一种隐身功能的低温等离子体发生装置及方法制造方法及图纸

技术编号:21146538 阅读:23 留言:0更新日期:2019-05-18 06:54
本发明专利技术公开了一种隐身功能的低温等离子体发生装置,包括放电贴片、电磁透明介质涂层、微孔、碳纤维放电电极、以及金属导电层。一种隐身功能的低温等离子体的发生方法,在军用设备的外表面均匀安装所述放电贴片,将所述放电贴片与高压电源连接;通过控制高压电源释放脉冲高压电,脉冲电压与碳纤维放电电极连接,在电磁透明介质涂层的作用下进行介质阻挡放电释放等离子体,形成等离子体云团。本发明专利技术的装置利用高频高压等离子体发生器制造等离子体,即在高频电压条件下,使用介质阻挡放电的方式,将空气雪崩成等离子体,可以屏蔽雷达信号。

【技术实现步骤摘要】
一种隐身功能的低温等离子体发生装置及方法
本专利技术涉及低温等离子隐身功能的
,具体是一种隐身功能的低温等离子体发生装置及方法。
技术介绍
传统等离子体隐身功能的技术的实现方式是在飞机等飞行武器装备表面形成等离子体气团,从而形成等离子体屏蔽层,达到吸收、折射对方雷达波的目的。具体措施是:利用等离子体发生器在飞行器表面产生等离子体层;或者涂敷放射性同位素,利用放射线产生一层等离子体,从而屏蔽雷达信号。但后者由于具有放射性,在维护过程中存在很大的局限性,逐渐被淘汰,故利用等离子体发生器产生等离子体气体层来覆盖飞行器,更适合实际应用。我们国家在等离子体隐身功能的技术方面的起步较晚,主要停留在理论探索上,飞行器的隐身功能的研发主要投入在涂敷材料设计、飞行器表面结构改进等方向。理论研究表明,等离子体隐身功能的技术有几个突出的优点:(1)隐身功能的效率高首先,等离子体可以吸收或散射高达99%的雷达波,这样的效率远远超过现有吸波材料,接近完全吸收;其次,等离子体具有很宽的吸收波段,基本可以对所有波段的雷达波进行吸收和干扰。而目前美国的隐身功能的技术只对短波雷达有效,对于长波雷达效果却不甚理想。(2)不改变装备的外形结构传统吸波材料由于吸收效率不高,实现隐身功能的主要寄希望于外形设计,因此美国的隐身功能的飞机与导弹都特别强调隐身功能的外形,这对飞行器的飞行性能必然会产生不良影响。等离子体由于具有极高的吸波效率,对装备的外形要求极低,只要能在装备表面形成一层等离子体就可达到目的,所以等离子体隐身功能的可以保留装备的原有外形及战术、技术性能。(3)相对简单廉价比起传统隐身功能的技术,等离子体隐身功能的技术相对简单,成本较低,更利于大规模使用。虽然等离子体隐身功能的技术有很大优势,但现有的等离子体隐身功能的技术也存在诸多困扰,主要体现在:(1)难以在装备表面形成均匀持续的等离子层对于高速飞行器而言,很难通过设置若干等离子体排放口的方式对飞行器进行完全屏蔽。高速飞行器的表面气流很快且非常紊乱,即便在飞机表面像筛子那样设置几百个等离子体排放口也难以对飞机形成完全屏蔽;对于军舰、坦克这类低速或时常静止的装备而言,在其表面形成均匀连续的等离子体层也很困难,这不仅需要在装备表面设置大量的等离子体排放口,还需要相应的鼓风系统以及功率极大的等离子体发生器和电源系统。由此可见,等离子体制造技术是成熟的,但是如何在装备表面形成连续均匀的等离子体层才是确保隐身功能的的关键,对于现代高性能雷达而言,只要有一处没有被屏蔽,就会让装备马脚毕现,前功尽弃。(2)等离子层在欺骗对方雷达的同时也会对己方屏蔽飞机、军舰、巡航导弹等武器装备通过等离子体技术隐身功能的后,虽躲避了敌方雷达,但同时也屏蔽了己方的雷达波和无线电信号,造成己方耳聋眼瞎!(3)不利于多军兵种通用对于卫星、弹道导弹这类在外层高真空环境中活动的装备而言,在其外表形成等离子层的难度很大,难以形成连续的等离子体;对于军舰和战车这类开放或半开放型装备而言,在其周围连续长时间形成等离子体团,对人员与技术装备会产生不利影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种隐身功能的低温等离子体发生装置及方法,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种隐身功能的低温等离子体发生装置,包括:高压电源和放电贴片,所述放电贴片包括电磁透明介质涂层和金属导电层,所述金属导电层的底部连接在军用设备外壳的表面,所述电磁透明介质涂层涂覆在金属导电层上表面,其中,所述电磁透明介质涂层内部具有大量微孔,所述微孔内填充有碳纤维放电电极,大量所述碳纤维放电电极的底部分别与金属导电层连接,其中,所述金属导电层两端连接高压电源。作为本专利技术进一步的方案:所述碳纤维放电电极采用纳米级或微米级的导电纤维,其中,所述导电纤维的直径尺寸在100nm~5.0μm之间。作为本专利技术进一步的方案:所述电磁透明介质涂层采用石英玻璃,其中,所述石英玻璃的透波率为95%-99%。作为本专利技术进一步的方案:所述高压电源为脉冲高压发生器。