2023年12月12日发(作者:biography)
隐形飞机
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基本概述
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,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。
隐形原理
一、隐形技术
隐形飞机最重要的两种技术是形状和材料。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“大趋势”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同,仅仅通过雷达就想分辨出隐形飞机是非常困难的。
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。
二、反隐形技术
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。
发展历史
目前,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。
F-117A隐形战斗机研制于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。
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。
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F22和F35两型隐形战斗机,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,目前已接近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近年来信息技术发展的成果,所以更加“聪明”,更加人性化。现在,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,目前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,目前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。
重要作用
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。
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