书城教材教辅中学化学课程资源丛书-化学新里程
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第20章 隐形高分子

隐身战斗机是在1991年海湾战争中使用的先进武器。隐身技术在目前阶段主要是指降低飞机的雷达反射截面和红外特征,是一种探测对抗技术,达到隐身的措施主要是改进飞机的外形设计和在飞机表面使用吸波材料。

吸波材料是指能吸收雷达波的复合材料,它可对抗雷达对飞机的探测。目前研制和应用的吸波材料主要有两类:一类是介电吸波材料,其制造方法是在高分子化合物中添加电损耗性物质,如碳纤维、导电炭黑、碳化硅等,依靠电抗损耗雷达入射能量;另一类是电磁性吸收材料,即在高分子化合物中添加铁氧体等磁性物质,依靠电磁损耗雷达入射能量。

用于制造吸波材料的高分子化合物,如视黄基度夫咸式盐聚合物,它的分子为多共轭烯烃结构并含有一群高氯酸抗衡离子,这些抗衡离子由3个氧原子和1个氯原子组成,并在两处松散地高挂在高分子的碳原子骨架上,这种连接方式非常弱,一个光子都有可能把抗衡离子从一个位置移到邻近的一个位置,这种位移使它很快将入射波的电磁能转换成热能散开,这就是它具有极好的吸收电磁波能的本领的原因。

可用于制造吸波材料的高分子还有聚苯硫醚、聚芳酯、聚醚砜、聚芳砜、聚苯并咪唑、聚醚亚胺、聚酰胺酰亚胺,它们被用作吸波材料的基体的原因是,高分子可减轻飞机重量,提高飞机的机动性能和降低油耗。高分子都是电绝缘体。

B-2轰炸机的机身表面大部分由吸波材料的蜂窝夹层结构制成,为减少雷达波散射截面,机翼的前后沿由一连串拇指大小的六角形小室构成,每个小室内填充吸波材料,材料密度从外向内递增,它们用多层吸波材料覆盖,入射的雷达波先投射在机翼的表面上,然后被多层吸波材料吸收,剩余的雷达波进入六角形小室,继续被吸收,几乎可完全消除来自机翼前后雷达波的反射。

预计在21世纪中叶,隐身技术将从隐身飞机扩展至其他领域,到时候,隐身人将不再是科幻小说所特有的主人公了。