子体能够吸收雷达电磁波（EMW）。当外界雷达波的频率高于目标等离子的本底频率时，高频雷达的波信号进入等离子体，会通过波与带电粒子的相互作用，把波的能量转移到等离子体的带电离子上，从而减少反射回雷达站的电磁波信号。
（2）、当外界的雷达波的频率低于目标等离子的本底频率时，电磁波具有绕过等离子体的倾向。这是因为等离子体对电磁波来说相当于一个凹面镜，电磁波进入等离子体后会偏折方向，自然饶过等离子体，从而饶过被等离子体包裹的物体。
（3）、等离子体能够使反射的电磁波失去原有的频率和相位特征。入射的雷达电磁波信号在等离子体中会通过散射而发生频谱展宽、频移、相移，甚至通过激发不稳定性而发生模式转化，使得出射电磁波完全丧失入射电磁波的特征。即使雷达站截获反射信号，也无法计算得到目标的准确位置和速度信息。13000
目前生成隐身等离子体的方法种类很多：如脉冲放电式、电子束式、微波/激光激发式、碱金属燃料燃烧、放射性同位素涂层等等。
脉冲放电式：即在低温下，通过电源以高频和高压的形式提供的高能量产生间隙放电、沿面放电等形式，将气体介质激活，电离形成等离子体；
电子束式：一种仿照老的电视发射机的阴极电子束产生的装置，在真空中产生电子束。将气体介质激活，电离形成等离子体。
碱金属燃料燃烧：在燃料中掺有铯、钾、钠等易电离成分的火箭和喷气式飞机的燃气射流，都可以形成弱电离等离子体。
微波激发式：采用了微波与自转磁体的组合方法激发易电离气体介质，生成了等离子体。
激光激发式：采用了激光激发易电离气体介质，生成了等离子体。
放射性同位素涂层：在飞行器的特定部位（如强散射区）涂一层放射性同位素对雷达波进行吸收。与前者相比，放射性涂料对其成员和维护保障人员十分危险，维护困难且维护成本极高。（注：在这里有必要说明一下，被动隐身技术与主动隐身技术有时难以截然分开，例如在被动隐身技术中采用放射性同位素涂层产生等离子隐形的功能也包含了积极的隐身技术成分）。
隐身等离子体存在方式
目前相对于飞行器表面产生隐身等离子体的存在方式分为外部开放式（开式）和封闭循环式（闭式）以及二者混合式。
外部开放式（开式）
所谓的外部开放式（开式）就是用于隐身的等离子气体是覆盖在飞行器体表上的，根据产生等离子体物质的来源不同又分为大气电离式和携带工作气体介质等离子体发生器。其中大气电离式就是采用各种激发方法（脉冲放电式、电子束式、微波/激光激发式、放射性同位素涂料）将飞行器外表面的大气电离而形成等离子体，通过大气等离子体来吸收反射干扰雷达波而达到隐身目的或者在气动上达到减阻目的。而携带工作气体介质等离子体发生器是利用放电、微波等各种激发方式将工作气体在发生器内电离，然后利用压力差释放到飞行器外面形成等离子体层，从而达到隐身或者减阻目的。显然，这种发生器相对于大气放电形式具有结构简单、工作可靠、维护便利、成本低廉等优点。
外部开放式（开式）等离子体隐身技术的优缺点：
外部开放式等离子体隐身技术与传统的被动隐身技术相比具有很多优点：如吸波频带宽、吸收率高、隐身效果好（尤其对长波）、对飞机的外形没有特殊的要求、无须改变飞机的气动外形设计，此外在气动上利用等离子体隐身技术还可以大大减少飞行器飞行阻力等，距试验减阻可达30%。但是其缺点也不少主要有：
(1)、一是对电源要求高，电源要有较高的功率在大气压下电离工作气体；大气压放电需要超过万伏的高压、要覆盖整个飞行器的表面，必须大功率电源才能产生足够量的低温等离子体，能耗太大，电源和燃料都太重。因此要用大气压放电的方法产生包覆整个飞行器的等离子体层，似乎不太现实，只能用在重点强反射部位。而等离子发生器也是如此。要想覆盖飞行器表面，需要许多的等离子发生器，所需电源功率很高，发生器设备体积庞大、重量较高，必然又导致飞行器质量和能耗加大，影响飞行器飞行性能。
