隱身飛機所使用的隱身涂料需要在耐腐蝕、耐高溫、以及隱身等因素之間找到折中點,因此隱身涂料的耐高溫欠佳,美國隱身飛機所使用的隱身涂料,在250℃時就會開始崩潰。隱身涂料耐高溫性的不足,直接導致冷戰時期頗為推崇的高空高速的設計思路,在隱身時代戛然而止。

SR-72 CG 甭管他存不存在但是可以肯定的是這玩粉末涂料意在雷達上挺亮的

但是陶瓷基隱身涂料可能會重新撬開高空高速時代的大門,近日美國著名軍事網站《1945》刊登的《Hypersonic Stealth Fighters: The Air Forces Next Super Weapon?》一文中,文章作者表示,由北卡羅來納州立大學Chengying“Ch粉末涂料eryl”Xu博士(應當是譯為徐成英)研發團隊所研發的陶瓷基隱身涂料能夠應對3200℉(1750℃)的溫度,不僅能夠滿足超音速飛行的飛行器所需,甚至能夠滿足以6馬赫的速度飛行的高超音速隱身飛行器所需。

美媒:美華裔博士正在研究陶瓷基隱身涂料,可滿足高超音速隱身飛行器所需

《1945》網站《Hypersonic Stealth Fighters: The Air Forces Next Super Weapon?》一文稱,北卡羅來納州立大學Chengying“Cheryl”Xu博士(應當是譯為粉末涂料徐成英)所帶領的研發團隊正在研發研發的陶瓷基隱身涂料,比現如今的聚合物隱身涂料更加有效,能吸收90%以上的電磁波,并且陶瓷基隱身涂料的耐久性也很強,從而大大降低隱身飛機的維護量。

更為重要的是陶瓷基隱身涂料可以承受高達3200℉(1750℃)的高溫,不僅足以維持飛行器的超音速飛行(F-35以1.2馬赫粉末涂料以上的速度飛行,或者以1.2馬赫的飛行速度維持超過一分鐘的飛行時,尾翼的隱身涂料就會出現剝落的情況),也足以維持6馬赫高超音速飛行,允許SR-72之類的高超音速飛機成為現實。因此文章作者猜測,徐博士帶隊研發的陶瓷基隱身涂料可能會應用在NGAD計劃之上,而NGAD可能會成為有史以來最強大的隱身戰斗機。粉末涂料

高速飛行直接等同于高溫飛行,6馬赫飛行時的高溫足以融化鋼鐵

用一根鐵筷子在沙土中摩擦,鐵筷子很快就會發燙,而空氣固然要比沙土稀薄,但是飛機的飛行速度也不是筷子能比的。飛行器以2馬赫速度飛行時,頭錐溫度為100℃左右;以3馬赫速度飛行時,頭錐溫度為3粉末涂料50℃左右;4馬赫時為445℃;6馬赫時為1480℃,足以融化鋼鐵;8馬赫時1793℃;10馬赫時3173℃。

航空鋁的耐熱極限不過155度,超過這個問題鋁合金就開始變軟,因此鋁合金飛機飛行速度的上限也就是2.5馬赫左右;普通合金鋼的溫度超過350度時,鋼材也會開始變軟,但是合金鋼終究是比鋁合金耐熱,粉末涂料因此也就誕生了MIG-25和MIG-31這種大批量生產的高速怪獸;

鈦合金的表現要比鋼材好不少,但是鈦合金的加工難度實在是太太太高了,XB-70的價格等同于企業級核動力航母,SR-71造價4000多萬美元一架,而佩里級護衛艦的預計造價也才4500萬美元,直接導致一個三馬赫機群,差不多等于一個航母戰斗群粉末涂料在天上飛,這群比黃金都貴的大寶貝,但凡磕著碰著都能讓財政部嘎一聲抽過去。

讓飛機飛3馬赫的代價實在是太打了即便是財大氣粗的美國根本扛不住運營大量的3馬赫飛行器,XB-70與F-108先后被砍,也就是執行偵察任務的SR-71僥幸量產。蘇聯力大磚飛的不銹鋼飛機,固然是機動性基本等于零,也就比隔壁的SR-7粉末涂料1強一點,但是生產成本比SR-71低了好幾個數量級,因此MIG-25總產量高達1200架,MIG-31的總產量也有519架之多。(說實話SR-71也就是單體性能強,但是真要輪總體性能的話還是MIG-25好,畢竟一架SR-71能買差不多1個中隊的MIG-25了)

