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隐形飞机

归档日期:07-15       文本归类:敌机距离      文章编辑:爱尚语录

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  隐形飞机是人们通过研究仿生学,并且应用了最新的技术和材料,终于在庞大的飞机上也实现了隐形。隐形飞机的目的是让雷达无法侦察到飞机的存在。隐形飞机在现阶段能够尽量减少或者消除雷达接收到的有用信号 ,虽然是最为秘密的军事机密之一,但隐形技术已经受到了全世界的极大关注。

  隐形飞机是通过运用多种隐形技术降低飞机的信号特征,使敌方雷达难以发现、识别、跟踪和攻击,以实现反雷达、反红外线、反电子、反声波探测目的,从而达到隐身效果的作战飞机。隐形飞机之所以能够隐形,主要是综合采用了隐身外形技术、隐身材料技术等。

  第一代隐形飞机诞生于美国,以F-117A“夜鹰”隐形战斗轰炸机为代表。1983年,F-117A服役后,在1989年美军入侵巴拿马和1991年海湾战争中大显身手,屡立战功,引起了世界各国军队的广泛关注。第二代隐形飞机进一步改进了隐形措施,其“隐身”本领大大增强,飞行性能也大大提高。目前在美国军队中服役的第二代隐形飞机有B-2、YF-23A、A-12等机型。这些飞机在科索沃战争和伊拉克战争中也发挥了重要作用。现在,各国科学家们正致力于第三代的隐形飞机——无人驾驶隐形飞机的研究。

  隐形飞机属于高科技武器,研制周期长,生产工艺复杂,造价极其昂贵。F-117A造价4500万美元,B-2隐形战略轰炸机造价达70多亿美元。

  法大多数来自小说和神话,但是在现实生活中也不乏隐形的例子。比如说变色龙就能够通过改变自己的颜色来进行隐形。人们通过研究仿生学,并且应用了最新的技术和材料,终于在庞大的飞机上也实现了隐形。

  从原理上来说,隐形飞机的隐形并不是让我们的肉眼都看不到,它的目的是让雷达无法侦察到飞机的存在。隐形飞机在现阶段能够尽量减少或者消除雷达接收到的有用信号,虽然是最为秘密的军事机密之一,但隐形技术已经受到了全世界的极大关注。

  隐身技术定义是:在飞机研制过程中设法降低其可探测性,使之不易被敌方发现、跟踪和攻击的专门技

  术,当前的研究重点是雷达隐身技术和外形隐身技术。简言之,隐身就是使敌方的各种探测系统(如雷达等)发现不了己方的飞机,无法实施拦截和攻击。早在第二次世界大战中,美国便开始使用隐身技术来减少飞机被敌方雷达发现的可能。

  虽然隐形飞机能够在相当大的程度上隐身,但只是针对一般的探测设备而言,还有许多方法都可以发现隐身飞机,如米波雷达等等;也可以利用先进的战术来击落隐身飞机。在1999年3到5月美国对南联盟实施轰炸的时候,南联盟防空部队就曾经击落了美国的一架F-117A战斗轰炸机。此外,有得必有失,隐形飞机的隐身能力是以牺牲机动性作为代价的,而且造价也十分昂贵并且牺牲了飞机的载弹量,维护相当麻烦对机身的材料非常苛刻,一般国家难以负担。

  首先,隐形飞机的外形上避免使用大而垂直的垂直面,最好采用凹面,这样可以使散射的信号偏离力图接收它的雷达。例如,SR-71“黑鸟”飞机和B-1隐形轰炸机采用的弯曲机身;贝尔AH-1s“眼镜蛇”直升机最先采用的扁平座舱盖;在海湾战争中发挥重要的F-117A“夜鹰”隐形战斗机采用的多面体技术;美国波音F-111实验机上的任务自适应机翼等。这些飞机的造型之所以较一般飞机古怪,就是因为特种的形状能够完成不同的反射功能。