（2）、外部开放式等离子体流场难稳定维持，很难形成大面积均匀等离子体覆盖层。在大气中高速运动的飞行器表面低温等离子体极难控制。磁约束系统太重，能耗太大，不可行。要在飞行器表面形成长时间稳定的大面积均匀等离子体更非易事。飞行器要在空中不断变换姿态（转弯、俯冲等），难以想象怎样才能在各种情况下保持等离子体云的均匀性和稳定性。大气是复杂的，飞机不可避免穿越各种气流，等离子体云必然会受到周围气流的影响。飞机要在不同海拔高度飞行，而不同海拔的气压是不同的、大气成分也不同，所以大气压放电必须具有自动适应不同气压和气体成分的功能。弹道导弹要飞出大气层，在稀薄空气的条件下如何维持稳定放电？（除非使用等离子体发生器，携带工作气体）。一言蔽之，别说在超音速飞行的战机上，就是在地面上，要在飞行器表面形成长时间稳定的大面积均匀等离子体也决非易事，吹来一阵风都可能增大雷达反射截面。在复杂大气环境下大气压放电难以稳定控制是限制其实用的最大障碍。
（3）、等离子体产生器对于机载弹药极端危险。产生等离子体通常需要高压，甚至高频微波来电离气体。有引爆机载弹药的潜在危险。
（4）、等离子体屏蔽雷达探测信号的同时也屏蔽了飞行器自身的导航、通讯、火控等电磁系统。使飞行器和外界失去了联系。
（5）、此外，而其最致命的缺点是等离子体自身也辐射一定频率的电磁波（尤其是本底频率），及容易被敌方采用无缘被动雷达所探测，另外开式等离子体有强烈的可视和红外信号源，及易被目视（夜间）和红外探测所发现和攻击，固应用前景受到很大限制，不容乐观。
因为开式等离子技术存在上述的种种缺点，因此限制了其在飞行器上广泛的采用，顶多用在重点强反射部位，其它部位还得使用常规隐形方法。目前已知只有美国的“三叉戟”型潜射弹道导弹装备采用了开式等离子隐身技术；在1999年早些时候，俄罗斯克尔德什研究中心开发出此类的等离子体发生器，并在飞机上进行了试验。
封闭循环式（闭式）
为了解决外部开放式等离子体隐身存在的在大气中高速运动时飞行器表面等离子体难控制、流场难维持稳定以及降低可视和红外信号等等问题。科学们自然就想到了采用向日光灯那样将等离子体密封屏蔽在透波的材料中这个办法。例如美国早在上世纪80年代初就实验了将等离子发生片布置在以酚醛树脂为透波封闭材料的隐身无人机技术，其基本原理就是将等离子发生装置产生的等离子体封闭在酚醛树脂为表面透波材料密闭的空间内，这样做不仅能减小发生器的体积重量、发射功率、还节约了能量，等离子发生器的开闭可自由控制，以实现飞机的隐身或不隐身状态，
除了在气动上不能减阻外，相对于开式等离子技术，采用各种透波材料制作的真空腔体内放电激发等离子体的封闭循环式（闭式）具有的优点是：控制简单，类似控制日光灯，可以解决屏蔽自身通讯问题，激发功率小得多，最简单的直流辉光放电就能满足要求、消耗能量少，等离子的密度高，对电源的要求低，重量轻，用透波材料制造瓦片覆盖飞行器表面，非常容易实现长时间稳定的大面积均匀等离子体，因为是在腔体内放电，不受外界气流的影响，无论周围大气多复杂、气压变化多大、空气成分如何、飞行器运动多快、飞行姿态如何、甚至在空气稀薄的大气层之外也没有任何影响。
采用闭式等离子隐身的最大难点在装配制造上，如果将飞机的所有表面上铺设闭式等离子材料，其一是结构重量增大（重量更轻、强度刚度更大的材料还在研制中），影响机动性能，另外最难的是飞机机身与机翼接合处、进气道、座舱、起落架,尾喷口等外形复杂的过度如何加工制造及铺设（这就要求飞机有向B-2那样简单一体化的外形设计），因此将闭式等离子体隐身装置瓦片覆盖整个机身表面不太现实,还是向B-2那样将将闭式等离子体隐身装置瓦片覆盖在飞机的局部的雷达回波强反射区内的位置上。此外另一个缺点是载机雷达如何在被动工作状态工作以及主动工作时隐身的问题。