但是隨著探測技術以及導彈技術的發展,高空粉末涂料高速變得越來越不實用,因此第四代戰斗機(舊美標)戰斗機開始研制的時候,美蘇不約而同的拋棄了高空高速的思路,轉而在戰斗機上應用隱身技術,從而增加探測難度,降低暴露概率,讓必然暴露距離從四百公里縮減至兩百公里甚至縮減至一百公里。

而隱身涂料需要在抗高溫、耐腐蝕、吸收電磁波等一連串影響因素之間找到一個最有利粉末涂料于隱身的折中點,因此美蘇可以說是想也不想就放棄了隱身涂料的抗高溫能力,畢竟最大飛行速度超過四馬赫的防空導彈已經一抓一大把了,而超過4馬赫的偵察機/轟炸機簡直是在癡人說夢追求抗高溫能力干啥?

由于如上因素美國研制的飛翼式隱身轟炸機的速度被控制在了亞音速(超音速飛翼第一第二代隱身涂料如果應用在超音速飛機上粉末涂料的話,怕不是飛著飛著就不隱身了)也就是第二第三代隱身涂料才擁有了較強的抗高溫能力,能夠應對超音速飛行時的高溫。既便如此美國應用在F-35等隱身飛機上的隱身涂料,在工作環境溫度超過250℃時就會開始崩潰,隱身外形被破壞、隱身能力大幅降低。為了避免隱身能力的下降,美國人不得不將F-35的飛行速度限制在1粉末涂料.2馬赫,否則飛著飛著就不隱身了。

50年代的 BICh-26 飛翼式超音速戰斗機計劃

但是世界軍用飛機發展轉向隱身方向,并不意味著高空高速就沒有價值,誠然不隱身的超音速飛機在幾百公里之外就會因為強烈的紅外反應而在紅外偵測系統上暴露,以及因為過高的飛行高度而被雷達所偵測到,而在暴露之后雙三飛行器顯然是跑粉末涂料不過防空導彈的。但是具備紅外以及電磁隱身能力的高超音速飛行器呢?

X-15

雷達隱身以及紅外隱身能力,能夠讓高超音速隱身飛行器在距離雷達一百公里內才會暴露,而四馬赫乃至六馬赫的飛行速度也能讓最大飛行速度只有3.5馬赫(標6與標2)到5馬赫之間(ESSM)的防空導彈干瞪眼。高超音速隱身飛行器投完彈跑路了防粉末涂料空導彈都沒有追上來。

但是當代主流的隱身材料涂料能力也就兩百多度,而高超音速飛行器的隱身涂料需要能夠扛得住高超音速飛行時上千度的高溫,研發難度實在是太大了,所以在抗高溫隱身涂料問世之前,高超音速隱身飛行器在很長一段時間中都是看起來很美好,但是現實卻很骨感的先進概念。

誠然這種陶瓷基的隱身材料能夠大大提升粉末涂料隱身涂料的耐熱性,從而讓高超音速隱身飛機成為現實,也能大大降低普通構型的隱身飛機的使用成本,可以說陶瓷基隱身材料真的服役之后,隱身飛機可能會像今天的非隱身飛機一樣百花齊放,但是一款先進技術從技術到成品的周期是很長的,因此NGAD用上被1945吹了半天的陶瓷基隱身涂料的幾率恐怕很低。

但是無偵-8可能已粉末涂料經涂上能夠讓高超音速飛行器隱身的飛行涂料了,畢竟國防科技大學研究的能夠耐受1650℃高溫的纖維增強陶瓷基復合材料表面抗氧化/紅外隱身涂層早就申請專利了,一部分數據都公開展示了!能夠隱身的無偵-8想想都嚇人,六馬赫的速度意味著2.052公里/秒,也就是說對于無偵-8而言,飛過一百公里需要的時間不過是一粉末涂料分鐘而已,美國的防空導彈速度還沒爬到無偵-8的所在高度,無偵-8的偵察任務就已經完成且撒丫子開溜了。