[科普中國]-隱身戰(zhàn)機是如何實現(xiàn)“隱身”的？

【現(xiàn)代軍用飛機的“新設計”】

編者按：

縱觀歷史，戰(zhàn)爭是人類科技進步的重要推動力，這一點在航空工業(yè)的發(fā)展上體現(xiàn)尤為明顯。從兩次世界大戰(zhàn)至今，各國迫于軍事的壓力，不斷對軍用飛機提出更高的要求。在高速迭代中，產(chǎn)生了許多“新設計”。即日起，《科普中國-軍事科技前沿》推出系列作品，立足當下，展望未來，和大家一起聊聊未來軍用飛機可能出現(xiàn)的“新設計”，歡迎關注。

出品：科普中國

作者：李小白（中國航空學會會員）

策劃：畢孝斌

監(jiān)制：光明網(wǎng)科普事業(yè)部

人類第一款隱身戰(zhàn)機是美國F-117“夜鷹”攻擊機，F(xiàn)-117是軍用航空史上的一次偉大革新。憑借隱身性能所帶來的優(yōu)勢，F(xiàn)-117可以輕易突破敵防空火力網(wǎng)，悄無聲息地飛至作戰(zhàn)區(qū)域，將精確制導武器準確投放、摧毀目標。等到敵人反應過來時，F(xiàn)-117早已成功飛離，整個作戰(zhàn)過程安全、高效，幾乎不會遇到有效的阻攔。作為人類首架投放于戰(zhàn)場的隱身戰(zhàn)機，F(xiàn)-117在作戰(zhàn)行動中展現(xiàn)出了空前高效的作戰(zhàn)效益，隱身性能的強大威力也深深震撼到了世界各國。

F-117隱身戰(zhàn)機

向隱身空戰(zhàn)邁進

為了獲取良好的隱身性能，F(xiàn)-117犧牲了機動性與探測性。這就注定F-117基本只可以擔負精確打擊任務，是一架具備隱身性能的攻擊機，而并非戰(zhàn)斗機。人類第一款專注空中優(yōu)勢的隱身戰(zhàn)機是美國F-22“猛禽”戰(zhàn)斗機。也是世界首款第五代戰(zhàn)斗機，至今仍位居世界戰(zhàn)斗機的頭把交椅。F-22的出現(xiàn)標志著人類開始進入隱身空戰(zhàn)時代，從此，隱身性能便成為了各國新一代戰(zhàn)斗機最關鍵的性能指標。

隱身戰(zhàn)斗機能通過各種技術大幅度削弱敵方的探測效果，利用隱身性能，隱身戰(zhàn)斗機可以對非隱身戰(zhàn)機形成壓倒性的絕對優(yōu)勢，能輕松突破敵防空火力網(wǎng)遂行精確打擊任務。隱身戰(zhàn)斗機最為關鍵的隱身是雷達隱身，除此之外還有紅外隱身與射頻隱身。總體而言，戰(zhàn)機隱身技術是一個龐大又復雜的系統(tǒng)工程，目前世界上成功研發(fā)隱身戰(zhàn)斗機的也僅有美國、中國、俄羅斯三個國家。

F-22隱身戰(zhàn)斗機

雷達探測隱身最為關鍵

雷達探測是最常用的探測手段，隱身戰(zhàn)機要通過精心設計的外形和特殊的隱身涂料來降低自身的雷達散射截面積(RCS)，即減小反射回敵方雷達波的強度。首先，隱身飛機要最大程度地將雷達波反射至其他方向，采用翼身融合的結構，放緩機身結構的過渡，減小飛機機身易反射雷達波的尖角和平面。采用向外傾斜的垂尾、腹鰭，傳統(tǒng)的天線、傳感器要盡可能內(nèi)置，保證機身表面的平整。相比非隱身戰(zhàn)機，隱身戰(zhàn)斗機具有專門設計的彈艙，將彈藥內(nèi)置掛載，彈艙與起落架艙采用鋸齒狀設計。除了飛機外形，隱身飛機還會使用S形進氣道，遮擋發(fā)動機葉片，削弱進氣道對雷達波的反射。

