隐身飞机

使敌方探测系统不易发现的飞机

所谓隐身飞机（stealthaircraft ），就是利用各种技术减弱雷达反射波、红外辐射等特征信息，使敌方探测系统不易发现的飞机。飞机隐身的方法主要有以下三个方面：一是减小飞机的雷达反射面，从技术角度讲，其主要措施有设计合理的飞机外型、使用吸波材料、主动对消、被动对消等；二是降低红外辐射，主要是对飞机上容易产生红外辐射的部位采取隔热、降温等措施；三是运用隐蔽色降低肉眼可视度。

简介

①雷达隐身技术。主要有低散射气动外形技术、隐身材料技术和阻抗加载技术等。低散射气动外形技术是设计适当的气动外形布局以减弱飞机在雷达接收方向的散射效应。如采用翼身融合体和半埋式座舱，使机翼与机身、座舱与机身平滑过渡，融为一体；减少飞机表面能造成散射的突起物，对外挂武器进行保持外形设计或内埋设计；采用“S”形弯曲的进气道和尾喷管，在进气道和尾喷管内加隔板，抑制进气道和尾喷管空腔反射和压气机、涡轮的镜面反射；采用尖头的翼型和进气道唇口；将飞机所有边缘设计为少数几个平行方向，使所有边缘的雷达散射波集中形成少数几个固定方向的反射波束，其他方向的反射波很弱，形成闪烁的雷达信号，不易辨别；尽量减小飞机的几何尺寸，减少飞机部件。隐身材料技术是在飞机表面涂敷电磁波吸收材料，以减小飞机的雷达截面积；尽可能使用复合材料。阻抗加载技术是在飞机金属表面并联等效负载，以改变飞机的固有电磁谐振特性，减小飞机的雷达截面积。②红外隐身技术。主要是通过改进结构设计和应用红外物理学研究的成果来吸收和减弱飞机的热辐射能量，使红外探测设备难以发现。发动机是飞机的主要热辐射源。采用二元喷管、取消加力燃烧室、在燃料中加入添加剂，使燃料充分燃烧，可以减弱排气的红外辐射；采用异形喷管以改变红外波长，使工作在特定波长的红外探测器失效；对发动机尾喷口的喷焰进行遮挡，改变喷口喷流方向，在喷管外安装红外吸收装置等措施，都可以达到一定的红外隐身效果。此外，在机身上涂敷红外吸波涂料，用加碳纤维吸热复合材料覆盖机身，可进一步提高红外隐身的效果。隐身飞机可以有效地提高生存力，但也存在一些弱点。①隐身的特殊要求可能使飞机外形在气动方面不符合最佳设计，会引起气动阻力增大，结构重量增加，性能下降。②雷达吸波材料本身有局限性，如F-117A攻击机的吸波材料主要是针对厘米波的，对米波和毫米波无效。现代研究的超视距雷达、光学雷达、双基地/多基地雷达、谐波雷达和无源雷达，都具有较先进的反隐身能力。③难以外挂武器，载弹量少，作战能力单一。④研制生产费用昂贵，维护修理困难。隐身特性已成为第四代战斗机的一个重要特征。第二次世界大战期间，一些飞机采用经试验的迷彩涂料，降低飞机与天空背景的对比度，减小飞机的目视特征。这是最早、最简单的隐身飞机。20世纪60年代初，美国的U-2和SR-71侦察机开始采用雷达隐身技术。1978年，美国政府批准F-117A攻击机研制计划，主要从气动布局、发动机配置和材料选用等方面采取措施，使F-117A具有很强的隐身能力，其前视雷达反射截面积只有0.01平方米。1989年7月美国B-2隐身轰炸机原型机首飞，采用飞翼式外形，将机身、驾驶舱、发动机舱和机翼融合成一体，再加上其他措施，使其雷达反射截面积不超过0.4平方米，如同蓝天中的一只小鸟。

发展历程

早在第二次世界大战期间，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。当时的一些飞机采用了经大量试验的迷彩涂料，目的就是为了降低飞机与天空背景的对比度，以减小飞机的目视特征，实际上这是一种最简单的隐身技术。随后，到了60年代初期，美国设计了一种隐身侦察机SR-71，该机的一个奇特之处是全身涂黑，初看上去活像一只大鸟，人们便把它称为“黑鸟”。飞机上涂有吸波材料，不仅消除了反光，而且能部分吸收照射到它上面的雷达波，将电磁能量转化为热能散失掉，就像电流通过电阻时引起的能量消耗一样。这种远程战略侦察机能在26000米的高空飞行，它的飞行速度达到了3倍声速，是世界上第一种突破了“热障”的飞机。它的飞行高度之高，速度之快，是当时任何飞机都不能与它匹敌的。美国研制的全天候单座隐身战斗机F-117“夜鹰”，更有其奇特的外形结构，它采用独特的多面体外形，并涂有吸波材料，能使雷达回波不向敌方雷达接受天线的方向辐射，这确实是飞机设计师的一件杰作。在1991年轰炸伊拉克的战争中，F-117隐身战斗机共出动了127架次，出其不意地摧毁了伊拉克的许多重要军事目标，自身却无一损伤，从而使F-117大显神威，并引起国际间的瞩目。20世纪80年代美国研制了B-2“幽灵”战略隐身轰炸机，它的外形隐身措施更具有特色。首先，它的机身、机翼、发动机舱交接处采用弧面连接，融为一体，整个外形呈三角形飞翼结构，蒙皮表面平整，克服了雷达波绕射大的倾向。飞机上干脆不设置垂直尾翼，消除了尾翼和机身间的角反射器效应。发动机隐藏在机体内的背部，没有吊舱，机体后缘呈锯齿形，外侧机翼伸出很多。它的尾喷管呈V形，处在机体的背部，大大降低被雷达和红外探测的机会。在发动机的尾气中，还喷入氟氯硫酸液，以消除目视尾迹。另外，机身上还涂有深灰色的隐身涂料，对于雷达、红外和可见光都有隐身能力。机翼面积大，可以使机翼的前后缘都镶入厚的吸波材料。机上的各种结构都采取了隐身措施，有效地降低了被发现的概率，提高了生存能力。

功能特点

1.布局：

例如飞机采用翼身融合体，使机翼、机身平滑过渡，减少容易造成电磁波反射的尖角和平面；采用向内或向外倾斜的双垂尾，使电磁波发散；采用背部进气道，充分利用机身屏蔽作用来减弱反射波等。

2.发动机：

主要是减少红外辐射，例如采用涡轮风扇发动机，其内外涵道的热、冷空气混合排出，减少喷气的热辐射量；采用蒸汽式或气动雾化喷嘴使燃油充分燃烧，减少红外喷泄和“拉烟”；采用二元喷管以滤除大量辐射；在燃油中增加特殊添加物，使排气中的红外辐射减弱；采用异形喷管以改变波长，使红外探测器失效等。

3.材料选用

在飞机表面涂覆放射性同位素，它放射的高能粒子在飞机周围形成等粒子屏，可以吸收和屏蔽雷达波和红外辐射；采用各种类型的铁氧体涂层也可以有效地减小飞机的雷达反射面积；采用先进复合材料和电磁波“吸收材料”组合而成的吸波结构材料制造飞机，可以更有效地减少飞机的雷达反射面积。

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