世界各国发展概况
自20世纪60年代以来，美国、前苏联等国就开始研究等离子体吸收电磁波的性能。据报道，美军早在80年代就秘密的掌握了等离子隐身技术，并成功的应用在弹道导弹和B-2大型隐身战略轰炸机上。近年来，等离子体隐身技术在俄罗斯也取得了突破性进展。1999年初，俄罗斯的克尔德什研究中心就已研究开发出第一代和第二代等离子体发生器（其实这两种都属于外部开放式等离子体隐身技术）并在飞机上进行试验获得了成功。据悉，其第一代产品是等离子体发生片（高频大气放电式），其厚度为0.5～0.7mm，将该发生片贴于飞机的强散射部位，电离空气即可产生等离子体。第二代产品是等离子体发生器，在等离子体发生器中加入易电离气体，经过脉冲放电，对电离介质的电离，即可在发生器安置部位周围产生等离子体云层。经飞行试验证明（在高空低速下），它不仅能减弱雷达的反射信号，还能通过改变发射信号频率实现隐身。目前，克尔德什研究中心正在应用新的物理知识研制效果更好的第三代产品，据称第三代产品可能利用飞行器周围的静电能量来减小飞行器的雷达截面。不过笔者认为，俄罗斯遮遮掩掩所谓第三代产品也不过是向B-2那样采用的是封闭循环式（闭式）等离子隐身技术罢了。另外英、法等国在等离子体研究领域的某些方向上也取得了突破性的成果。如法国航空航天研究院成功地研制了完全隐身的等离子体雷达天线。这种等离子体天线将首先用于反导弹防御系统的预警及跟踪，海军则用于对远程超声速反舰导弹的防御。另据报道法M-51弹道导弹可能也将采用等离子隐身技术。
综上所述，无论是外部开放式（开式）和封闭循环式（闭式）等离子主动隐身技术相对于传统的被动隐身技术具有优点是：吸收、反射、干扰的频带宽、效率高、隐身效果好（尤其对长波）、其中外部开放式（开式）对飞行器的外形没有特殊的要求、无须改变飞机的气动外形设计，还可以大大减少飞行器飞行阻力等，但也存在着许多缺点和不足：要想实现飞行器整体隐身，就得使等离子体层覆盖整个飞行器表面，导致所需电源功率很高，整体设备体积庞大笨重，严重的影响飞行器的机动性能，另外等离子体屏蔽雷达探测信号的同时也屏蔽了飞行器自身的导航、通讯、火控等电磁系统。使飞行器和外界失去了联系，还有对机身机翼的除冰问题难以解决，另外开式等离子体有强烈的可视和红外信号源，极易被目视（夜间）和红外探测所发现和攻击。此外，而其最致命的缺点也向其他主动雷达隐身技术一样，等离子体自身也向外界辐射大量的电磁波（尤其是本底频率），极容易被敌方采用无缘被动雷达所探测，如捷克的“维拉”、美国的“寂静哨兵”反主动隐身雷达或者利用F-16在2003年就实现先进的AT30战术目标定位技术（实际上该技术就是利用三角定理与多普勒原理实现对包括地面、海上和空中目标的辐射源测距定位，以及对敌方与空防有关的射频辐射源进行快速和精确定位。3架飞机联网，并共享精确信号测量的结果，在不使用任何外界硬件的情况下，能够覆盖从360度方向上任何角度来的敌方辐射源进行快速精确定位）。我国在无缘被动探测领域上也有很大的进步，如应用在航天领域的无缘被动反射式雷达，在甘肃的安西无缘被动反射式雷达就能远在上千公里的距离上跟踪探测到通过大气层进入黑障时神六产生的等离子外壳。正是因为如此，那种奢望将等离子体覆盖整个机身表面而实现全面主动隐身的想法还不太现实，只能应用在某些局部的雷达强反射区（B-2就是将封闭式等离子隐身技术用在机翼前缘、翼尖等雷达强回波处，目的是对付远程长波雷达探测），所以笔者认为只有等离子隐身技术（尤其是用于在远程对长波段雷达隐身）和其他隐身技术综合互补，才能取得更好的效果。
