下一代隐身战斗机材料---负折射率材料！！

来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/26 16:03:21


目前的隐身是通过优化飞机的气动外形减少反射截面和涂抹吸波材料使反射到敌方雷达的电磁波减少到最少从而实现良好隐身。而负折射率材料使电磁波通过负折射材料会发生弯曲绕过，而不反射到雷达上。若战斗机表面（或整体都是负折射）材料都是负折射材料将不反射电磁波，从而实现更高质量的隐身（隐身比现有提高1千倍）。
更让人憧憬的是某些负折射材料对可见光也能绕过，从而将来实现可见光隐身也是可能的。
美国欧洲都在大力研究这项技术，不知中国搞得怎么样。大家讨论下！！

目前的隐身是通过优化飞机的气动外形减少反射截面和涂抹吸波材料使反射到敌方雷达的电磁波减少到最少从而实现良好隐身。而负折射率材料使电磁波通过负折射材料会发生弯曲绕过，而不反射到雷达上。若战斗机表面（或整体都是负折射）材料都是负折射材料将不反射电磁波，从而实现更高质量的隐身（隐身比现有提高1千倍）。
更让人憧憬的是某些负折射材料对可见光也能绕过，从而将来实现可见光隐身也是可能的。
美国欧洲都在大力研究这项技术，不知中国搞得怎么样。大家讨论下！！
美国第五代战斗机（俄6代）材料大概就会用负折射率材料
光在折射率0到1的介质内运行，便超过了光速
amezard 发表于 2011-7-15 20:48
光在折射率0到1的介质内运行，便超过了光速
超过介质中光速的现象多的去了，游泳池式反应堆中的蓝光就是带电粒子速度超过水中光速所发出的光。

只有真空中的光速才是极限。


目前的所谓负折射率材料都是复合结构，非均质材料，复合结构么，做透镜可以，做涂层不行。

另外复合结构都是针对很专一的波长设计的，不像目前一般的吸波涂料和计算电磁学外形设计都能针对较宽的一个甚至几个频带。



  • 1968年，前苏联物理学家Veselago对电磁波在介电常数和磁导率同时为负数的反常介质中的传播特点作过纯理论的研究。但自然界中始终没有发现ε、μ同时为负数的介质存在，所以他的研究结果在20世纪一直没有得到实验验证。
    Veselago V.G.  , Sov. Phys. Usp. ,1968,10,509
    .
  • 1996~1999年，Pendry等相继从理论上提出：用周期排列的金属条和/或开口金属谐振环可以在微波波段产生等效负介电常数和等效负磁导率。
    Pendry J.B. , et al. , Phys. Rev. Lett. ,1996,76,4773
    Pendry J.B. , et al. , IEEE Trans. Microwave Theo. And Tech. ,1999,47,2075
    .
  • 2000年，Smith等人将金属丝板和SRR板有规律地排列在一起，制作了世界上第一块等效介电常数和等效磁导率同时为负数的介质。
    Smith D.R. ,Willie J. , et al. , Phys. Rev. Lett. ,2000,84,4184
    .
  • 2001年，Shelby等人首次在实验上证实了当电磁波斜入射到左手材料与右手材料的分界面时，折射波的方向与入射波的方向在分界面法线的同侧。
    Shelby R. ,Smith D.R. , et al , Science ,2001,292,77




这样的复合结构材料又称“光子晶体”，是由两种或两种以上的电介质材料周期性排列而成的人造材料，排列周期为波长量级，具有光电能带间隙，可以控制电磁波在其中的传播。特定的基本材料选择+结构安排可以另光子晶体对某波长的电磁波表现出负折射率。


简单的说，
对于3GHz的S波段陆基或海基雷达（比如宙斯盾系统的AN/SPY-1），负折射率材料结构的排列周期就是0.1m ；
对于10GHz的X波段机载雷达（各种战斗机的机扫、电扫火控雷达，以及海基/陆基APAR），负折射率材料结构的排列周期就是0.03m
注意这只是排列周期——一种复合结构材料要想发挥作用，少说也得周期性排列>10个周期，那就是>1m、0.3m

所以，这种周期性排列的人工复合结构，不但不能做涂料，也不能做胶带蒙皮，甚至连做基底材料也不可能。





目前的所谓负折射率材料都是复合结构，非均质材料，复合结构么，做透镜可以，做涂层不行。

另外复合结构都是针对很专一的波长设计的，不像目前一般的吸波涂料和计算电磁学外形设计都能针对较宽的一个甚至几个频带。



  • 1968年，前苏联物理学家Veselago对电磁波在介电常数和磁导率同时为负数的反常介质中的传播特点作过纯理论的研究。但自然界中始终没有发现ε、μ同时为负数的介质存在，所以他的研究结果在20世纪一直没有得到实验验证。
    Veselago V.G.  , Sov. Phys. Usp. ,1968,10,509
    .
  • 1996~1999年，Pendry等相继从理论上提出：用周期排列的金属条和/或开口金属谐振环可以在微波波段产生等效负介电常数和等效负磁导率。
    Pendry J.B. , et al. , Phys. Rev. Lett. ,1996,76,4773
    Pendry J.B. , et al. , IEEE Trans. Microwave Theo. And Tech. ,1999,47,2075
    .
  • 2000年，Smith等人将金属丝板和SRR板有规律地排列在一起，制作了世界上第一块等效介电常数和等效磁导率同时为负数的介质。
    Smith D.R. ,Willie J. , et al. , Phys. Rev. Lett. ,2000,84,4184
    .
  • 2001年，Shelby等人首次在实验上证实了当电磁波斜入射到左手材料与右手材料的分界面时，折射波的方向与入射波的方向在分界面法线的同侧。
    Shelby R. ,Smith D.R. , et al , Science ,2001,292,77




