1991年1月17日凌晨2時(shí),一架形狀古怪、全身漆黑的美軍戰(zhàn)斗轟炸機(jī),在沒有任何護(hù)航機(jī)掩護(hù)的情況下,借著暗夜大搖大擺地向伊拉克首都巴格達(dá)市飛去幾分鐘后,它將一枚重達(dá)1000公斤的激光制導(dǎo)炸彈扔向巴市區(qū)內(nèi)一撞高樓,隨后悄然離去頃刻間, 大樓濃煙四起就在這一刻,宜告了海掩戰(zhàn)爭打響, 同時(shí)也宜告了人類歷史上第一種真正意義上的隱身兵器——F-117A戰(zhàn)斗轟炸機(jī)開始大規(guī)模地投身于戰(zhàn)場。此后的海灣戰(zhàn)爭中,美國的隱形飛機(jī)F-117A戰(zhàn)斗轟炸機(jī)和B-2壓轟炸機(jī),出動多達(dá)1200多架次,竟沒有一架隱形飛機(jī)因被地面熾烈的防空炮火攔擊而受損,從而引起了世界上眾多軍事專家們的注意,也使許多軍事愛好者感到新奇,至此,一種新型戰(zhàn)斗機(jī)——隱形機(jī)出現(xiàn)了。  F-117A
隱形對于我們來說并不陌生,雖然這些說法大多數(shù)來自小說和神話,但現(xiàn)實(shí)生活中也不乏隱形的例子,比如變色龍能夠通過改變自己的顏色來隱形。人們通過研究仿生學(xué),并且應(yīng)用了最新的技術(shù)和材料,終于在龐大的飛機(jī)上也實(shí)現(xiàn)了隱形。
 自然界中的隱形技術(shù)
那么飛機(jī)是怎么隱形的呢?所謂隱形,通俗地講,就是改變飛機(jī)的聲、光、電、磁、熱等特征,使對方的探側(cè)設(shè)備難以發(fā)現(xiàn)和識別。隱形飛機(jī)自問世以來,真可謂“遍地開花”?,F(xiàn)代隱形飛機(jī)主要通過雷達(dá)施形、紅外隱形、可見光隱形和聲音隱形等技術(shù)來達(dá)到其隱形的目的。由于是最為秘密的軍事機(jī)密之一,隱形技術(shù)受到了全世界的極大關(guān)注。
這么神奇的隱形飛機(jī),它到底是怎么做到隱形的呢?接下來小編就為大家解讀一下隱形飛機(jī)中的奧秘。
隱形飛機(jī)最重要的兩個(gè)特點(diǎn)就是其形狀和材料。
首先,隱形飛機(jī)在外形上避免使用大而垂直的垂直面,最好采用凹面,這樣可以使散射的信號偏離力圖接收它的雷達(dá)。例如SR-71“黑鳥”飛機(jī)和B-1隱形轟炸機(jī)采用的是彎曲機(jī)身,貝爾AH-1“眼鏡蛇”直升機(jī)最先采用的是扁平座艙蓋,F(xiàn)-11A“大趨勢”隱形戰(zhàn)斗機(jī)采用的是多面體技術(shù),美國波音F-111實(shí)驗(yàn)機(jī)采用的則是自適應(yīng)機(jī)翼等。這些飛機(jī)的造型之所以較一般飛機(jī)古怪,就是因?yàn)槠涮胤N的形狀能夠完成不同的反射功能。
 SR-71“黑鳥”
 貝爾AH-1“眼鏡蛇”
其次,隱形飛機(jī)采用非金屬材料或者雷達(dá)吸波材料,能吸收掉而不是反射來自雷達(dá)的能量。雷達(dá)吸波材料分為兩大類,一類是諧振型,一類是寬頻帶型。其中,諧振型雷達(dá)吸波材料是為了某一頻率而設(shè)計(jì)的、以磁性材料為基礎(chǔ)、能把相消干涉和衰減結(jié)合起來的吸波材料;寬頻帶雷達(dá)吸波材料通常通過把碳——耗能塑料材料加到聚氨酯泡沫之類的基體中制成,它在一個(gè)相當(dāng)寬的頻率范圍內(nèi)可保持有效性。運(yùn)用最新的材料,隱形飛機(jī)在雷達(dá)上反射的能量幾乎能夠做到和一只麻雀的反射能量相同,僅僅通過雷達(dá)就想分辨出隱形飛機(jī)是非常困難的。
介紹了隱形飛機(jī)的特點(diǎn),下面為大家介紹幾項(xiàng)隱形飛機(jī)的主要隱形技術(shù)。
雷達(dá)是最常見和有效的探測設(shè)備之一,它在工作時(shí),向一定空間區(qū)城發(fā)射電磁波,該電磁波遇到障礙物目標(biāo)后便被反射回來, 雷達(dá)接收到該反射信號就會發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。針對這個(gè)特點(diǎn),可以采取兩種措施來對付雷達(dá)探測:一是使照射到目標(biāo)上的雷達(dá)波反射到其他方向,不要返回雷達(dá)處,從而使雷達(dá)接收不到目標(biāo)反射的信號;二是將照射到目標(biāo)上的雷達(dá)波被強(qiáng)烈地吸收掉,使雷達(dá)接收到的反射信號變得極其微弱,以至于雷達(dá)檢側(cè)不到,從而發(fā)現(xiàn)不了隱形目標(biāo)。因此,雷達(dá)隱形技術(shù)主要通過改變飛機(jī)外形與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的途徑,使用各種吸波、透波材料,減弱飛機(jī)本身電磁輻射強(qiáng)度來達(dá)到隱形的目的。合理的外形設(shè)計(jì)不僅能減弱飛機(jī)反射雷達(dá)波的強(qiáng)度,還能使各個(gè)方向的雷達(dá)波相互抵消。