Какво трябва да знаете за новия китайски материал за прикритие на стелт самолети

Екип от китайски учени е разработил материал, който може значително да намали видимостта на бойните самолети за радарите, включително спътниковите радари. Най-неочакваното – в основата на технологията е обикновена луфа лиана. Същата, от която според легендата е била използвана за грижа за кожата от самата Клеопатра.

Сега нейната изсушена гъбеста структура е превърната в основа на радиоабсорбиращо покритие. Новата технология е способна да поглъща над 99,99% от електромагнитните вълни в Ku-диапазона, в който работят радари с честоти от 12 до 18 гигахерца, използвани най-често от спътниците за радиолокационно наблюдение.

Покритието се нарича NCO-2 и е с дебелина само 4 милиметра. Въпреки това то може да затисне оотслаби отразения сигнал почти 700 пъти – дори ако лъчът попада отгоре, от най-уязвимата страна на самолета. Най-просто казано, изтребител с ефективна отразяваща повърхност от 50 квадратни метра ще бъде видян на радара като обект с площ по-малка от 1 квадратен метър.

Разработката е изпълнена от специалисти от Народната освободителна армия на Китай и CASIC Corporation – държавна организация, отговаряща за аерокосмическите и отбранителните технологии. Учените са открили начин за обработка на луфа, който прави влакнестата ѝ структура лека, пореста и проводима за електрически ток. За да се подобрят радиопоглъщащите свойства, във вътрешността се добавят наночастици от никел-кобалтов оксид (NiCo₂O₄), които придават на материала магнитни свойства.

Тайната на ефективността се крие в уникалната вътрешна архитектура на покритието. В карбонизираната луфа електромагнитните вълни не просто се отразяват, а многократно прескачат между порите, сякаш се лутат в лабиринт. Това създава ефекта на многобройни вътрешни отражения и дава на материала повече време да абсорбира енергията на сигнала.

В същото време карбонизираната луфа сама по себе си образува вътрешна проводяща мрежа, през която свободно се движат електрони.

Това позволява електромагнитната енергия да се преобразува в топлина – чрез т.нар. загуби от проводимост. Допълнителен ефект се създава от магнитното разсейване, осигурявано от частиците NiCo₂O₄. Всички заедно постигат мощна синергия: сигналът се потиска ефективно от взаимодействието между порите, влакната и наночастиците.

В статията си учените описват подробно технологията: първо луфата се подлага на хидротермална обработка, а след това на карбонизация при висока температура. На последния етап в структурата са въведени магнитни наночастици, в резултат на което е получен композит NiCo₂O₄/C. Свойствата му са потвърдени както при лабораторни експерименти, така и чрез цифрово моделиране в средата COMSOL.

Авторите подчертават, че подобни материали могат не само да повишат стелт характеристиките на военното оборудване, но и да дадат тласък на разработването на устойчиви радиопоглъщащи композити на базата на възобновяеми суровини. Става дума за биоматериали, които са също толкова ефективни, колкото и синтетичните им аналози, но в същото време са екологично чисти и по-достъпни.

Въпреки че идеята за използване на растение като основа за защитно покритие може да изглежда екзотична, зад нея се крият сериозна физика, точни изчисления и приложен смисъл.