  其次,隐形飞机采用非金属材料或者雷达吸波材料,吸收掉而不是反射掉来自雷达的能量。雷达吸波材料分两大类,一类是谐振型,一类是宽频带型。其中谐振型雷达吸波材料是为了某一频率而设计的、以磁性材料为基础、能把相消干涉和衰减结合起来的吸波材料。宽频带雷达吸波材料通常通过把碳-耗能塑料材料加到聚氨酯泡沫之类的基体中制成,它在一个相当宽的频率范围内保持有效性。把雷达吸波材料与雷达能量可以透过的刚性物质相结合,形成雷达吸波结构材料,这种材料还属于保密的吸波材料之一。运用最新的材料,隐形飞机在雷达上反射的能量几乎能够做到和一只麻雀的反射能量相

  另外,应尽量减少机身的强反射点或者说是“亮点”、发动机的噪声以及机体本身的热辐射等,因为这些方面的存在也容易“出卖”飞机的存在。例如,SR-71黑鸟飞机就采用闭合回路冷却系统,把机身的热传给燃油,或把热在大气不能充分传导的频率下散发掉。

  隐形飞机在现代战争中发挥着重要的作用。例如,在1991年的海湾战争中,美军派出了42架F-117A隐形战斗机,出动1300余架次,投弹约2000吨,在仅占2%架次的战斗中去攻击了40%的重要战略目标,自身没有受到任何损失。随着材料技术和更新的技术的出现,隐形飞机的隐形能力会越来越强,在未来战争中的作用会越来越突出。

  有隐形就有反隐形,随着对隐形技术的不断了解,各个国家同时也在不断寻求反隐形的技术。虽然隐形飞机的材料和形状十分巧妙,但是还是不可避免地在雷达上会留下一点痕迹。而且,隐形飞机为了隐形,牺牲了另外的一些技术性能,比如F-117A这种先进的战机的速度就远远低于普通的战机,而且飞行高度甚至在肉眼观察范围之内,这样地面发现成为了这种隐形战机的敌人,而且已经有通过地面火炮成功击落F-117A的战例。

  隐形飞机从最早的美国20世纪60年代的TR-1型飞机,发展到20世纪90年代的F-117“夜鹰”隐形战斗机、F-22型先进战术战斗机和A-12“复仇者”海军舰载隐形攻击机等,隐形和反隐形的不断较量将使未来飞机的结构设计和性能进一步优化。

  反隐形飞机中的苏-37,是苏-27的改进型,是一种具有矢量推进器的超机动战斗机。苏-37的试验机(内部编号T10M-11)是从苏-35的原型机发展而来。拥有超强的雷达扫描系统,据说可以发现隐形飞机。

  用雷达寻找飞机有点像在黑夜里用手电筒找人。这个人如果想要不被找到,有三个方法:第一,穿上反射光波能力较差的衣服,比如粗糙的黑布衣服;第二,把身体变得透明;第三,他可以躲在一面和地面呈一定角度的大镜子后面,镜子把手电筒的光反射到“天上”去,拿手电筒的人就看不到了。

  飞机要躲避雷达的探测,也主要有三种方法,第一,采用反射雷达波较少的材料涂在飞机的表面。第二,可以采用“透波材料”,也就是对雷达波“透明”的材料。不过飞机的发动机和电子设备不可能用透波材料制作,所以在隐形飞机上透波材料只能用在个别的部位。第三种方法就是躲在“倾

  斜的镜子”下面,飞机通过特定的外形设计,可以让多数雷达波反射不到雷达接收机的位置。

  2008年3月11日,美国空军宣布,F-117A隐形战斗机将于全部退役,这标志着世界上第一型实用化的隐形战斗机将退出历史舞台。然而F-117A的退隐却反衬出战斗机隐形化时代大幕的揭开。