这样的复合结构材料又称“光子晶体”，是由两种或两种以上的电介质材料周期性排列而成的人造材料，排列周期为波长量级，具有光电能带间隙，可以控制电磁波在其中的传播。特定的基本材料选择+结构安排可以另光子晶体对某波长的电磁波表现出负折射率。

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2011-7-15 21:23 上传



简单的说，
对于3GHz的S波段陆基或海基雷达（比如宙斯盾系统的AN/SPY-1），负折射率材料结构的排列周期就是0.1m ；
对于10GHz的X波段机载雷达（各种战斗机的机扫、电扫火控雷达，以及海基/陆基APAR），负折射率材料结构的排列周期就是0.03m
注意这只是排列周期——一种复合结构材料要想发挥作用，少说也得周期性排列>10个周期，那就是>1m、0.3m

所以，这种周期性排列的人工复合结构，不但不能做涂料，也不能做胶带蒙皮，甚至连做基底材料也不可能。



哈哈哈哈　这个如果是大方向，我敢说ｔｇ一定笑开花。大家可以查查什么浙大　东南大学　杜克大学　诺丁汉大学什么的。我们这领域要搞起来。那他娘是月经失调的红啊
哈工大搞得很好的
另外楼上的楼上，这种材料一个个top-down加工出来是很麻烦，但如果我bottom-up合成组装呢？
太专业了，这个东西除了在军事上应用，民用有什么价值？
太专业了，不是好懂，不过希望我们不要落在后面就好了
很科幻的材料

fyapply 发表于 2011-7-15 22:23
哈工大搞得很好的
另外楼上的楼上，这种材料一个个top-down加工出来是很麻烦，但如果我bottom-up合成组装呢 ...


组装成0.3m厚的“隐身板”给Tu-160用？

另外你可以自己画一画图，看看反射腔内敷这种材料（先别管尺寸有多厚）能不能让反射腔不反射了
fyapply 发表于 2011-7-15 22:23
哈工大搞得很好的
另外楼上的楼上，这种材料一个个top-down加工出来是很麻烦，但如果我bottom-up合成组装呢 ...


组装成0.3m厚的“隐身板”给Tu-160用？

另外你可以自己画一画图，看看反射腔内敷这种材料（先别管尺寸有多厚）能不能让反射腔不反射了
超过介质中光速的现象多的去了，游泳池式反应堆中的蓝光就是带电粒子速度超过水中光速所发出的光。   只 ...
你懂不懂相对论啊

血色青年 发表于 2011-7-16 00:36
你懂不懂相对论啊


不敢言懂，略知一二。列兵想请教什么问题？
咱不敢说解答，至少可能指点你去什么专业书籍里面查什么词条。
血色青年 发表于 2011-7-16 00:36
你懂不懂相对论啊


不敢言懂，略知一二。列兵想请教什么问题？
咱不敢说解答，至少可能指点你去什么专业书籍里面查什么词条。
很科幻的材料！


负折射率材料只能对可见光波段隐身将其发生偏转绕过障碍物·~~~多电磁波做不到~~~

负折射率材料只能对可见光波段隐身将其发生偏转绕过障碍物·~~~多电磁波做不到~~~
这玩意关相对论啥事啊


俺不懂那么多，不过貌似只有真空中光速最高
居然还有折射率小于1的材料，是楼主太NB还是偶孤陋寡闻
还有光子晶体，这种东西还是服从麦克斯韦方程的，说楼主啥好呢

俺不懂那么多，不过貌似只有真空中光速最高
居然还有折射率小于1的材料，是楼主太NB还是偶孤陋寡闻
还有光子晶体，这种东西还是服从麦克斯韦方程的，说楼主啥好呢
paini 发表于 2011-7-16 00:26
组装成0.3m厚的“隐身板”给Tu-160用？

另外你可以自己画一画图，看看反射腔内敷这种材料（先别管尺 ...
物理我比较外行，不过化学上嘛，嘿嘿，为啥不能组装成一块板子？

fyapply 发表于 2011-7-16 16:27
物理我比较外行，不过化学上嘛，嘿嘿，为啥不能组装成一块板子？


没啥不能啊，>0.3m厚的板，还只是针对X-band雷达的，给谁用？隐身航母？
如果是S-band雷达，>1m厚的板，给谁用？奸星舰？
fyapply 发表于 2011-7-16 16:27
物理我比较外行，不过化学上嘛，嘿嘿，为啥不能组装成一块板子？


没啥不能啊，>0.3m厚的板，还只是针对X-band雷达的，给谁用？隐身航母？
如果是S-band雷达，>1m厚的板，给谁用？奸星舰？
太专业了，很科幻的，学习了
小白。。。。看看科普
它军事应用非常广范
fkg063423 发表于 2011-7-16 16:52
它军事应用非常广范
没错，在200年后，太空战斗机时代。
绕过可见光？很难吧，毕竟可见光的频率范围还是很大的
小白看各位大大营养贴
paini 发表于 2011-7-16 16:33
没啥不能啊，>0.3m厚的板，还只是针对X-band雷达的，给谁用？隐身航母？
如果是S-band雷达，>1m厚的板 ...
可以局部使用，比如飞机正前方、正后方，沿飞机纵轴加一段该材料。
很科幻的材料
paini 发表于 2011-7-16 16:33
没啥不能啊，>0.3m厚的板，还只是针对X-band雷达的，给谁用？隐身航母？
如果是S-band雷达，>1m厚的板 ...
求解毒
为啥那么厚？
fyapply 发表于 2011-7-16 17:28
求解毒
为啥那么厚？
自己往上翻，前面已经说过了。
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