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隱身飛機為什麽能隱身,它是怎麽做到的?

什麽是隱身飛機?經常聽聞人們討論關於隱身飛機的種種,隱身轟炸機、隱身戰鬥機之類的,那麽究竟什麽是隱身飛機,它是如何做到隱身的?本文就給大家科普一下神秘的隱身飛機。

隱身飛機所說的'隱身',其含義和日常的理解有所不同,飛機的'隱身'並不是說肉眼看不到飛機(如果未來真的研製出肉眼看不到的飛機,那真的有點恐怖了),而是說飛機在飛行過程中具有不易被敵方探測器發現的能力。一般來說,對於飛機的探測,可以依靠雷達、紅外線、可見光以及聲波等方式,但在實際應用中,主要是使用雷達來發現敵方的飛機,雖然紅外探測也有其不可替代的作用,但是在超視距作戰中,用雷達探測飛機就是最有效的辦法。在各種探測手段對飛機的威脅中,有60%是來自雷達探測,有30%是來自紅外探測,其他方式,如可見光探測和聲波探測的探測能力都比較弱,在實際作戰中都無法作為主要探測手段。下面就介紹一下雷達隱身和紅外隱身的原理。

雷達隱身

雷達探測的基本原理很容易理解,簡單地說,就是作為探測器的雷達會主動發射無線電波,當無線電波遇到飛機時,會發生反射,沿原方向反射回去的無線電波(回波)會被雷達監測到。

通過發射和監測到的時間差就可以確定與遠處飛機的距離,這樣一來,方向和距離一確定,飛機的位置也就暴露了。所以隱身飛機在設計時就要考慮如何讓雷達的回波強度盡可能的降低。這個回波強度可以用'雷達散射截面積'來衡量,部門是平方米,它的英文叫做Radar Cross-Section,縮寫就是RCS。很明顯,這個截面積越大就表示飛機對雷達的反射越強,也就越容易被雷達發現。下面的圖片中描述了一些軍用飛機的RCS數據,圖中的飛機是在同一比例尺下繪製的,尺寸大小關係一目了然。一般來說,RCS要小於0.5平方米才能稱得上是隱身飛機,下圖中也只有F-117A和B-2夠得上隱身飛機的稱號。

從另一個方面講,RCS越小,雷達的有效探測距離就越短,也就是說,只有當飛機距離雷達很近時才會被發現,所以隱身飛機就可以成功穿過敵方的防空系統。下面這張圖就展示了各種飛機的雷達探測距離,距離越小就代表飛機的隱身性能越好。

下面該講到關鍵點了,隱身飛機又是如何做到雷達隱身的呢?

雷達隱身主要是依靠兩方面的技術來實現,分別是外形隱身和吸波材料。外形隱身就是要做到盡量避免飛機表面被雷達垂直照射,因為垂直照射時反射最強。也因為這個原因,隱身飛機的垂尾、機身邊緣、進氣道等都是具有一定傾斜角的。所以機身演變成了圓滑的翼身融合體,單立垂尾也演變成了雙立的V型尾翼,進氣道則演變成了背負式進氣道或者設計成S形進氣道。同時還要把武器內埋,採用保形天線,取消副油箱,最終使全機僅對特定方向會產生較強的回波,其他方向的反射都非常弱。

吸波材料一聽名字就知其原理了,它的作用是吸收雷達波,所以在某些無法採用外形隱身的情況下可以用吸波材料來彌補,當然在外形隱身的基礎上增加吸波材料則會使隱身性能更好。

紅外隱身

紅外探測是通過對飛機發動機尾噴流的探測來發現飛機的。所以,要做到紅外隱身,可以采取的措施有:

1 採用矩形二元噴管,使得尾噴流的火舌變得扁平,降低紅外特徵

2 可以採用渦扇發動機,來降低排氣溫度

3 非必要時,不開加力燃燒室,因為加力時紅外特徵大大增強了

4 把發動機布置在機身或者機翼上,或者其他方式對發動機進行遮擋

飛機的隱身一直以來都是各國空軍極力追求的性能之一。對於偵察機來說,隱身可以極大的擴大偵察範圍,就像SR-71黑鳥偵察機在研製出來後,對全球進行廣泛而頻繁的偵察,各國防空系統卻對之束手無策,已經退役的SR-71在歷史上從未被擊落過。對於轟炸機和戰鬥機來說,隱身能力讓其變得如幽靈一般神出鬼沒,可以做到在被發現之前就摧毀目標。

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