新一代航空航天装备 复杂功能结构的十大技术挑战 ---《光启2025~2035战略发布会》参会感2

公司的长远价值取决于两方面，一个是公司所在的行业的空间，也就是公司未来发展潜力，另一个就是外来者进入壁垒，它由技术、产业链、品牌等壁垒组成。它决定着行业会不会很快进入残酷的红海刺杀中。

在介绍光启的核心竞争优势之前，刘董事长首先介绍了用于新一代航空航天装备的功能结构件所面临的十大挑战，这是传统技术解决不了的。从某种意义上讲，这也是进入者所面临的门槛。

1、第一个挑战：看得清VS藏得深

看得清和藏得深之间是存在矛盾的。只是接收外面的信号对装备的隐身能力影响不大，但如果要探测对方的信息就必须发射信号，要发射信号就容易被对方发现。

要想让装备看得清，就需要安装大量射频孔径天线用于发射雷达波，但要做到隐身就不能发射雷达波，否则就如让哈利波特穿隐身衣但把眼睛露出来那样。这里面关键是如何做一双隐身的眼睛。

同时，要看得清就要接收返回的信号。许多人认为隐身就是使用吸波材料将电磁波全部吸收就可以了。但如果把电磁波全部吸收了，就不能接收信号，也难以发现对方，这是非常核心的挑战难度很大的矛盾体。

2、第二个挑战：红外测不着VS雷达探不到

红外隐身与雷达隐身也是一对矛盾体。

红外隐身需要材料在红外波段具有高反射率和低发射率。物体表面的红外发射率遵循哈根-鲁本斯关系，该公式十分复杂，这里就不列了。但从该公式可知，材料的电导率越高，其表面发射率就越低，因此高导电性的材料能够有效降低红外发射率，从而实现红外隐身。

但红外隐身材料的高导电性会屏蔽雷达波，使雷达隐身无法实施。

这也是非常核心的挑战难度很大的矛盾体。

3、第三个挑战：近的抓不着VS远的看不见

近的抓不着是指对方无法通过火控制导雷达锁定自己，这意味着自己的隐身材料要能够吸收短波长的雷达波。

远的看不见是指对方无法通过远程预警雷达发现并持续追踪自己，这意味着自己的隐身材料要能吸收长波长的雷达波。

自然界并不存在短波和长波都能同时吸收得很好的材料，但通过解麦克斯韦方程可发现用超材料技术是可以解决这一问题的。这就是光启能够在航天航空领域存在的基础。

4、第四个挑战：飞得快VS藏得深

飞机要想飞得快，在气动设计上就要追求流线型曲面设计，但这与飞机隐身要求的倾斜设计、平行设计以降低雷达反射截面积（RCS）是相冲突的。

如F-117战机采用多面体外形以减少雷达反射，但这种设计导致其升阻比降低，机动性变差。

5、第五个挑战：减重量VS藏得深

人类制造飞行器的目的不是让飞行器飞到预定的地方，而是让飞行器所搭载的货物送到预定的地方。飞行器的载荷重量与最大起飞重量之比称之为有效载荷比，这个比值一般是比较小的，比如说美国的F-35B的有效载荷比约为0.18，即F-35B的有效的载荷量还不到起飞重量的1/5，因此飞行器的有效载荷比是一个非常重要的指标。

用传统的隐身涂料方式，除了隐身效果有限，维护麻烦费用高外，最大的弊端就是要额外增加飞行器的重量，因而减少了比如弹药等有效载荷量。

6、第六个挑战：飞得稳VS藏得深

所谓飞得稳是指飞行器能够经受雷击和鸟撞，特别是百万伏雷击，飞行器全身都要布置导电网络，导电网络是金属材质，它在雷达波下是难以隐身的。

7、第七个挑战：看得远和藏得深

看得远是指飞行器的发射器件要有足够大的幅射功率，然而现有的以涂料为主的隐身材料都是吸收微波辐射的，大规模能量吸收后会加热飞行器，整个材料结构就容易被烧坏。因此如果要做到隐身，发射功率就要减少，这又与看得远产生了矛盾。

8、第八个挑战：海洋耐腐VS藏得深

海洋环境不只是水面和水下，天空也属于海洋环境的一部分。

海洋环境中的水分、盐分、氧气、湿度等多种因素使得铁在海洋环境中容易生锈。

所有传统的吸波材料中都含有大量铁氧体，铁氧体只要在海洋环境下就会生锈，从而丧失隐身功能。

9、第九个挑战：飞得稳VS减重量

飞机在超音速、大机动飞行下需要特殊的刚度设计，而结构刚度的增加往往需要通过增重来提高，这又与飞机轻量化目标产生冲突。

这是一个关于结构效率与结构重量的世界级难题。

10、第十个挑战：三高VS大规模低成本

所谓三高是指高质量、高可靠、高速度。新一代飞行器需要在超音速、大机动、大过载、恶劣环境下飞行使用，使用期限还要求达到40年，产品的众多功能还要求保持正常使用。在如此三高要求下，还需要大规模、低成本的批量制造，这又是一个效率与质量的世界级难题。

总之，新一代航空航天装备需要解决的这10个极为复杂的功能结构难题，都被光启用超材料技术以及大国工匠精神一一解决了，这使得光启从刚开始的仅是部件供应商逐步成为我国包括三大整机制造商在内的众多尖端装备的核心系统级产品供应商。

在欧美，也存在着这种新一代航空航天装备核心系统级产品供应商，如主要生产导弹系统、雷达系统和电子战系统的美国雷神公司。但这些核心供应商的估值都比较高，其市值往往达到整机制造商的1.6~3.9倍，在整个新一代航空航天装备产业链中占据首要价值位置。

顺便说一句，目前雷神技术的市值为12688亿元，而光启技术的市值仅为834亿元。光启还任重道远啊！

林 中 行

2025年4月13日