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高超隐身飞机又快又隐身,美媒:陶瓷基隐身涂料可抗1750℃

作者:虹瓷科技点击:37 发布时间:2023-07-05

隐身飞机所使用的隐身涂料需要在耐腐蚀、耐高温、以及隐身等因素之间找到折中点,因此隐身涂料的耐高温欠佳,美国隐身飞机所使用的隐身涂料,在250℃时就会开始崩溃。隐身涂料耐高温性的不足,直接导致冷战时期颇为推崇的高空高速的设计思路,在隐身时代戛然而止。

陶瓷基隐身涂料

SR-72 CG 甭管他存不存在但是可以肯定的是这玩粉末涂料意在雷达上挺亮的

但是陶瓷基隐身涂料可能会重新撬开高空高速时代的大门,近日美国著名军事网站《1945》刊登的《Hypersonic Stealth Fighters: The Air Forces Next Super Weapon?》一文中,文章作者表示,由北卡罗来纳州立大学Chengying“Ch粉末涂料eryl”Xu博士(应当是译为徐成英)研发团队所研发的陶瓷基隐身涂料能够应对3200℉(1750℃)的温度,不仅能够满足超音速飞行的飞行器所需,甚至能够满足以6马赫的速度飞行的高超音速隐身飞行器所需。

美媒:美华裔博士正在研究陶瓷基隐身涂料,可满足高超音速隐身飞行器所需

《1945》网站《Hypersonic Stealth Fighters: The Air Forces Next Super Weapon?》一文称,北卡罗来纳州立大学Chengying“Cheryl”Xu博士(应当是译为粉末涂料徐成英)所带领的研发团队正在研发研发的陶瓷基隐身涂料,比现如今的聚合物隐身涂料更加有效,能吸收90%以上的电磁波,并且陶瓷基隐身涂料的耐久性也很强,从而大大降低隐身飞机的维护量。

陶瓷基隐身涂料

更为重要的是陶瓷基隐身涂料可以承受高达3200℉(1750℃)的高温,不仅足以维持飞行器的超音速飞行(F-35以1.2马赫粉末涂料以上的速度飞行,或者以1.2马赫的飞行速度维持超过一分钟的飞行时,尾翼的隐身涂料就会出现剥落的情况),也足以维持6马赫高超音速飞行,允许SR-72之类的高超音速飞机成为现实。因此文章作者猜测,徐博士带队研发的陶瓷基隐身涂料可能会应用在NGAD计划之上,而NGAD可能会成为有史以来最强大的隐身战斗机。粉末涂料


高速飞行直接等同于高温飞行,6马赫飞行时的高温足以融化钢铁

用一根铁筷子在沙土中摩擦,铁筷子很快就会发烫,而空气固然要比沙土稀薄,但是飞机的飞行速度也不是筷子能比的。飞行器以2马赫速度飞行时,头锥温度为100℃左右;以3马赫速度飞行时,头锥温度为3粉末涂料50℃左右;4马赫时为445℃;6马赫时为1480℃,足以融化钢铁;8马赫时1793℃;10马赫时3173℃。

陶瓷基隐身涂料

航空铝的耐热极限不过155度,超过这个问题铝合金就开始变软,因此铝合金飞机飞行速度的上限也就是2.5马赫左右;普通合金钢的温度超过350度时,钢材也会开始变软,但是合金钢终究是比铝合金耐热,粉末涂料因此也就诞生了MIG-25和MIG-31这种大批量生产的高速怪兽;

陶瓷基隐身涂料

钛合金的表现要比钢材好不少,但是钛合金的加工难度实在是太太太高了,XB-70的价格等同于企业级核动力航母,SR-71造价4000多万美元一架,而佩里级护卫舰的预计造价也才4500万美元,直接导致一个三马赫机群,差不多等于一个航母战斗群粉末涂料在天上飞,这群比黄金都贵的大宝贝,但凡磕着碰着都能让财政部嘎一声抽过去。

陶瓷基隐身涂料

让飞机飞3马赫的代价实在是太打了即便是财大气粗的美国根本扛不住运营大量的3马赫飞行器,XB-70与F-108先后被砍,也就是执行侦察任务的SR-71侥幸量产。苏联力大砖飞的不锈钢飞机,固然是机动性基本等于零,也就比隔壁的SR-7粉末涂料1强一点,但是生产成本比SR-71低了好几个数量级,因此MIG-25总产量高达1200架,MIG-31的总产量也有519架之多。(说实话SR-71也就是单体性能强,但是真要轮总体性能的话还是MIG-25好,毕竟一架SR-71能买差不多1个中队的MIG-25了)

