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航空百科 隐身飞机真的看不到吗?为什么它比普通飞机外形奇特?

时间:2019-07-14 11:09:02        来源:航空之家

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Fly Knight / 文

隐身飞机并不是真的看不见,而是雷达很难侦测到。因此隐身飞机需要应用大量低可侦测技术,这是通过特殊设计、表面材质和装置、降低物体被侦测到的机会或缩短被侦测距离的科技。于是我们看到了钻石构面的飞机外形。因为这种技术基本应用在军事用途,它又被称为隐身战斗机。

隐身技术最早起源于二战时期的纳粹德国,其原型Horten Ho 229被设计用于喷气发动机,最终应用于一款Junkers Jumo 004喷气发动机提供动力。但这并不实用。

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图、雷达截面积(RCS)反射示意图

1960年代,苏联科学家彼得·乌菲莫切夫就开始推动现代隐身飞机技术研发,他开始研究简单二维物体的电磁波反射方程。1964年乌菲莫切夫在《莫斯科学院无线电工程学报》发表了一篇论文——《物理衍射理论中的边缘波行为》。文中提到:物体对雷达电磁波的反射强度和物体的尺寸大小无关,而和边缘布局有比例关系。

乌菲莫切夫解释了如何计算飞机表面和边缘的雷达反射面,他的理论表明即使一架很大的飞机,依然能够设计成“隐身”。值得回味的是,乌菲莫切夫的研究成果在美国被发扬光大。1970年代,美国科学家根据乌菲莫切夫的理论延伸出“隐身”飞机的概念。

隐身飞机机身涂有雷达波吸收材料,能够吸收雷达信号,并通过特殊的外型设计来降低雷达反射,同时也会考虑到飞机本身的电子信号、热量、反射/发射技术雷达、红外线、可见光、射频(RF)频谱和噪音等。

隐身战机并不是不可见,或者雷达完全侦测不到,而是传统雷达难以探测到目标。例如尽量减少飞机的雷达横截面、减少反射信号、改变反射信号方向、降低自身散发的信号和阻碍信号效率。于是我们看到了棱角分明的隐身飞机外型。由于隐身飞机的技术门槛相当高,具备隐身飞机的国家屈指可数。

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1977年美国第一架隐身战机问世,2010年俄罗斯第一架隐形战机诞生,2011年中国则公布了自己的隐身战机,这也是目前世界上拥有建造隐形战机能力的全部成员。

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由于雷达是使用无线电信号探测飞机的主要工具,其在有效探测距离和追踪精度方面能达到最高,所以反制雷达信号的手段成为最主要的元素。其包括减少反射信号的强度、改变反射信号的方向以及减少自身信号的发射。其中,发射主动信号抵消雷达反射的技术层次当属最高,目前只有美国和法国将此技术实用化。

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F-117是美国第一款服役的隐身战斗机,现已经退役,有洛克希德公司生产。现在美军序列中有F-22猛禽战斗机、F-35A闪电II战斗机和B-2幽灵战略轰炸机在役。

俄罗斯则是T-50(苏-57)战斗机,由苏霍伊航空集团制造。

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中国则有最新型的歼-20,其在珠海航展完成了首秀,并在今年阅兵式上以三架编队的形式接受检阅。