各领域对隐身材料的需求情况如何?

最佳答案 匿名用户编辑于2023/06/21 13:57

现代化战争形态对无人化、远程化、精准化的作战需求日益凸显。

1.我国军用飞机存在量与质的需求,隐身材料是四代机的核心部件之一

在现代战争中,能取得制空权的空中力量已经成为决定战争胜负的主导 力量,而航空装备的数量和性能是争夺制空权的关键。近年来,我国高度重 视航空装备的研制与生产,在“质”与“量”上有了明显的提升,但仍然存 在一定不足。在军机数量方面,根据 Flight Global 发布的《World Air Forces 2022》,2022 年全球现役军用飞机总计 53271 架。其中,美国拥有军用飞机 13246 架,占全球军机数的 25%;我国拥有的各类军用飞机 3285 架,占比 仅 6%。主要是因为我军装备在尚未完全定型前装备数量较低,随着改进改型 的逐渐完成,新型战机有望在“十四五”期间开启列装放量模式。

在军机构成方面,我国空军现役队列中仍有较多老旧机型,新机型占比 较少。根据《World Air Forces 2022》,我国总共拥有 1571 架战斗机,仅有19 架 J-20(四代机),占比仅为 1%左右,而在美国的 2740 架战斗机中,四 代机(F-22 和 F-35)的占比达到了 16%,且不包含属于教练机的四代机型, 预计将在 2034 年前后完成 2470 架 F-35 隐身战机的采购,所以相较而言, 我国隐身战机数量存在明显不足。未来我国军机将有大部分老旧机型退役, 隐身战机作为“十四五”提出的跨越式武器装备,将带动隐身材料市场空间 的持续扩张。

全球军机产业呈现出典型、明显的寡头垄断格局。航空武器装备具有高 技术、高投入的特点,关键核心技术仅有少数国家掌握。近年来,地缘政治 冲突频现,国际关系趋于紧张,实现国防武器装备自主可控已成为新型世界 格局下大国博弈的必经之路。隐身材料作为关键武器装备的核心部件,未来 将持续受到政策和市场的支持。

2.导弹、无人机、舰艇同样存在对隐身材料的需求

导弹具有射程远、速度快、精度高、威力大的特点,是现代武器系统中 的重要战略威慑装备。突防技术是提高弹道导弹生命力的重要措施,随着现 代武器装备自防护技术的持续升级,降低导弹自身的信号特征已成为国内外 军事强国的重要研究方向。与传统导弹相比,隐身导弹可全面缩减其信号特 征,可以有效降低敌方军用探测装备的任务效能,减少敌军反应时间,有效 提升导弹实战命中率。此外,隐身导弹由于更难被发现,亦可避免间接暴露 如载机等装备的存在,有效提升己方的战场隐蔽性。隐身已成为新型导弹的 发展趋势。导弹隐身化的主要技术包括外形设计、弹道设计和隐身材料。在 如今的战场环境中,导弹面临多频带侦察仪器的复合探测,仅靠外形设计与 弹道设计已不足以满足隐身需求,隐身材料技术将成为隐身导弹技术的重要 方向。随着隐身导弹需求日益增大,隐身材料将迎来广阔发展前景。

 

二十大报告中指出:“打造强大战略威慑力量体系,增加新域新质作战力 量比重,加快无人智能作战力量发展,统筹网络信息体系建设运用。”相比于 研发周期漫长、成本高昂的载人飞行器,军用无人机具有战场适应能力强、 成本低、配置灵活、任务多元化等优势。根据斯德哥尔摩国际和平研究所 (SIPRI)统计数据,我国国防军费占国内生产总值的比例与美国、俄罗斯、 英国、以色列等军事强国相比处于低位,未来提升空间较大。随着我国军费 投入持续快速增长以及现代信息化战争需求不断释放,我国军费将更多投入 至武器装备建设领域,武器装备更新换代需求将加速释放,预计我国军用无 人机行业将加速发展。

现代化战争形态对无人化、远程化、精准化的作战需求日益凸显。与载 人战斗机相比,军用无人机起降灵活、隐身性能强,同时也可避免人员伤亡, 且能够在核辐射强、毒性强、高海拔等战场工作,可执行危险性高的军事任 务,已经逐步成为现代战争不可或缺的重要武器平台。当无人机具备隐身功 能后,其战场存活能力将呈几何级提升,且未来战争中无人机将配合有人机 协同作战,该作战方式下隐身能力将成为无人机的必要特性,否则将暴露有 人机的定位。

舰艇是海军的主要作战力量,早在二战期间,德国就在潜艇上应用雷达 吸波材料,以躲避盟军的雷达探测。在精确制导技术成熟的现代战争中,舰 艇的反探测能力需求日益凸显。近年来,各国已逐渐开展隐身舰艇相关的研 究,俄罗斯“龙卷风”级隐身炮舰、瑞典“维斯比”级轻型护卫舰、美国“朱 姆沃尔特级驱逐舰”、中国的“055”大型驱逐舰等舰艇相继推出,隐身化已 成为海军装备的发展趋势。

目前,各国海军的舰艇隐身方案中,主要采用以外形设计为主,局部应 用隐身材料的技术途径。但由于探测制导技术的不断发展,舰艇对隐身性能 的要求将不断提高,以隐身外形、隐身材料并重的隐身技术途径将成为提升 隐身能力的重要手段。随着隐身技术在海军舰艇的逐渐应用,隐身材料将迎 来新增长。

3.隐身材料具备耗材属性,存在维修换装需求

根据《雷达吸波涂层损伤及修复研究进展》,隐身材料被广泛用于飞机、 舰船、导弹及其他武器装备,在武器装备寿命期内的任何隐身涂层在贮存、 运输和使用过程中,均会受到环境因素的影响和作用,从而引起涂层变化、 粉化、起层、开裂、附着力下降等物理化学性能的变化和涂层隐身性能的波 动。同时,在战场上、训练中等引起的隐身涂层的划伤、擦伤等机械损伤都 会严重影响到武器的隐身性能。涂层脱落部分使电磁波反射严重,从而会严 重影响到舰艇等武器装备的隐身性能,而且脱落涂层需要考虑到隐身材料的 整体性而进行整体重新涂覆,并不会只填补脱落处,因此修理定价可以达到 与初始涂覆定价相近水平。

美国 F-117 战机在初期,差不多 10 次出动中,飞机的隐身系统有 9 次 要进行大修。B-2 飞机 900m2表面的 95%涂覆一种具有不同厚度的韧性隐身 涂层,每次飞行后,都需要对其表面进行掉屑、划伤和腐蚀等检查,且在两 次飞行之间必须对损坏的蒙皮进行修理。在吸波涂层的使用过程中,吸波涂 层出现了脱落、起层、开裂等失效现象。为了确定吸波涂层失效检测,一般 会采用故障树分析法进行分析,分别从故障现象延伸出故障问题所在,以采 用相应的修复措施。

4.民用市场仍有待继续开拓

目前,隐身材料的产品应用多集中于军品领域,民品销售收入规模较小, 但军用向民用的拓展是有利于企业向好发展的。根据《磁性吸波材料与应用》, 军用雷达吸波材料以磁性吸波材料为主,而磁性吸波材料在民用市场具有广 阔的前景。一方面,电磁波吸波材料技术作为材料科学的分支,其应用的广 泛性及其电子信息产业的紧密相关性将使之成为崛起的新兴产业。另一方面,通过军用向民用的技术迁移,磁性吸波材料已大量应用于民用企业,金属与 合金系列吸波材料也因吸收频带宽、工艺简单而备受关注。