Люфа превратилась в стелс-покрытие: Китай показал разработку, которая делает самолёт почти невидимым

Исследователи из Китая предложили необычное решение для маскировки военной авиации: они создали стелс-материал на основе обычной люфы — растения, которое чаще ассоциируется с банными мочалками, а не с технологиями скрытности. Разработка показывает, что природные структуры могут стать фундаментом для материалов, способных уменьшать заметность самолётов для космических радаров.

Основная идея проекта — использование природной трёхмерной архитектуры высушенной люфы. После специальной обработки она превращается в лёгкий углеродный каркас, внутри которого электромагнитные волны буквально теряются, многократно отражаясь между волокнами.

Как создавали новый композит

Технологию разработала объединённая группа учёных из Народно-освободительной армии Китая и Китайской корпорации аэрокосмической науки и промышленности. В основе подхода — превращение высушенной люфы в углерод при высоких температурах. Полученную пористую структуру усиливают магнитными наночастицами оксида никеля-кобальта.

Так формируется композит NCO-2 — тонкое, но крайне эффективное стелс-покрытие, работающее в Ku-диапазоне. Это именно тот диапазон, который чаще всего используют радары, включая космические системы наблюдения.

Материал поглощает более 99,99% падающего излучения — показатель, который обычно достигается лишь многослойными конструкциями большой толщины. Здесь же достаточно 4-миллиметрового слоя.

Почему люфа работает как стелс-структура

Секрет кроется в естественном устройстве растения. Люфа имеет уникальную сеть целлюлозных волокон, расположенных в виде пространственного лабиринта. После углефикации эта структура не разрушается, а превращается в проводящую сетку, по которой электроны свободно перемещаются.

Когда электромагнитная волна попадает в такой материал:

• её энергия рассекается на множество отражений;
• волна продвигается внутрь лабиринта, постепенно теряя интенсивность;
• электрические потери в углеродной сетке преобразуют энергию сигнала в тепло.

Благодаря этому самолёт становится заметным для радара почти так же плохо, как если бы его закрывали массивными слоями поглощающих материалов — но без увеличения массы и толщины покрытия.

Эффективность NCO-2 в цифрах

Исследование, опубликованное в журнале High Power Laser and Particle Beams, показывает впечатляющие результаты:

• покрытие снижает интенсивность отражённого сигнала почти в 700 раз;
• его эффективность сохраняется даже при жёстком облучении сверху — точно в том направлении, откуда ведут наблюдение спутники;
• самолёт с радиолокационной заметностью 50 м² может уменьшить её до менее 1 м², становясь практически "плоским" объектом на радарной карте.

Такой эффект особенно ценен для истребителей и беспилотных аппаратов, которые могут находиться в зоне наблюдения космических радаров длительное время.

Сравнение технологий маскировки

Как создают покрытие: шаг за шагом

1. Отбор высушенной люфы с равномерной волокнистой структурой.

2. Высокотемпературная углефикация, сохраняющая естественный каркас.

3. Внедрение магнитных наночастиц оксида никеля-кобальта в поры.

4. Получение целостного композита с проводящей сетью.

5. Нанесение покрытия на макеты истребителей для тестирования в Ku-диапазоне.

Этот процесс сочетает биоинженерию, физику материалов и методы нанотехнологий.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

1. Использование слишком плотного композита → ухудшение поглощения → выбор волокнистой структуры с оптимальной пористостью.

2. Недостаточная концентрация магнитных частиц → низкая эффективность маскировки → применение наночастиц с высокой магнитной проницаемостью.

3. Толстый слой покрытия → увеличение массы самолёта → переход к лёгким биокомпозитам, таким как NCO-2.

А что если…

Что если подобные материалы начнут применять не только на военной технике? Компоненты на основе углефицированной биомассы могут пригодиться в телекоммуникациях, медицине, экранирующих покрытиях и даже в бытовой электронике — например, для защиты устройств от лишних помех.

Плюсы и минусы нового покрытия

FAQ

Почему выбрана люфа?
Потому что её природная структура идеально подходит для формирования трёхмерного проводящего каркаса после углефикации.

Можно ли применять такой материал вне военной сферы?
Да, такие композиты перспективны для защиты электронной аппаратуры от помех и для промышленной маскировки оборудования.

Сколько будет стоить такое покрытие?
Цена зависит от уровня автоматизации производства. Но сырьё - дешёвое, что делает технологию потенциально экономичной.

Мифы и правда

Миф: растительные материалы слишком хрупкие для авиации.
Правда: после углефикации они превращаются в прочные композиты.

Миф: тонкие покрытия не могут скрыть самолёт от радаров.
Правда: NCO-2 уменьшает отражённый сигнал почти в 700 раз.

Миф: стелс-покрытия работают только под определённым углом.
Правда: новый материал эффективен даже при облучении сверху.

Три интересных факта

1. Люфа используется в промышленности уже больше ста лет, но впервые стала основой для радиопоглощающих композитов.

2. Углефицированная люфа по плотности легче большинства традиционных стелс-материалов.

3. Магнитные наночастицы никеля-кобальта усиливают поглощение волн без увеличения массы покрытия.

Исторический контекст

Первые радиопоглощающие материалы появились в середине XX века.

В 1990-х начались эксперименты с композитами на основе биомассы.

В 2020-х комбинация нанотехнологий и природных структур дала старт новому направлению — биостелс-материалам.