陶瓷基隐身涂料

但是随着探测技术以及导弹技术的发展,高空粉末涂料高速变得越来越不实用,因此第四代战斗机(旧美标)战斗机开始研制的时候,美苏不约而同的抛弃了高空高速的思路,转而在战斗机上应用隐身技术,从而增加探测难度,降低暴露概率,让必然暴露距离从四百公里缩减至两百公里甚至缩减至一百公里。

陶瓷基隐身涂料

而隐身涂料需要在抗高温、耐腐蚀、吸收电磁波等一连串影响因素之间找到一个最有利粉末涂料于隐身的折中点,因此美苏可以说是想也不想就放弃了隐身涂料的抗高温能力,毕竟最大飞行速度超过四马赫的防空导弹已经一抓一大把了,而超过4马赫的侦察机/轰炸机简直是在痴人说梦追求抗高温能力干啥?

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由于如上因素美国研制的飞翼式隐身轰炸机的速度被控制在了亚音速(超音速飞翼第一第二代隐身涂料如果应用在超音速飞机上粉末涂料的话,怕不是飞着飞着就不隐身了)也就是第二第三代隐身涂料才拥有了较强的抗高温能力,能够应对超音速飞行时的高温。既便如此美国应用在F-35等隐身飞机上的隐身涂料,在工作环境温度超过250℃时就会开始崩溃,隐身外形被破坏、隐身能力大幅降低。为了避免隐身能力的下降,美国人不得不将F-35的飞行速度限制在1粉末涂料.2马赫,否则飞着飞着就不隐身了。

陶瓷基隐身涂料

50年代的 BICh-26 飞翼式超音速战斗机计划

但是世界军用飞机发展转向隐身方向,并不意味着高空高速就没有价值,诚然不隐身的超音速飞机在几百公里之外就会因为强烈的红外反应而在红外侦测系统上暴露,以及因为过高的飞行高度而被雷达所侦测到,而在暴露之后双三飞行器显然是跑粉末涂料不过防空导弹的。但是具备红外以及电磁隐身能力的高超音速飞行器呢?

陶瓷基隐身涂料

X-15

雷达隐身以及红外隐身能力,能够让高超音速隐身飞行器在距离雷达一百公里内才会暴露,而四马赫乃至六马赫的飞行速度也能让最大飞行速度只有3.5马赫(标6与标2)到5马赫之间(ESSM)的防空导弹干瞪眼。高超音速隐身飞行器投完弹跑路了防粉末涂料空导弹都没有追上来。

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但是当代主流的隐身材料涂料能力也就两百多度,而高超音速飞行器的隐身涂料需要能够扛得住高超音速飞行时上千度的高温,研发难度实在是太大了,所以在抗高温隐身涂料问世之前,高超音速隐身飞行器在很长一段时间中都是看起来很美好,但是现实却很骨感的先进概念。

陶瓷基隐身涂料

诚然这种陶瓷基的隐身材料能够大大提升粉末涂料隐身涂料的耐热性,从而让高超音速隐身飞机成为现实,也能大大降低普通构型的隐身飞机的使用成本,可以说陶瓷基隐身材料真的服役之后,隐身飞机可能会像今天的非隐身飞机一样百花齐放,但是一款先进技术从技术到成品的周期是很长的,因此NGAD用上被1945吹了半天的陶瓷基隐身涂料的几率恐怕很低。

陶瓷基隐身涂料

但是无侦-8可能已粉末涂料经涂上能够让高超音速飞行器隐身的飞行涂料了,毕竟国防科技大学研究的能够耐受1650℃高温的纤维增强陶瓷基复合材料表面抗氧化/红外隐身涂层早就申请专利了,一部分数据都公开展示了!能够隐身的无侦-8想想都吓人,六马赫的速度意味着2.052公里/秒,也就是说对于无侦-8而言,飞过一百公里需要的时间不过是一粉末涂料分钟而已,美国的防空导弹速度还没爬到无侦-8的所在高度,无侦-8的侦察任务就已经完成且撒丫子开溜了。

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