Scienty

Фото: img.freepik.com

Китайские ученые сообщили о создании термостойкого покрытия для истребителей, предназначенного для поглощения радиолокационных волн. По имеющимся сведениям, эта разработка направлена на то, чтобы помочь Народно-освободительной армии Китая (НОАК) сократить отставание от Соединенных Штатов в сфере стелс-технологий. В научной публикации, вышедшей 14 октября в журнале Advanced Materials, указано, что исследователи из Пекинского университета и Харбинского инженерного университета разработали легкую и ультратонкую «метаповерхность», которая отличается гибкостью, прочностью и способностью к электромагнитному поглощению.

Слой всего 0,1 миллиметра, согласно имеющимся сведениям, способен выдерживать нагрев до 1000 градусов Цельсия и сохранять свои свойства при воздействии высокоскоростного воздушного потока, характерного для сверхзвукового полета. Исследователи Цуй Гуан и Лю Чжунфань из Пекинского университета, а также Ван Хуэйхуэй из Пекинского политехнического университета и Ли Маоюань из Харбинского инженерного университета провели работу, в рамках которой была применена технология химического осаждения из паровой фазы для нанесения графена непосредственно на подложку из кварцевой ткани. Это позволило создать графен-кремнеземный волокнистый материал, напоминающий ткань, который отличается легкостью и высокой термической стабильностью.

Первоначально материал не обладал достаточной способностью к рассеиванию радиолокационных волн, однако исследователям удалось повысить его электромагнитные характеристики посредством лазерной обработки. Благодаря этому появилась возможность создания настраиваемой метаповерхности – структурированного слоя, контролирующего взаимодействие волн с поверхностью, что позволяет покрытию поглощать радиолокационные сигналы в широком диапазоне частот. Полученный материал характеризуется высокой прочностью и гибкостью, а также регулируемым электрическим сопротивлением и небольшой поверхностной плотностью. Он также показал устойчивое поглощение радиолокационного сигнала после воздействия температуры 600 градусов Цельсия на открытом воздухе в течение пяти минут и при длительном нагреве в вакууме до 1000 градусов. Под воздействием воздушного потока со скоростью 200 метров в секунду покрытие утратило менее 1% своей способности к поглощению.

По мнению ученых, внедрение этой метаповерхности непосредственно в теплоизоляционный слой самолета способно снизить радиолокационную заметность до -42 децибел, не приводя к существенному увеличению массы или модификации конструкции летательного аппарата. Подчеркивается, что данное решение может быть использовано в стелс-самолетах, спутниках, беспилотных летательных аппаратах и гиперзвуковых платформах, работающих в условиях интенсивного теплового и электромагнитного воздействия. Возможные гражданские применения охватывают электромагнитную защиту для высокотемпературной электроники и адаптивные системы малозаметности для космических миссий.

Исследование указывает на значительный прогресс Китая в создании современных радиопоглощающих материалов – сфере, где ранее преобладали американские компании, специализирующиеся на аэрокосмической отрасли. На авиасалоне в Чанчуне в 2025 году наблюдатели отметили, что радиопоглощающее покрытие истребителя J-20 продемонстрировало большую долговечность и простоту обслуживания по сравнению с аналогичными системами на американских самолетах. В то же время, американские стелс-истребители, такие как F-22 Raptor и F-35 Lightning II, используют более хрупкие покрытия, требующие сложного обслуживания. Абсорбирующая краска на основе железа, применяемая на F-22, подвержена отслаиванию и коррозии, что влечет за собой дорогостоящие работы и необходимость использования ангаров с особыми климатическими условиями. Снимки корродированного F-35C на борту авианосца USS Carl Vinson в июле выявили уязвимость современных американских покрытий к воздействию морской воды и повышенной влажности.

Согласно отчету Министерства обороны США за 2023 год, стоимость одного часа полета для F-35A составляет 28 500 долларов, уступая лишь F-22A, для которого этот показатель равен 33 500 долларов. Такая разница обусловлена, в частности, высокими затратами на техническое обслуживание. Разработка Китаем метаповерхностных технологий, а также других экспериментальных материалов, например, пленки на основе графена MXene, созданной в июне Университетом Сунь Ятсена, указывает на уверенное продвижение страны к созданию покрытий нового поколения, объединяющих радиолокационную, инфракрасную и тепловую маскировку в едином, прочном слое.