国外还正在研制含有放射性同位素的涂料（又称有源吸波材料或主动等离子隐身材料），放射性同位素型吸波材料是以钋-210、锔-242、锶-90等放射性同位素为原料，其原理是通过放射性同位素衰变辐射的高能粒子，轰击周围空气分子，使目标表面外周围空气电离形成等离子屏，等离子密度随着空气与涂层表面的距离增加而使电离度下降，离子在这个条件下与雷达的电磁波相互作用，对高于自己频段的电磁波吸收，对低于自己频段的电磁波产生绕射、散射、反射而造成雷达的测量误差。因此其特点是吸收频带宽，反射衰减率高，使用寿命长。但是放射性同位素的涂料也有其很大的缺点：首先，由于等离子体本身也向外界辐射大量的电磁波，极容易被敌无缘被动探测系统发现而暴露自己，其次等离子体屏蔽雷达探测信号的同时也屏蔽了飞行器自身的导航、通讯、火控等电磁系统。使飞行器和外界失去了联系，自己也成了聋子和瞎子。此外最要命的是放射性涂料对其成员和维护保障人员十分危险，维护困难且维护成本极高，因此少有采用。:D
所谓等离子体是指当任何不带电的普通气体在受到外界高能作用后（如对气体施加高能粒子轰击、微波/激光照射、气体放电、热致电离、高超音速飞行器的激波，燃料中掺有铯、钾、钠等易电离成分的火箭和喷气式飞机的射流等方法），部分原子中电子吸收的能量超过原子电离能后脱离原子核的束缚而成为自由电子，同时原子因失去电子而成为带正电的离子，这样原中性气体因电离将转变成由大量自由电子、正电离子和部分中性原子组成的与原气体具有不同性质的新气体，且在整体上仍表现为近似中性的但却具有良好导电能力的气体。这种气体又被称为物质的第四态或等离子态。任何物质只要加热到足够高的温度，均能电离而成为等离子体。宇宙中99\%以上的物质都是由等离子体形态存在的，我们只是很侥幸地生活在宇宙的一个固体、液体、气体构成的小角落里——地球上。天上的太阳，宇宙中无计其数的恒星，都是等离子体，我们之所以能够通过射电望远镜看到上百亿光年的恒星，就是用射电天线接收恒星上等离子体发射的电磁波而来的，此外，我们身边的等离子体随处可见，日光灯是低压水银蒸气放电形成的等离子体；霓虹灯是氖气等惰性气体辉光放电产生的等离子体；闪电是大气压下放电形成的等离子体；看到燃烧蜡烛的火焰也是等离子体发光的结果，等离子体的行为十分复杂，人类对等离子体的研究已经开展了半个多世纪，形成了一个独立的学科“等离子体物理学”，是物理学的一个重要分支。
等离子体的频率：
是等离子体的重要特征。等离子体频率是等离子体的一种电子的集体振荡频率。频率的大小表示等离子体对电中性破坏反应的快慢。由于某种扰动，形成等离子体内部电子的集体振荡。在振荡过程中，不断进行着粒子热运动的动能和静电位能的转换，最后将由于碰撞阻尼或其他形成的阻尼而把能量耗散，使振荡终止。例如在一般气体放电条件下，得到的等离子体密度约为每立方米1018个粒子，相应等离子体频率约为 1010 Hz，即处于厘米波的范围。
等离子体对电磁波的作用机理：
等离子体对电磁波的作用机理主要表现在以下三个方面：
1、电磁波的吸收衰减
等离子体对电磁波的吸收机理可分为正常吸收和反常吸收。正常吸收是指电子通过碰撞将所吸收的电磁波能量传给离子或其他粒子，即电子对电磁波的碰撞吸收。反常吸收指雷达电磁波与离子体集体相互作用，在等离子体中形成等离子体波动，从而导致雷达电磁波的吸收或部分吸收，达到对雷达隐身效果。反常吸收的种类很多，主要有：
（1）衰变模及振荡双流不稳定性吸收，即电磁波的能量在临界密度附近能被全部吸收，变成等离子体波和离子声波的能量；
（2）双等离子体模不稳定性吸收，即是电磁波的能量在四分之一临界密度处可能被全部吸收，变为二个等离子体波的能量；