因此,隱形飛機(jī)在外形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),都盡縮小其外形尺寸,減少外盡和突出部位,消除角反射和鏡面反射,取消外掛裝置,外形轉(zhuǎn)折處盡可能圓滑過渡等。為了達(dá)到這些要求,許多隱形飛機(jī)的形狀都比較奇特古怪,例如美國的SR-71(圖3)高空偵察機(jī),像一只被壓扁了的墨斗魚;B-2隱形轟炸機(jī)無機(jī)身、無前翼、無尾翼,被稱為“三無”古怪飛機(jī),其雷達(dá)反射面積僅有0.1一0.3平方米,在雷達(dá)熒光屏上的反映只相當(dāng)于一個(gè)飛行中的“蜂鳥”;F-117A戰(zhàn)斗機(jī)周身幾乎全為直線形狀,機(jī)體表面使用了6種不同的雷達(dá)吸波涂層材料,大大降低了雷達(dá)探測度,帶來了驚人的隱形效果。經(jīng)科學(xué)家測試,雷達(dá)在距離F-117A飛機(jī)600米時(shí),就已完全接收不到它所發(fā)出的信號了。
 雷達(dá)波散射機(jī)理
 B-2隱形轟炸機(jī)
隨著紅外偵察、探測、制導(dǎo)與熱成像處理技術(shù)的發(fā)展,任何飛機(jī)的熱輻射都將成為明顯的暴露征兆。因此,飛機(jī)采取降低紅外遮擋與衰減裝置、涂敷紅外掩飾涂料、使用特殊燃料和燃料添加劑,在不影響推進(jìn)效率的情況下降低紅外輻射強(qiáng)度,使對方紅外探測器失靈等隱形技術(shù)達(dá)到自身隱形的目的。
 紅外成像系統(tǒng)原理圖
 F-22紅外隱形機(jī)
在飛機(jī)表面涂抹各種保護(hù)迷彩和變形迷彩,降低飛機(jī)與背景之間顏色和亮度的反差,或歪曲兵器的原有外形,使各種光學(xué)偵察器材難以發(fā)現(xiàn)和辨認(rèn),并對飛機(jī)的閃光、噴氣、噴火尾跡進(jìn)行處理和控制, 叫做可見光隱形技術(shù)。例如在飛機(jī)機(jī)體上印制與大自然主色調(diào)一致的6種顏色構(gòu)成的變形圖案,這些圖案是經(jīng)過計(jì)算機(jī)對大叢林、沙摸、巖石等復(fù)雜環(huán)境進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后模擬出來的,它可使飛機(jī)的輪廓產(chǎn)生變形,其細(xì)碎的圖案與周圍環(huán)境完全融合,即使飛機(jī)在運(yùn)動也不易被發(fā)現(xiàn)。
 英國噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)
 帶不同“假想敵”迷彩涂裝的美軍戰(zhàn)機(jī)
飛機(jī)所發(fā)聲音是一種明顯的暴露征兆,利用各種消聲技術(shù),降低飛機(jī)在飛行中發(fā)出的各種聲音強(qiáng)度,是隱形技術(shù)的重要領(lǐng)域。隱形飛機(jī)安裝有吸聲裝置,或采用噪聲極小的飛機(jī)發(fā)動機(jī),許多國家目前還在研究吸聲涂層技術(shù)以用于飛機(jī)表面的聲波隱形。據(jù)資料介紹,美國的F-117A隱形飛機(jī)采用了全新設(shè)計(jì)的F-404型發(fā)動機(jī),它有良好的隔音效果,在跑道上距離30米處它所發(fā)聲音不高于蜜蜂發(fā)出的嗡嗡聲,因而贏得了“耳語噴氣機(jī)”的美稱。

F-404發(fā)動機(jī)
 一戰(zhàn)二戰(zhàn)期間的聲學(xué)預(yù)警雷達(dá)——聲音定位器
等離子隱形技術(shù)主要有兩種形式:第一種是等離子隱形涂料,以放射性同位素釙-210、鍶-90為原料制成,在高速飛行狀態(tài)下,該涂料可使飛行器表面在空氣層電離時(shí),形成一層等離子來吸收微波、紅外線等;第二種是采用等離子發(fā)生器, 即用等離子發(fā)生器在飛機(jī)表面產(chǎn)生等離子層,等離子層對電磁波所特有的吸收和折射性能,可使反射回雷達(dá)接收器的電磁波能非常小。據(jù)報(bào)道,美國軍方實(shí)驗(yàn)表明,F-35戰(zhàn)斗機(jī)應(yīng)用等離子技術(shù)后, 其雷達(dá)信號特征由原來的10%減少到1%。
 等離子體涂料隱身示意圖
 涂有等離子隱形涂料的隱形飛機(jī)
 帶有等離子發(fā)生器的隱形機(jī)
看了上面各種各樣的隱形技術(shù)和擁有著高顏值的隱形飛機(jī),不知道你有沒有被這些“深藏不露”的家伙所折服!其實(shí),隱形技術(shù)在軍用和民用方面的應(yīng)用前景都很廣闊,例如,可研制一種容器用以遮蔽核磁共振掃描儀干擾;可建成隱形罩以避免障礙物阻擋手機(jī)信號等等。作為一種日益成熟的技術(shù),隱形技術(shù)在今后很長一段時(shí)間內(nèi)必將在軍用和民用領(lǐng)域推廣使用。
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