F-22的內(nèi)置彈艙

根據(jù)能量守恒原理可知，雷達波的能量并不會消失。降低隱身戰(zhàn)機一個方向的雷達波反射強度，勢必會增強其他方向的反射強度，同時，一些機身過渡的部位也是較強的雷達波反射源。僅依靠外形設計達到預期的隱身效果是不現(xiàn)實的，隱身飛機還需要特殊的隱身涂料來削弱雷達波的反射。隱身材料的種類有很多，基本是將雷達波的能量轉化為其他形式的能量消耗掉，或者對雷達波通過干涉的方式降低其強度。

維護人員正在維護B-2隱身轟炸機的隱身涂層

系統(tǒng)綜合化的隱身

除了降低雷達探測的隱身設計，隱身戰(zhàn)機還要注重紅外隱身與射頻隱身。紅外探測技術的發(fā)展今非昔比，降低飛機的紅外輻射越來越關鍵。隱身飛機一般會將尾氣進行冷卻處理后再排出，同時在結構設計上對發(fā)動機噴口的熱量采取屏蔽處理，另外，一些紅外隱身涂料也能夠抑制飛機整體的紅外輻射。

相比雷達隱身與紅外隱身，射頻隱身技術目前還處于發(fā)展階段。飛機在執(zhí)行作戰(zhàn)任務的過程中會向外輻射電磁信號，射頻隱身目的即是降低這些電磁信號被敵方截獲的概率。射頻輻射涉及了機載雷達、通訊導航設備、電子對抗設備等所有具有主動輻射電磁信號的設備，同時面臨著作戰(zhàn)任務離不開電磁輻射的矛盾問題。由此可見，射頻隱身技術難度大，需要多種技術的共同運用，離不開深厚的技術積累。隨著科技的發(fā)展，射頻隱身也將對隱身戰(zhàn)機起到越來越關鍵的作用。

需要說明的是，不同的國家對于隱身戰(zhàn)機技術也會有著不同的理解。例如蘇-57戰(zhàn)斗機就是一款頗具俄羅斯特色的隱身戰(zhàn)斗機，并不具備F-22級別的隱身性能。但蘇-57的設計思路與F-22不同，雖然隱身性能差，在探測能力上卻十分突出，足以削弱F-22等隱身戰(zhàn)機的隱身優(yōu)勢。對于俄羅斯來說，蘇-57的隱身性能只要優(yōu)于非隱身戰(zhàn)機即可，這種需求是自身獨特的作戰(zhàn)體系所決定的。

俄羅斯蘇-57隱身戰(zhàn)斗機

隱身戰(zhàn)斗機改變了傳統(tǒng)的空戰(zhàn)模式，使得非隱身戰(zhàn)機的優(yōu)勢一夜之間蕩然無存。隱身戰(zhàn)斗機的技術難度較大，目前僅美、俄、中三國具備研發(fā)能力，歐洲國家、日本、韓國、土耳其也在著手進行自己的隱身戰(zhàn)斗機研發(fā)。雖然無法預知隱身戰(zhàn)斗機被廣泛使用的時間周期，但無疑的是，未來是屬于隱身戰(zhàn)機的時代。

日本“心神”隱身技術驗證機

劃重點：

1、隱身戰(zhàn)斗機的作戰(zhàn)效益遠遠高于非隱身機，隱身戰(zhàn)機的出現(xiàn)標志著人類開始進入隱身空戰(zhàn)。

2、隱身飛機技術主要是雷達隱身，主要通過飛機外形與隱身涂料降低飛機的RCS。除此之外還有紅外隱身、射頻隱身。

3、射頻隱身仍處于發(fā)展階段，技術復雜，對系統(tǒng)要求強。隨著科技的發(fā)展，射頻隱身的重要性將越來越突出。

4、不同國家對于隱身戰(zhàn)機的要求存在差異，這是自己的作戰(zhàn)體系所決定的。

5、隱身戰(zhàn)斗機技術門檻高，僅有少數(shù)國家掌握，真正的普及使用還需要一定的時間。毫無疑問，未來的空戰(zhàn)屬于隱身戰(zhàn)機。