（3）共振吸收，即当雷达波的入射方向与等离子体的密度梯度方向不一致时，在临界密度附近，对P极化部分有强的共振吸收；
（4）受激喇曼散射和受激布里渊散射，由于散射波不仅会向其他方向散射掉，而且与入射波的频率不同，因此也是一种吸收机制；
（5）湍流吸收机制等。
2、 对电磁波的作用反射损失
等离子体对入射电磁波的斜反射，类似于反射电磁波的外形技术。等离子体会将入射电磁波向密度低的地方折射，并从其他方向飞出，从而达到隐身效果。
3、 给出致错信息
由于等离子体是宏观呈电中性的良导体，极易用磁的办法加以控制，只要控制得当，就有可能破坏敌方雷达波的编码或使其给出错误信息，达到隐身的效果。）
4、等离子体隐身技术
等离子体隐身技术是指利用等离子体回避雷达探测的一种技术。与常规被动隐身反雷达技术不同。等离子体是依靠自身特殊的物理性质以及对电磁波的特殊效应来达到隐身目的。
等离子体隐形基本原理：
（1）、等离子体能够吸收雷达电磁波（EMW）。当外界雷达波的频率高于目标等离子的本底频率时，高频雷达的波信号进入等离子体，会通过波与带电粒子的相互作用，把波的能量转移到等离子体的带电离子上，从而减少反射回雷达站的电磁波信号。
（2）、当外界的雷达波的频率低于目标等离子的本底频率时，电磁波具有绕过等离子体的倾向。这是因为等离子体对电磁波来说相当于一个凹面镜，电磁波进入等离子体后会偏折方向，自然饶过等离子体，从而饶过被等离子体包裹的物体。
（3）、等离子体能够使反射的电磁波失去原有的频率和相位特征。入射的雷达电磁波信号在等离子体中会通过散射而发生频谱展宽、频移、相移，甚至通过激发不稳定性而发生模式转化，使得出射电磁波完全丧失入射电磁波的特征。即使雷达站截获反射信号，也无法计算得到目标的准确位置和速度信息。13000
目前生成隐身等离子体的方法种类很多：如脉冲放电式、电子束式、微波/激光激发式、碱金属燃料燃烧、放射性同位素涂层等等。
脉冲放电式：即在低温下，通过电源以高频和高压的形式提供的高能量产生间隙放电、沿面放电等形式，将气体介质激活，电离形成等离子体；
电子束式：一种仿照老的电视发射机的阴极电子束产生的装置，在真空中产生电子束。将气体介质激活，电离形成等离子体。
碱金属燃料燃烧：在燃料中掺有铯、钾、钠等易电离成分的火箭和喷气式飞机的燃气射流，都可以形成弱电离等离子体。
微波激发式：采用了微波与自转磁体的组合方法激发易电离气体介质，生成了等离子体。
激光激发式：采用了激光激发易电离气体介质，生成了等离子体。
放射性同位素涂层：在飞行器的特定部位（如强散射区）涂一层放射性同位素对雷达波进行吸收。与前者相比，放射性涂料对其成员和维护保障人员十分危险，维护困难且维护成本极高。（注：在这里有必要说明一下，被动隐身技术与主动隐身技术有时难以截然分开，例如在被动隐身技术中采用放射性同位素涂层产生等离子隐形的功能也包含了积极的隐身技术成分）。
隐身等离子体存在方式
目前相对于飞行器表面产生隐身等离子体的存在方式分为外部开放式（开式）和封闭循环式（闭式）以及二者混合式。
外部开放式（开式）
所谓的外部开放式（开式）就是用于隐身的等离子气体是覆盖在飞行器体表上的，根据产生等离子体物质的来源不同又分为大气电离式和携带工作气体介质等离子体发生器。其中大气电离式就是采用各种激发方法（脉冲放电式、电子束式、微波/激光激发式、放射性同位素涂料）将飞行器外表面的大气电离而形成等离子体，通过大气等离子体来吸收反射干扰雷达波而达到隐身目的或者在气动上达到减阻目的。而携带工作气体介质等离子体发生器是利用放电、微波等各种激发方式将工作气体在发生器内电离，然后利用压力差释放到飞行器外面形成等离子体层，从而达到隐身或者减阻目的。显然，这种发生器相对于大气放电形式具有结构简单、工作可靠、维护便利、成本低廉等优点。
