隐身材料技术标准现状和标准发展设想

郑付来

摘要：简要介绍我国隐身材料技术状况，分析隐身材料标准现状及存在的问题，提出了隐身材料标准的初步发展设想。关键词：隐身材料 标准 现状 发展设想

Abstract： The development of technology for stealthy materials is analyzed. The current situation and problems of the standards are discovered， and the fundamental development plan of standards for stealthy materials is proposed.

Key words： stealthy material， standards， current situation， development plan

随着科学技术的发展，用于发现目标的侦查、探测手段日益先进，为了避免军事目标和武器装备被敌方发现、摧毁，使用隐身材料提高其生存能力和突防能力成为最简单而有效的手段，隐身材料的研究成为军事技术发展的重要方向[1]。

1 隐身材料技术发展现状

隐身技术是在一定的探测环境中，通过缩减、控制目标的各种特征信号，降低其可探测性，使其难以被发现、跟踪、识别和攻击的综合性技术[2]。实战表明，隐身技术能有效地提高武器装备的生存、突防能力和作战效能。因此，隐身技术已成为各军事强国的研究热点之一[3]。荷兰、德国、美国等国家先后将隐身材料用于飞机、舰艇，研制的不同型号的飞机先后在战争中显露头角[4]。

针对不同的探测手段，隐身技术可分为雷达隐身技术、红外隐身技术、可见光隐身技术、激光隐身技术、声隐身技术和磁隐身技术等。对于飞行器而言，飞行器的隐身主要是缩减目标的雷达散射截面和降低目标的红外辐射，与此相对应的是雷达隐身技术与材料以及红外隐身技术与材料的研究和发展[5]，并且目前应用最广泛的也是雷达隐身和红外隐身。

现代战争中，雷达仍是探测目标最可靠的手段，当前及今后很长时间的隐身技术主要是针对雷达探测[6]，国内外隐身飞机根据不同的需求形成了很多种类的雷达吸波隐身材料。雷达吸波材料的应用是实现隐身的主要措施，也是隐身技术研究的主要内容。由于气动方面的限制，飞行器的许多部件无法采用外形隐身，只能在这些部件上采用雷达吸波材料来减缩RCS。目前，用于材料隐身的雷达吸波材料已达十几种之多。在国外的飞机上，据报道俄罗斯的米格29、美国的F22和F35等隐身战机中，均采用雷达吸波涂料、吸波胶片、导电胶带等多种隐身材料，以缩减由镜面反射及表面缺陷、缝隙等电磁不连续处产生的雷达散射截面（RCS）。国内根据飞行器不同部位的隐身需求，形成了雷达吸波涂料、耐高温隐身材料、吸波/屏蔽胶片、吸波泡沫、吸波腻子、导电胶带、导电涂料等多品种、系列化隐身材料，广泛应用于多个型号航空飞行器。

随着红外探测技术及红外成像技术的飞速发展，各种具有高探测精度、高分辨率的红外探测和遥感设备不断涌现，常规的红外对抗措施越来越不能满足现代战争的需要。为此，以降低装备红外信号特征和消弱敌方红外探测效能为宗旨的红外隐身技术，受到了各国的高度重视并迅速发展。20世纪70年代起，美国和前苏联展开了大量红外隐身技术的基础性研究，此后，西方各国纷纷介入其中[7]，利用屏蔽、低发射率、热抑制等降低目标的红外辐射强度和特性，使红外探测设备难以探测到目标，实现隐身的目的[8]，以提高其在未来战场上的作战、突防和生存能力。目前，国内新型武器装备均有红外隐身功能的需求，也开展了大量的红外隐身技术研究工作，已经开发和正在开发的红外隐身材料品种有：铝粉树脂型温控材料、低发射多层薄膜型无机金属氧化物类材料、金属超细粉材料以及用金属氧化物作为树脂添加剂的涂料型材料等[9]。

随着新一代武器装备对隐身性能的迫切需求，近些年隐身技术的发展非常迅速，但是隐身材料标准却未获得重视，发展不明显。

2 隐身材料标准现状

隐身材料标准主要分为材料标准、工艺标准和相关隐身性能试验方法标准。目前，尚未查到與隐身材料相关的国外标准。国内隐身材料行业及以上相关标准全是国家军用标准，并且数量很少，只有材料标准和试验方法标准，无工艺标准；其他国内标准就是各企业编制的大量企业标准。

2.1 行业及以上标准

1）材料标准

此类标准严重缺失，无行业及以上标准可供使用。

2）工艺标准

此类标准严重缺失，无行业及以上标准可供使用。

3）试验方法标准

目前仅有的隐身材料行业及以上试验方法标准为国家军用标准GJB 2038A—2011《雷达吸波材料反射率测试方法》、GJB 2502.3—2006《航天器热控涂层试验方法 第3部分：发射率测试》、GJB 5022—2001《室内场缩比目标雷达散射截面测试方法》、GJB 5023.2—2003《材料和涂层反射率和发射率测试方法 第2部分：发射率》、GJB 5892—2006《红外辐射率测量方法》、GJB 8820—2015《电磁屏蔽材料屏蔽效能测量方法》，主要是隐身材料反射率和发射率试验方法标准，其他隐身材料的耐腐蚀性、耐介质性、附着力等性能的试验方法基本上是借鉴国标中涂料的相关试验方法，没有形成隐身材料独立的试验方法。

从材料性能表征方面来看，各单位采用的方法并不完全统一，现行的红外发射率测量的标准有：GJB 2502.3—2006、GJB 5023.2—2003、GJB 5892—2006。目前这三项标准均有单位引用，但是基于不同的测试标准所采用的设备不同，测试数据完全不同，之间也没有可比性，这就对材料使用单位判断不同单位的红外低发射率涂料性能带来了很大的难度。同时，GJB 5892—2006采用间接法计算得出隐身材料的红外发射率，由于其无法区分镜面反射和漫反射，因此得出的结果误差较大，不能满足材料的测试要求。GJB 5023.2—2003的发射率测试范围有限，不能满足目前红外隐身材料发射率的测试要求。