  F-117A战斗机研制于20世纪70年代。自20世纪50年代之后,美国一直力图找到一种有效的手段,突破苏联严密的防空网。在先后尝试了“高空”和“高速”两种手段后,美国发现,采用传统的常规手段,难以突破苏联以截击机、防空导弹和高炮联合组成的防空网。一些研究人员提出,应当研制一种具有不被雷达发现功能的隐形飞机,在战时首先攻击苏联防空网的核心部门——如雷达、指挥中心等,为传统的轰炸机打开大门。在这种情况下,F-117应运而生。

  1978年,洛克希德公司开始研制该型飞机,1981年,该机首飞成功,1983年正式服役。洛克希德公司共生产了59架该型飞机,总耗资约66亿美元,单机价格约为1亿美元略多。

  也有人指出,二战德国的HO229才是最早的隐形飞机,但是因为当年的设计图纸下落不明,唯一的原型机也在美国,所以无法确认。

  由于正值“冷战”高峰,F-117服役后一直保持其神秘感,可以说是美军当时的“杀手锏”武器。直到东西方局势缓和,东欧发生巨变,美国才首次亮出这一法宝。1989年12月,

  在美国入侵巴拿马的行动中,两架F-117向巴军营地投掷了激光制导炸弹,这种“杀鸡用牛刀”的做法,主要是为了测试F-117在实战中的表现。

  而1991年的海湾战争成为F-117的“成名演出”。此战中,F-117不仅担任了打击巴格达市区目标的任务,且多次负责摧毁伊军防空雷达和指挥中心等重要目标。据称其承担了战争中美国空军攻击目标总数的40%,总计出击达1271次,无一受损。事实证明,F-117基本满足了其设计需求,最适合攻击中等技术水平、中低训练水平、缺乏高技术防空装备和组织体系的对手。

  但是,从另一个角度看,由于雷达技术的发展,以及早期隐形技术的局限性,在20世纪90年代信息化技术和电子技术高度发展的情况下,F-117逐渐显出老态。

  1999年,在科索沃战争中,一架F-117被南斯拉夫军队以老式低空导弹击落,另有不确定数量的被击伤记录。这一情况说明,F-117已不适合再用来突破有较高技术和训练水平的防空网。

  2001年“9·11”事件以后,在伊拉克和阿富汗的行动逐渐成为美军作战重心。

  当对手甚至没有雷达时,再用F-117攻击沙漠里的帐篷,既不比常规飞机经济,也不比常规飞机有效。此时的F-117面临十分尴尬的境地——既不适合承担日常的低风险任务,又因潜在对手的进步而不适合执行高风险的攻击任务。随着战争挤占装备费情况日益严重,美国空军裁减部队的斧子必然砍向这型“高不成低不就”的装备。至此,这种世界上第一型投入实战的隐形飞机的谢幕已成必然。

  推出F-117之后,美国先后于上世纪90年代和本世纪初推出了F22F35两型隐形战斗机,以及B-2隐形轰炸机。其中,F22最早在战斗机(F-117严格说来是一型攻击机)上实现了“超低可探测性”,其硕大的身躯在雷达显示屏上仅仅体现与一只小鸟相仿的雷达散射截面积。但是,F22的单价过高,已接近2亿美元,即使是美国人也难以承受。为此,美国在低成本的考虑下,又发展了后继的F35型战斗机。这种战斗机可以认为是一种缩小版的F22,但是由于它充分吸收了信息技术发展

  的成果,所以更加“聪明”,更加人性化,美国空军要求采购的F22为300余架,而F35将既由美国军队使用,又出口给美国的各个盟国,因此其最终采购数量可能达到数千架。

  另外,战斗机已经进入了第四代(按照俄罗斯标准和美国新标准为第五代),在第四代战斗机的要求中,“隐形性能”是一项基本要求。也正是因为这一点,服役的第四代战斗机,公认的仅有F22一型,在试飞的新型号中,也仅有F35能够满足要求。在未来战争中,F22与F35将形成高低搭配的格局,F22可能扮演“揣门者”的角色,负责打击对手的高性能战斗机和防空系统。而F35将执行大量日常的空中作战或对地攻击任务。

