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隐身材料行业深度报告：先进战机核心技术，新兴材料潜力巨大

1、探测与隐身：矛与盾的较量

1.1、探测之矛不断发展

探测是利用各类手段识别与测量目标，隐身是降低目标的可探测性。探测与隐身技术可以比作矛与盾，常常呈现交替

发展的趋势。常用的探测目标手段包括可见光探测（视觉）、雷达探测、红外探测和声学探测（声呐）。视觉和听觉

是人类重要的感官，在缺乏技术手段的年代也是最主要的探测手段，然而视觉和听觉有天然短板，且受较多条件限制。

人眼所能见的可见光仅仅是电磁波中的一小部分，由于波长相对于红外和雷达较短，有效探测距离有限，且会受到天

气、昼夜等因素影响。此外，目前较为成熟的迷彩伪装是对抗可见光探测的有效措施，迷彩伪装通过分割被伪装物的

外形轮廓，或将被伪装物融入背景之中实现降低视觉可探测性。声波在空气中传播速度较慢，往往更多用于水下探测。

雷达逐步成为探测核心装备。在第二次世界大战中，雷达（无线电探测及测距， Radio Detection and Ranging，缩

写 Radar）已经被应用于探测目标并取得显著成果；20 世纪后半叶，各种雷达探测新体制和新技术突飞猛进，极大提

高了雷达装备的探测能力，使雷达成为基于信息化条件下形成体系作战能力的核心装备。

对飞机和导弹探测的需求极大促进了红外探测发展。飞机和导弹发动机温度高，高温物体主动向外辐射强烈的红外线

信号，二战后喷气式飞机和导弹的发展促进了红外探测技术发展，红外探测系统得以在实战中用于空空导弹和便携式

低空导弹等防空导弹，并在多次战争中发挥了重要的作用。据《红外成像探测技术发展趋势分析》（范晋祥,杨建

宇），上世纪 80 年代时，红外探测即已近广泛应用于天基弹道导弹预警、机载舰载红外搜索跟踪、机载导弹发射预

警、机载星载对地监视侦察、反导反卫动能拦截弹、空空导弹、空地导弹、反舰导弹、反装甲导弹精确制导等领域。

雷达和红外探测技术已经成为当前各型武器装备（水下除外，水下环境不利于电磁波的传导，本文重点讨论的是水面

以上的海陆空天各型武器装备的探测与隐身）主要的探测手段；矛与盾相互对立又相互依存，探测技术与隐身技术相

互促进、交替发展。

1.2、有矛必有盾：隐身技术为降低可探测性而生

隐身技术并不能让目标完全不可被探测，其目的主要是降低可探测性、提升生存能力。伴随 20 世纪后探测技术提升，

尤其是第二次世界大战期间雷达投入使用，为了降低可探测性的隐身技术应运而生。隐身技术用专业术语可称为低可

探测技术或者目标特征控制技术，即改变或者减少目标如飞机、舰艇、导弹等武器装备的可探测信息从而降低其被敌

方探测系统发现的概率。隐身技术使得武器装备在战场中不易被发现、跟踪或打击，提高了装备在战场中的生存能力。

隐身技术涉及多类型信号，雷达和红外隐身是重点方向。据《飞行器隐身技术研究及发展》（贺媛媛,周超），为使武

器系统难以被发现，需要尽量降低武器系统雷达、红外、激光、可见光及声音等特征信号。由于目前雷达和红外被广

泛用于探测与制导，因此雷达和红外隐身是重点发展方向。隐身技术具有多种类型，当前以无源隐身技术为主。据《飞

行器隐身技术研究及发展》（贺媛媛,周超），隐身技术按不同的标准，可以进行不同的分类，若按是否需要消耗能量

来区分，可以分为有源隐身技术和无源隐身技术。无源隐身技术可以分为雷达隐身、红外隐身、激光隐身、可见光隐

身、声音隐身技术等。有源隐身技术需要消耗能量且技术尚不成熟，当前以无源隐身技术为主。

雷达波长较长，可用波段范围较广，是中远距离探测的主要手段。雷达散射截面积（RCS）被用来衡量飞机的雷达隐身

性能。雷达通过接收并分析目标反射的回波实现探测。雷达散射截面积（radar cross section, RCS）是目标在雷达接

收方向上反射雷达信号能力的度量。RSC 越小，则反射信号越弱，目标越难以被雷达探测到。RCS 不仅仅由目标尺

寸决定，其与目标结构、目标材料、电磁波频率、电磁波入射角等多因素相关。

可见光隐身材料

可见光隐身是针对人的目视、照相、摄像等观测手段而采取的隐身技术。据《隐身涂料的研究进展与发展方向》（李

海燕,张世珍,孙春龙,等），迷彩涂料分为保护迷彩、仿造迷彩和变形迷彩三类，保护迷彩适合于单色背景上的固定和小

型目标；仿造迷彩适用于多色背景上相对固定的目标；变形迷彩用于多色背景上的活动目标。变形迷彩是由几种形状

不规则的大斑点所组成的多色迷彩，主要用于伪装军用车辆等活动目标。军用迷彩涂料，因其使用环境恶劣，要求迷

彩涂料应具有良好的物理化学性能，如附着力、抗冲击、耐腐蚀、耐候、耐霉菌等性能要优良。不同颜料喷涂出来的

迷彩图案和颜色组合，是涂料实现可见光隐身的关键。

2.2、雷达隐身吸波涂料

雷达隐身吸波材料通过将电磁波转换为热能或其它形式的能量实现对入射电磁波的有效吸收。电磁吸波材料可以大幅

降低飞行器的雷达散射截面, 从而提高其生存防御能力和总体作战性能。据《电磁波吸收材料的研究进展》（陈雪刚,

叶瑛,程继鹏），根据成型工艺和承载能力, 吸波材料可分为涂覆型和结构型吸波材料两种; 根据吸波机理, 吸波材料可

分为电损耗型、磁损耗型以及其它损耗型吸波材料。

2.2.1、磁损耗型吸波材料

铁氧体

据《涂覆型吸波材料的研究现状及展望》（谷国强,苏勋家,侯根良,等），铁氧体在高频下有较高的磁导率和较大的电阻

率，且电磁波易于进入并快速衰减，有强烈的铁磁共振吸收和磁导率的频散效应，吸收强，吸收频带宽，是目前研究

比较成熟的吸波材料。英国海军于 1947 年研制的铁氧体-羰基铁-天然橡胶吸波材料，用于减弱舰船天线及析端绕射，

后作为一项标准用于英国船只; 美国 20 世纪 50 年代著名的 U-2 高空侦察机也是用了铁氧体吸波材料。铁氧体的

缺点包括耐高温性能差，面密度较大，限制其在隐身飞机中的使用。

羟基铁

据《电磁波吸收材料的研究进展》(陈雪刚,叶瑛,程继鹏)，羰基铁主要通过热解五羰基铁制得, 是目前最为常用的雷达波

吸收剂之一；而在单独使用时, 羰基铁吸波材料类似铁氧体，也存在比重过高、匹配厚度大等缺点，一般通过将羟基铁

/铁氧体与碳材料、高分子和其它磁损耗吸收剂复合。

超细金属粉

据《电磁波吸收材料的研究进展》(陈雪刚,叶瑛,程继鹏)，超细金属粉是指粒径处于亚微米~纳米级别的单质金属或

金属合金微粒，其透波性和吸波性能取决于其粒度，超细金属粉的最大缺点在于其抗氧化、耐酸碱能力差, 介电常

数较大、频谱特性差, 制备技术难度大、成本高。

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