本专利技术提供还提供一种具有隐身功能的低温等离子体发生装置的飞行器,飞行器壳体内部设置有所述高压电源,所述飞行器壳体外表面均匀贴附有大量所述放电贴片。本专利技术提供还提供一种隐身功能的低温等离子体的发生方法,在军用设备的外表面均匀安装所述放电贴片,将所述放电贴片与高压电源连接;通过控制高压电源释放脉冲高压电,脉冲电压与碳纤维放电电极连接,在电磁透明介质涂层的作用下进行介质阻挡放电释放等离子体,形成等离子体云团。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:本专利技术的隐身功能的低温等离子体发生装置及方法,(1)更易于等离子体产生,降低装备质量。由于采用介质阻挡放电技术原理,在封闭的透波材料里层涂敷微纳柱状材料,更易于飞行器表面生成等离子体;同时,使用微纳材料作为放电电极,放电电压大大降低,放电设备体积、质量、功率等大大减小,减少了飞行器的负荷。(2)解决了等离子体表面分布不均的难题对于飞机、巡航导弹这类高速飞行器而言,现有的比较先进的“内封闭等离子体隐身功能的”技术,是将等离子体发生装置放置在透波层内部,利用放电片产生等离子体,会有一定程度分布不均的现象存在;同时,夹层内部需要填充惰性气体,惰性气体消耗后需要不断补充,且该类气体在形成等离子体后,需要扩散到不同的部位,难以形成均匀的等离子体层。而在本项专利技术中,表面涂敷微纳电极所产生的等离子体,因为共用相同的电压,所有可以很好的在每一个部位产生均匀的等离子微层,形成“保护膜”;同时,因为使用介质阻挡放电技术,无需使用惰性气体,减少了惰性气体补充设备的安装,避免了惰性气体以及等离子体扩散不均的现象发生。(3)维持等离子体隐身功能的技术的既有优点“介质阻挡放电等离子体隐身功能的技术”在具有独特优势的同时,也将等离子体隐身功能的技术的既有优点给予保持,如吸波频带宽,吸收率高,隐身功能的效果好,不改变装备的外形、使用简便,使用时间长,价格便宜等等。附图说明图1为本专利技术的隐身功能的低温等离子体发生装置中放电贴片的结构示意图;图2为本专利技术的具有等离子体发生装置的飞行器的立体结构示意图。图中:1、放电贴片;2、电磁透明介质涂层;3、微孔;4、碳纤维放电电极;5、金属导电层;6、军用设备外壳。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-图2,一种隐身功能的低温等离子体发生装置,包括:高压电源和放电贴片1,所述放电贴片1包括电磁透明介质涂层2和金属导电层5,所述金属导电层5的底部连接在军用设备外壳6的表面,所述电磁透明介质涂层2涂覆在金属导电层5上表面,其中,所述电磁透明介质涂层2内部具有大量微孔3,所述微孔3内填充有碳纤维放电电极4,大量所述碳纤维放电电极4的底部分别与金属导电层5连接,其中,所述金属导电层5两端连接高压电源。具体地,所述碳纤维放电电极4采用纳米级或微米级的导电纤维,其中,所述导电纤维的直径尺寸在100nm~5.0μm之本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种隐身功能的低温等离子体发生装置,其特征在于,包括:高压电源和放电贴片(1),所述放电贴片(1)包括电磁透明介质涂层(2)和金属导电层(5),所述金属导电层(5)的底部连接在军用设备外壳(6)的表面,所述电磁透明介质涂层(2)涂覆在金属导电层(5)上表面,其中,所述电磁透明介质涂层(2)内部具有大量微孔(3),所述微孔(3)内填充有碳纤维放电电极(4),大量所述碳纤维放电电极(4)的底部分别与金属导电层(5)连接,其中,所述金属导电层(5)两端连接高压电源。

【技术特征摘要】
1.一种隐身功能的低温等离子体发生装置,其特征在于,包括:高压电源和放电贴片(1),所述放电贴片(1)包括电磁透明介质涂层(2)和金属导电层(5),所述金属导电层(5)的底部连接在军用设备外壳(6)的表面,所述电磁透明介质涂层(2)涂覆在金属导电层(5)上表面,其中,所述电磁透明介质涂层(2)内部具有大量微孔(3),所述微孔(3)内填充有碳纤维放电电极(4),大量所述碳纤维放电电极(4)的底部分别与金属导电层(5)连接,其中,所述金属导电层(5)两端连接高压电源。2.根据权利要求1所述的一种隐身功能的低温等离子体发生装置,其特征在于,所述碳纤维放电电极(4)采用纳米级或微米级的导电纤维,其中,所述导电纤维的直径尺寸在100nm~5.0μm之间。3.根据权利要求1所述的一种隐身功能的低温等离...

【专利技术属性】
技术研发人员:张信华朱邓贺华刘威游帆杜建建
申请(专利权)人:苏州恩奇医疗器械有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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