等离子体隐身的机理和特点

萱草

等离子体隐身的机理和特点

等离子体隐身技术的原理是利用电磁波与等离子体互相作用的特性来实现的，其中等离子体频率起着重要的作用。等离子体频率指等离子体电子的集体振荡频率，频率的大小代表等离子体对电中性破坏反应的快慢，它是等离子体的重要特征。若等离子体频率小于入射电磁波频率，则电磁波不会进入等离子体，此时，等离子体反射电磁波，外来电磁波仅进入均匀等离子体约2mm，其能量的86％就被反射掉了。但是当等离子体频率大于入射电磁波频率时，电磁波不会被等离子体截止，能够进入等离子体并在其中传播，在传播过程中，一部分能量传给等离子体中的带电粒子，被带电粒子吸收，而自身能量逐渐衰减。 等离子体之内电子密度越大，振荡频率越高，和离子、中性粒子碰撞的频率就高，对雷达波的吸收就越大。同时雷达波在等离子体中传播时，由于在等离子体中有大量的中性分子或原子，所以还存在着介电损耗。等离子体介质在雷达波交变电场的作用下产生极化现象，在极化过程中，电荷来回反复越过势垒??电场的能量，表现为电导损耗，松弛极化损耗和谐振损耗等。另外，由等离子体发生器喷射到飞机外围空间的等离子体是非均衡等离子体，处于非热动力平衡状态。经过一定时间离子间的碰撞才达到趋向密度均匀和温度均匀的热力学平衡状态? 等离子体隐身具有如下独特的优点： （1）吸波频带宽、吸收率高、隐身效果好，使用简便、使用时间长、价格极其便宜； （2）由于等离子体是宏观呈电中性的优良导体，极易用电磁的办法加以控制，只要控制得当，还可以扰乱敌方雷达波的编码，使敌方雷达系统测出错误的飞行器位置和速度数据以实现隐身； （3）无需改变飞机等装备气动外形设计，由于没有吸波材料和涂层，维护费用大大降低； （4）俄罗斯的实验证明，利用等离子体隐身技术不但不会影响飞行器的飞行性能，还可以减少30％以上的飞行阻力。 虽然等离子体隐身具有很大优越性，但也存在以下难点。 （1）等离子体对雷达波的吸收能力在不同条件下相差非常大，与多方面的因素有关，如等离子体的密度、碰撞频率、厚度等，入射电磁波频率、电磁波入射角和极化方向等，如何在应用中实现最佳参数并随外界条件进行调节，有一定难度；