Новая разработка в Китае позволит истребителям ускользать от радаров в экстремальных условиях
Китайские исследователи заявили о разработке термостойкого покрытия для истребителей, способного поглощать радиолокационные волны. Эта разработка, как сообщается, призвана помочь Народно-освободительной армии Китая (НОАК) догнать Соединенные Штаты в области стелс-технологий. Согласно научной статье, опубликованной 14 октября в журнале Advanced Materials, ученые из Пекинского университета и Харбинского инженерного университета создали легкую и ультратонкую «метаповерхность», сочетающую гибкость, прочность и способность к электромагнитному поглощению.
Покрытие толщиной всего 0,1 миллиметра, по имеющимся данным, может выдерживать температуры до 1000 градусов по Цельсию и сохранять свои характеристики в условиях высокоскоростного воздушного потока, типичных для сверхзвукового полета. В ходе работы, которую возглавили исследователи Цуй Гуан и Лю Чжунфань из Пекинского университета, совместно с Ван Хуэйхуэй из Пекинского политехнического университета и Ли Маоюанем из Харбинского инженерного университета, была использована технология химического осаждения из паровой фазы для нанесения графена непосредственно на подложку из кварцевой ткани. В результате был получен графен-кремнеземный волокнистый материал, похожий на ткань, который является одновременно легким и термически стабильным.
Изначально материал не эффективно рассеивал радиолокационные волны, но исследователи улучшили его электромагнитные свойства с помощью процесса лазерного паттернирования. Это позволило создать настраиваемую метаповерхность — структурированный слой, который управляет взаимодействием волн с поверхностью, что дает покрытию возможность поглощать радиолокационные сигналы на различных частотах. Готовый материал оказался прочным и высокогибким, с регулируемым электрическим сопротивлением и низкой поверхностной плотностью. Он также продемонстрировал стабильное поглощение радиолокационного сигнала после нагрева до 600 градусов по Цельсию на открытом воздухе в течение пяти минут и при продолжительном нагреве в вакууме до 1000 градусов. При воздействии воздушного потока со скоростью 200 метров в секунду покрытие потеряло менее одного процента своей способности к поглощению.
Исследователи отметили, что интеграция этой метаповерхности непосредственно в теплоизоляционный слой самолета может уменьшить радиолокационное отражение до -42 децибел без значительного увеличения веса или изменения конструкции летательного аппарата. Они указали, что данную технологию можно применять на стелс-самолетах, спутниках, дронах и гиперзвуковых платформах, подвергающихся воздействию экстремальных тепловых и электромагнитных условий. Потенциальное гражданское применение включает электромагнитное экранирование для высокотемпературной электроники и адаптивные системы малозаметности для космических миссий.
Исследование подчеркивает прогресс Китая в разработке передовых радиопоглощающих материалов — области, где долгое время доминировали американские аэрокосмические компании. На авиасалоне в Чанчуне в 2025 году наблюдатели отметили, что радиопоглощающая поверхность истребителя J-20 выглядела более долговечной и простой в обслуживании, чем у американских самолетов. В отличие от этого, американские стелс-истребители, такие как F-22 Raptor и F-35 Lightning II, полагаются на хрупкие, требовательные к обслуживанию покрытия. Абсорбирующая краска на основе железа на F-22 склонна к отслаиванию и коррозии, что требует дорогостоящего обслуживания в климатически контролируемых ангарах. Фотографии корродированного F-35C на борту авианосца USS Carl Vinson в июле подчеркнули уязвимость текущих американских покрытий к морской воде и влажности.
Отчет Министерства обороны США за 2023 год оценил стоимость одного часа полета для F-35A в 28 500 долларов, что уступает только F-22A с 33 500 долларами, отчасти из-за высоких требований к техническому обслуживанию. Новая метаповерхностная технология Китая, наряду с другими экспериментальными материалами, такими как пленка на основе графена MXene, разработанная в июне Университетом Сунь Ятсена, позволяет предположить, что страна уверенно движется к созданию покрытий следующего поколения, сочетающих радиолокационную, инфракрасную и тепловую маскировку в одном прочном слое.