  至于B-2轰炸机,其实也将逐渐面临F-117的境遇,毕竟其研制时代也较早,性能将逐渐落伍,特别是其过于脆弱和“娇气”,不仅不易维护,而且在被发现时还缺乏合格的自卫能力。因此,再过一段时间后,随着雷达技术的发展,该型飞机很可能将被用于攻击一些低防护的目标,不再从事过高风险的活动。

  在美国以外,其他国家也在研制自己的隐形作战飞机。虽然这些飞机种类繁多,但或是隐形方面略显不足,或是尚停留在研制阶段。

  在欧洲,德、意等国联合研制的欧洲战斗机“台风”,法国研制的“阵风”战斗机和中国研制的歼十B,被认为是三代半飞机的代表,但之所以未被列入四代,就是因为其在设计中虽然含有隐形考虑,但限于成本、技术等原因,却并未实现真正的“超低可探测性”性能。

  在俄罗斯,尽管苏27及其后续家族不断出现新改型,但“万变不离其宗”,其基本设计并未改变。前苏联还有米格37隐身战斗机.米格1.44隐身战斗机.苏-47隐身战斗机.而俄罗斯前些年的状况也使其未能真正启动四代飞机研制。根据俄罗斯空军的新计划,将在2010~201

  1年装备苏35战斗机(其实质亦是苏27的改型)。俄罗斯高调展示其最新款第五代战机T-50,但其推行进度却让人觉得遥遥无期。从其军工产业现状看,近十几年来受到的打击极为严重,虽然近几年能源价格暴涨给俄罗斯提供了较为充裕的资金,但这种资金尚未来得及通过工业生产订货渗透至其制造业基础,其技术人员短缺、设备老化等问题依然严峻。应该说,在相当长一段时间内,俄军还不会装备甚至不会启动研制一种具备完全隐形性能的战斗机。

  在日本,防卫省正在研制自己的“心神”战斗机。从技术水平看,如果该型飞机得以研制成功,将能列入四代机的范畴。但是,日本要解决发动机、雷达、机载武器和飞控软件等技术瓶颈,还有很长的路要走。

  此外,一些中小国家也在研制自己的“隐形飞机”,但更多是用于训练、侦察等辅助用途。

  值得一提的是,虽然有人作战飞机的隐形化实现起来颇有难度,但在方兴未艾的无人机领域,隐形化已经成为一种潮流。由于无人机不必布置飞行员座舱,不必担心人员伤亡,因此在设计中贯彻隐形理念较为容易。这也算是隐形飞机的一个重要分支。

  总的来说,虽然隐形飞机风潮十分显眼,但真正的隐形飞机甚至“准隐形飞机”,仍只有不多的几种,而且其“东家”仍以美国为主。

  我国研制的准四代战斗机歼20,自从它首次试飞的那一天起就被高度关注。其性能被认为接近F22强T-50而且载弹量都超过二者。从歼20的图片来看,采用了单座、双发、双垂尾、带边条的鸭式气动布局。根据图片可看出,该机属于一款双发重型战斗机,机头、机身呈现菱形、垂直尾翼也向外倾斜,起落架舱门采用锯齿边设计,具备隐形战斗机的特征。

  隐身方面,歼20总体上采用了隐身设计,同时鸭翼和腹鳍的存在对隐身性能构成了不利影响,正面RCS值(即雷达反射截面积,飞机对雷达波的有效反射面积)应该会大于F22。

  2012年10月31日上午10时32分,由中航工业沈飞研制的AMF四代战机(歼-31)成功首飞。中国成为世界第二个同时试飞两种四代机原型机的国家,此前,只有美国同时研制了F-22和F-35两种五代机。

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