外部开放式（开式）等离子体隐身技术的优缺点：
外部开放式等离子体隐身技术与传统的被动隐身技术相比具有很多优点：如吸波频带宽、吸收率高、隐身效果好（尤其对长波）、对飞机的外形没有特殊的要求、无须改变飞机的气动外形设计，此外在气动上利用等离子体隐身技术还可以大大减少飞行器飞行阻力等，距试验减阻可达30%。但是其缺点也不少主要有：
(1)、一是对电源要求高，电源要有较高的功率在大气压下电离工作气体；大气压放电需要超过万伏的高压、要覆盖整个飞行器的表面，必须大功率电源才能产生足够量的低温等离子体，能耗太大，电源和燃料都太重。因此要用大气压放电的方法产生包覆整个飞行器的等离子体层，似乎不太现实，只能用在重点强反射部位。而等离子发生器也是如此。要想覆盖飞行器表面，需要许多的等离子发生器，所需电源功率很高，发生器设备体积庞大、重量较高，必然又导致飞行器质量和能耗加大，影响飞行器飞行性能。
（2）、外部开放式等离子体流场难稳定维持，很难形成大面积均匀等离子体覆盖层。在大气中高速运动的飞行器表面低温等离子体极难控制。磁约束系统太重，能耗太大，不可行。要在飞行器表面形成长时间稳定的大面积均匀等离子体更非易事。飞行器要在空中不断变换姿态（转弯、俯冲等），难以想象怎样才能在各种情况下保持等离子体云的均匀性和稳定性。大气是复杂的，飞机不可避免穿越各种气流，等离子体云必然会受到周围气流的影响。飞机要在不同海拔高度飞行，而不同海拔的气压是不同的、大气成分也不同，所以大气压放电必须具有自动适应不同气压和气体成分的功能。弹道导弹要飞出大气层，在稀薄空气的条件下如何维持稳定放电？（除非使用等离子体发生器，携带工作气体）。一言蔽之，别说在超音速飞行的战机上，就是在地面上，要在飞行器表面形成长时间稳定的大面积均匀等离子体也决非易事，吹来一阵风都可能增大雷达反射截面。在复杂大气环境下大气压放电难以稳定控制是限制其实用的最大障碍。
（3）、等离子体产生器对于机载弹药极端危险。产生等离子体通常需要高压，甚至高频微波来电离气体。有引爆机载弹药的潜在危险。
（4）、等离子体屏蔽雷达探测信号的同时也屏蔽了飞行器自身的导航、通讯、火控等电磁系统。使飞行器和外界失去了联系。
（5）、此外，而其最致命的缺点是等离子体自身也辐射一定频率的电磁波（尤其是本底频率），及容易被敌方采用无缘被动雷达所探测，另外开式等离子体有强烈的可视和红外信号源，及易被目视（夜间）和红外探测所发现和攻击，固应用前景受到很大限制，不容乐观。
因为开式等离子技术存在上述的种种缺点，因此限制了其在飞行器上广泛的采用，顶多用在重点强反射部位，其它部位还得使用常规隐形方法。目前已知只有美国的“三叉戟”型潜射弹道导弹装备采用了开式等离子隐身技术；在1999年早些时候，俄罗斯克尔德什研究中心开发出此类的等离子体发生器，并在飞机上进行了试验。
封闭循环式（闭式）
为了解决外部开放式等离子体隐身存在的在大气中高速运动时飞行器表面等离子体难控制、流场难维持稳定以及降低可视和红外信号等等问题。科学们自然就想到了采用向日光灯那样将等离子体密封屏蔽在透波的材料中这个办法。例如美国早在上世纪80年代初就实验了将等离子发生片布置在以酚醛树脂为透波封闭材料的隐身无人机技术，其基本原理就是将等离子发生装置产生的等离子体封闭在酚醛树脂为表面透波材料密闭的空间内，这样做不仅能减小发生器的体积重量、发射功率、还节约了能量，等离子发生器的开闭可自由控制，以实现飞机的隐身或不隐身状态，