目前适用的标准仅为GJB 2038A—2011、GJB 5022—2001、GJB 8820—2015，其中GJB 2038A—2011是对GJB 2038—1994进行修订而成，对适用的测试频率范围进行了扩展，对RCS法的测试材料类型进行了增加；反射率测试的适用温度也扩展到高温，满足了当前对雷达吸波材料反射率的测试要求。

2.2 企业标准

由于我国隐身材料技术的快速发展，行业及以上标准制修订较慢，造成各企业存在大量的企业级标准。由于各企业间技术水平、设备、人员等各方面的差异，各企业级标准不能协调统一；技术要求和考核重点不统一，同一材料在不同标准中的技术要求各不相同，甚至有时还会出现材料重复研究现象，造成不必要的浪费，这类标准不协调的问题，给设计和制造部门在选材、选用标准及材料的制造和使用上容易造成混乱。

3 隐身材料技术标准的初步发展设想

3.1 规划完善隐身材料技术标准体系

虽然目前最常用、应用最广泛的是雷达吸波隐身材料和红外隐身材料，但是多波段复合兼容隐身材料、可见光隐身材料、激光隐身材料、磁隐身材料等发展也比较迅速，并且鉴于目前隐身材料行业及以上标准较少，更需要加强顶层策划，规划完善隐身材料技术标准体系，遵循完整性、协调性、继承性的原则建立以材料标准、工艺标准、试验方法标准为主线，包含雷达隐身材料、红外隐身材料、多波段复合兼容隐身材料、可见光隐身材料、激光隐身材料、磁隐身材料等类别材料的隐身材料技术标准体系框架，隐身材料技术标准体系框架见图1，旨在梳理隐身材料在科研、生产等相关领域标准化需求，集中反映隐身材料技术领域标准化建设和发展情况。

3.2 补充完善材料标准和工艺标准

1）材料标准

随着隐身技术的快速发展，隐身材料也取得了长足的进步，主要包括雷达隐身材料、红外隐身材料、可见光隐身材料、激光隐身材料、声隐身材料和磁隐身材料等。但隐身材料技术标准严重缺乏。目前，雷达隐身材料除常规的WAT-0.5B、SEC-0.5、UESTC-0.5G、WHUT-0.5A等牌号材料外，吸波泡沫、吸波胶片、吸波腻子、导电胶带、导电涂料等其他类型的雷达隐身材料也应及时纳入材料标准中。同时，红外隐身材料、激光隐身材料等新材料、新技术也没有及时纳入行业及以上标准，影响新材料、新技术的后续使用，不利于在行业及以上层面对材料水平进行统一规定。

2）工艺标准

从隐身材料标准分析可知，严重缺乏隐身材料行业及以上工艺标准，其主要原因是各企业间技术水平、设备、人员等各方面的差异，各工艺之间存在很大的差异，甚至有时候同一种材料也有不同的工艺，如隐身涂料的喷涂、刷涂等，根据各工况情况选择适当的涂覆方式，再加上各企业之间在工艺上的保密性，所以导致隐身材料工艺标准不易达成共识。因此，工艺标准制修订时应充分考虑各单位的积极性和可行性，同时兼顾各企业工艺实施存在的客观差异，规定出合理的推荐工艺。

3.3 加强标准之间的协调性、适用性

隐身材料技术标准主要包含材料标准、工艺标准、试验方法标准，在标准制修订时应加强标准之间的协调性，针对一种隐身材料，在材料标准制修订过程中，将工艺标准和试验方法标准制修订配套同步开展，形成验收、工艺、试验方法的一整套标准，确保标准的协调统一。鉴于目前在用的隐身材料行业及以上技术标准较少，无行业及以上材料标准和工艺标准可用，标准适用性落后太多，很多新材料、新技术没有及时纳入行业及以上标准，影响新材料、新技术的后续使用，建议及时将新材料、新技术纳入行业及以上标准，并对发布实施的标准及时修订、调整。

4 结束语

近年来，隐身材料技术获得了快速发展，然而标准制修订进度严重滞后，迫切需要根据型号研制生产需要合理规划，切实做好标准的制修订工作。

1）应尽快编制先进、适用的隐身材料及相关测试方法行业及以上标准，为各类隐身材料的研制、生产和验收提供有效的质量保证。

2）建立完善隐身材料标准体系，使国家标准、行业标准和企业标准协调统一。

参考文献

[1] 崔锦峰，马永强，杨保平，等.红外隐身材料的研究现状及发展趋势[J].表面技术，2010，39（6）：71-74.

[2] 陶宇，陶志萍.雷达隐身技术的研究现状及其展望[J]. 材料导报，2011，25（6）：40-45.

[3] 张洋.飞机红外隐身技术的应用研究[J].国外电子测量技术，2015（1）：83-85.

[4] 邢麗英.隐身材料[M].北京：化学工业出版社，2004.

[5] 王岩，冯玉杰，刘延坤，等.隐身技术与隐身材料研究进展[J].化学工程师，2006，132（9）：43-47.

[6] 陈珂，曾海兵，胡辉.雷达隐身材料技术研究[J].现代防御技术，2005，33（1）：58-61.

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[8] 蒋跃庭，王跃.红外隐身技术与发展[J].红外技术，2003，25（5）：7-9.

[9] 庄海燕，郑添水，任润桃，等.红外隐身涂料的研究现状及发展趋势[J].材料开发及应用，2006，21（3）：43-46.