军用飞机的隐形技术[组图]

发布时间: 2014-09-16 16:54:17  |  来源: 中国发展门户网  |  作者: 李有观  |  责任编辑: 方青
关键词: 隐形技术 隐形战斗机 红外特征 道格拉斯公司 雷达波反射

  俄罗斯的米格-35隐形战斗机

隐形技术的原理

要了解隐形技术的基本原理,有必要重新回顾雷达系统的工作原理。地面雷达的机械旋转或者固定的相控阵天线发射一束无线电波,当其遇到传播路径上的任何对象以后就被反射。反射波的强度随着反射面的状态而会发生变化。传统的全金属飞机机身一般采用圆筒形,以便获得更好的空气动力学性能,而这为发射的雷达电波提供了非常有利的反射面。

根据反射波回到地面雷达天线所需的时间,雷达系统就能够确定飞机的位置,并将其在雷达屏幕上显示成“亮点”。此后,只要目标飞机仍然位于雷达的覆盖范围之内,这套雷达系统就可以标记和追踪飞机进一步的运动。

虽然在正常情况下,地面雷达提高了航空安全性,但是在公开的或者秘密的军事行动中,它使进入敌方领空执行任务的飞机很容易受到敌人防空武器系统的攻击。根据以上分析可以看出,为了能够使飞机获得隐形特性,必须找到设法防止雷达电波反射的方法,或者通过使用合适的材料制造飞机机身来吸收射到飞机上的雷达电波,或者通过利用雷达波电磁能量吸收材料涂在飞机机身的外部表面。雷达波电磁能量吸收涂料通常被认为是无机硅化合物。

通过改变飞机机体的形状也可以防止雷达波的反射。采用这样的方式,雷达波不会被反射,而是实际上发生偏转,因此无法回到地面上的雷达接收机。改变飞机机体形状主要是将其设计成平直表面和锐利的边缘,从而将雷达波偏转远离地面雷达天线。另外一种可以减少飞机对雷达反射截面的设计是,飞机内部携带炸弹和导弹,而不是挂在机翼下面。因为外部挂载的武器会反射雷达电波,要让武器隐形几乎是不可能的,所以使用仅在发射武器时才打开的内部炸弹仓携带武器更为合适。

以上这些方法都能够成功地“致盲”雷达。因此,隐形技术建立在用于制造飞机机体的复合材料的基础上,还建立在有助于将雷达电波反射减少到最低限度的独特设计上。然而,时至今日,即使是利用目前为止开发出的最好的隐形技术,也不可能完全消除使雷达可以发现飞机的雷达波反射,并防止“亮点”出现在雷达屏幕上。

比如美国空军在第一次海湾战争中广泛使用的F-117“夜鹰”隐形战斗机那样的隐形飞机,其雷达特征与普通飞机的飞鸟大小的雷达特征差不多。因此可以说,在任何情况下,隐形技术都不能使光学探测方法失效。

飞机的红外特征

除了飞机机体的雷达特征能够使雷达可以发现飞机以外,飞机的红外特征也能够使热成像系统在白天和晚上探测到飞机。红外特征主要由发动机排出气体的高温产生。不过,与飞机的雷达特征相比,红外特征相对较小。

虽然减少飞机雷达特征的方法一直有发现,但是减少飞机发动机的红外特征无疑是一项更具挑战性的任务。这不仅涉及到发动机的设计创新,而且还涉及到发动机在飞机上的位置。目前航空发动机的主要制造商正在从事减少新发动机红外特征的研究,这些新发动机专门为隐形飞机研制。通过重新定位发动机在飞机机体中的位置,在减少飞机红外特征方面取得了显著成功。

隐形飞机的发动机安装在机身内部深处,例如美国诺斯罗普 格鲁曼公司研制的B-2隐形战略轰炸机、目前唯一一种投入使用的第五代战斗机——美国洛克希德 马丁公司与波音公司联合研制的F-22“猛禽”战斗机以及洛克希德 马丁公司研制的F-35“闪电Ⅱ”联合攻击战斗机等隐形飞机上都可以看到这种设计。这样的设计,可以使从飞机机身排出尾气的温度低得多,从而减少了热成像的尺寸。F-117隐形战斗轰炸机也采用了使尾气发生偏转的设备。

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