除了在气动上不能减阻外，相对于开式等离子技术，采用各种透波材料制作的真空腔体内放电激发等离子体的封闭循环式（闭式）具有的优点是：控制简单，类似控制日光灯，可以解决屏蔽自身通讯问题，激发功率小得多，最简单的直流辉光放电就能满足要求、消耗能量少，等离子的密度高，对电源的要求低，重量轻，用透波材料制造瓦片覆盖飞行器表面，非常容易实现长时间稳定的大面积均匀等离子体，因为是在腔体内放电，不受外界气流的影响，无论周围大气多复杂、气压变化多大、空气成分如何、飞行器运动多快、飞行姿态如何、甚至在空气稀薄的大气层之外也没有任何影响。
采用闭式等离子隐身的最大难点在装配制造上，如果将飞机的所有表面上铺设闭式等离子材料，其一是结构重量增大（重量更轻、强度刚度更大的材料还在研制中），影响机动性能，另外最难的是飞机机身与机翼接合处、进气道、座舱、起落架,尾喷口等外形复杂的过度如何加工制造及铺设（这就要求飞机有向B-2那样简单一体化的外形设计），因此将闭式等离子体隐身装置瓦片覆盖整个机身表面不太现实,还是向B-2那样将将闭式等离子体隐身装置瓦片覆盖在飞机的局部的雷达回波强反射区内的位置上。此外另一个缺点是载机雷达如何在被动工作状态工作以及主动工作时隐身的问题。
世界各国发展概况
自20世纪60年代以来，美国、前苏联等国就开始研究等离子体吸收电磁波的性能。据报道，美军早在80年代就秘密的掌握了等离子隐身技术，并成功的应用在弹道导弹和B-2大型隐身战略轰炸机上。近年来，等离子体隐身技术在俄罗斯也取得了突破性进展。1999年初，俄罗斯的克尔德什研究中心就已研究开发出第一代和第二代等离子体发生器（其实这两种都属于外部开放式等离子体隐身技术）并在飞机上进行试验获得了成功。据悉，其第一代产品是等离子体发生片（高频大气放电式），其厚度为0.5～0.7mm，将该发生片贴于飞机的强散射部位，电离空气即可产生等离子体。第二代产品是等离子体发生器，在等离子体发生器中加入易电离气体，经过脉冲放电，对电离介质的电离，即可在发生器安置部位周围产生等离子体云层。经飞行试验证明（在高空低速下），它不仅能减弱雷达的反射信号，还能通过改变发射信号频率实现隐身。目前，克尔德什研究中心正在应用新的物理知识研制效果更好的第三代产品，据称第三代产品可能利用飞行器周围的静电能量来减小飞行器的雷达截面。不过笔者认为，俄罗斯遮遮掩掩所谓第三代产品也不过是向B-2那样采用的是封闭循环式（闭式）等离子隐身技术罢了。另外英、法等国在等离子体研究领域的某些方向上也取得了突破性的成果。如法国航空航天研究院成功地研制了完全隐身的等离子体雷达天线。这种等离子体天线将首先用于反导弹防御系统的预警及跟踪，海军则用于对远程超声速反舰导弹的防御。另据报道法M-51弹道导弹可能也将采用等离子隐身技术。
综上所述，无论是外部开放式（开式）和封闭循环式（闭式）等离子主动隐身技术相对于传统的被动隐身技术具有优点是：吸收、反射、干扰的频带宽、效率高、隐身效果好（尤其对长波）、其中外部开放式（开式）对飞行器的外形没有特殊的要求、无须改变飞机的气动外形设计，还可以大大减少飞行器飞行阻力等，但也存在着许多缺点和不足：要想实现飞行器整体隐身，就得使等离子体层覆盖整个飞行器表面，导致所需电源功率很高，整体设备体积庞大笨重，严重的影响飞行器的机动性能，另外等离子体屏蔽雷达探测信号的同时也屏蔽了飞行器自身的导航、通讯、火控等电磁系统。使飞行器和外界失去了联系，还有对机身机翼的除冰问题难以解决，另外开式等离子体有强烈的可视和红外信号源，极易被目视（夜间）和红外探测所发现和攻击。此外，而其最致命的缺点也向其他主动雷达隐身技术一样，等离子体自身也向外界辐射大量的电磁波（尤其是本底频率），极容易被敌方采用无缘被动雷达所探测，如捷克的“维拉”、美国的“寂静哨兵”反主动隐身雷达或者利用F-16在2003年就实现先进的AT30战术目标定位技术（实际上该技术就是利用三角定理与多普勒原理实现对包括地面、海上和空中目标的辐射源测距定位，以及对敌方与空防有关的射频辐射源进行快速和精确定位。3架飞机联网，并共享精确信号测量的结果，在不使用任何外界硬件的情况下，能够覆盖从360度方向上任何角度来的敌方辐射源进行快速精确定位）。我国在无缘被动探测领域上也有很大的进步，如应用在航天领域的无缘被动反射式雷达，在甘肃的安西无缘被动反射式雷达就能远在上千公里的距离上跟踪探测到通过大气层进入黑障时神六产生的等离子外壳。正是因为如此，那种奢望将等离子体覆盖整个机身表面而实现全面主动隐身的想法还不太现实，只能应用在某些局部的雷达强反射区（B-2就是将封闭式等离子隐身技术用在机翼前缘、翼尖等雷达强回波处，目的是对付远程长波雷达探测），所以笔者认为只有等离子隐身技术（尤其是用于在远程对长波段雷达隐身）和其他隐身技术综合互补，才能取得更好的效果。
国外还正在研制含有放射性同位素的涂料（又称有源吸波材料或主动等离子隐身材料），放射性同位素型吸波材料是以钋-210、锔-242、锶-90等放射性同位素为原料，其原理是通过放射性同位素衰变辐射的高能粒子，轰击周围空气分子，使目标表面外周围空气电离形成等离子屏，等离子密度随着空气与涂层表面的距离增加而使电离度下降，离子在这个条件下与雷达的电磁波相互作用，对高于自己频段的电磁波吸收，对低于自己频段的电磁波产生绕射、散射、反射而造成雷达的测量误差。因此其特点是吸收频带宽，反射衰减率高，使用寿命长。但是放射性同位素的涂料也有其很大的缺点：首先，由于等离子体本身也向外界辐射大量的电磁波，极容易被敌无缘被动探测系统发现而暴露自己，其次等离子体屏蔽雷达探测信号的同时也屏蔽了飞行器自身的导航、通讯、火控等电磁系统。使飞行器和外界失去了联系，自己也成了聋子和瞎子。此外最要命的是放射性涂料对其成员和维护保障人员十分危险，维护困难且维护成本极高，因此少有采用。:D
载自拙作部分内容
也就是说已经上现代兵器哦？
也就是说已经上现代兵器哦？
2006年第5期:D
没去看过哦，没注意哦，那是时候事情多哦，也可能被一大堆军迷傻文气掰了，！科普地很不错哦:handshake
科普地很不错哦:handshake
已经用垃圾本本念过好几道啦，当催眠曲用用，在翻翻，所以最近在瞎刮等离子，资料
已经用垃圾本本念过好几道啦，当催眠曲用用，在翻翻，所以最近在瞎刮等离子，资料
有些东西就曲高和寡，杂志的编辑还嫌我写的各种文章专业性太强，文章太长，，他们看不懂，不给发，至尽压了5、6篇稿了。
你那么牛，军刊物编辑都是什么档次人啊，现在的公开刊物军刊的要宗旨是靠露点为生，20多岁学校出来毛毛头编辑出来创世界，大多忽悠局都是这些人
地球有多大，那些人看到过吗。
现代军事还做的不错，就是八股也讨厌。最可爱89年代香港版现代军事，做的很不错
偶前几年在XH上有关代顿的资料被他们抄了点。。现在心里都气
偶对老毛子的TVC一直不看好，短命，笨重，反射无线电波
隐形技术被神话了，术语叫降低可探测度技术，在全频率以雷达为主
地球有多大，那些人看到过吗。
现代军事还做的不错，就是八股也讨厌。最可爱89年代香港版现代军事，做的很不错
偶前几年在XH上有关代顿的资料被他们抄了点。。现在心里都气
偶对老毛子的TVC一直不看好，短命，笨重，反射无线电波
隐形技术被神话了，术语叫降低可探测度技术，在全频率以雷达为主
毛子的等离子一卖不出飞机就拿来吹，都快吹了10年了，也不见有成果真的拿出！
学习了！多谢科普
b2真逆天