隱形飛機(jī)（仿生學(xué)戰(zhàn)機(jī)）

隱形飛機(jī)（仿生學(xué)戰(zhàn)機(jī)）

隱形飛機(jī) （仿生學(xué)戰(zhàn)機(jī)） 次瀏覽 | 2022.08.01 13:09:17 更新 來(lái)源 ：互聯(lián)網(wǎng) 精選百科 本文由作者推薦 隱形飛機(jī)仿生學(xué)戰(zhàn)機(jī)

所謂”隱形飛機(jī)“，也被稱(chēng)作”隱身戰(zhàn)機(jī)“（英文名：stealthaircraft ），就是利用各種技術(shù)減弱雷達(dá)反射波、紅外輻射等特征信息，使敵方探測(cè)系統(tǒng)不易發(fā)現(xiàn)的飛機(jī)。目前，飛機(jī)隱身的方法主要有以下三個(gè)方面：一是減小飛機(jī)的雷達(dá)反射面，從技術(shù)角度講，其主要措施有設(shè)計(jì)合理的飛機(jī)外型、使用吸波材料、主動(dòng)對(duì)消、被動(dòng)對(duì)消等；二是降低紅外輻射，主要是對(duì)飛機(jī)上容易產(chǎn)生紅外輻射的部位采取隔熱、降溫等措施；三是運(yùn)用隱蔽色降低肉眼可視度。

中文名

隱形飛機(jī)

技 術(shù)

仿生學(xué)

目 的

雷達(dá)無(wú)法偵察到飛機(jī)的存在

現(xiàn) 狀

受到了全世界的極大關(guān)注

原 理

應(yīng)用了最新的技術(shù)和材料

最 早

第二次世界大戰(zhàn)

發(fā)展沿革 最早的“隱身飛機(jī)”

現(xiàn)在，如果有人問(wèn)“為什么我能看見(jiàn)隱身飛機(jī)呢？”，想必會(huì)招來(lái)身旁人“異（zhe）樣(dou)的(bu)關(guān)(zhi)懷(dao)”的目光。不過(guò)，在雷達(dá)隱身技術(shù)出現(xiàn)之前，起初的想法確實(shí)是視覺(jué)隱身飛機(jī)。一戰(zhàn)期間，德國(guó)“蘭普勒-鴿子”式偵察機(jī)就是基于這種思路設(shè)計(jì)的。“鴿”式飛機(jī)看上去就像一只巨大的鴿子，由于采用特殊的飛機(jī)蒙皮材料，飛機(jī)的機(jī)翼在陽(yáng)光下非常透薄，飛機(jī)在空中高度400米左右飛行的時(shí)候，從地面望去像是沒(méi)有機(jī)翼一樣。不過(guò)，“鴿”式飛機(jī)并沒(méi)有武器裝備，主要用于偵察敵方軍情。

雷達(dá)隱身技術(shù)嶄露頭角

二戰(zhàn)期間，雷達(dá)技術(shù)發(fā)展迅速，反雷達(dá)探測(cè)成為隱身技術(shù)發(fā)展的核心。戰(zhàn)后，以美國(guó)為代表的先進(jìn)國(guó)家開(kāi)始了隱身技術(shù)研究。隨后，美軍研制出U-2、A-12、SR-71等飛行器。這些飛機(jī)均在不同程度上使用了隱身技術(shù)。U-2高空偵察機(jī)頭錐部分的雷達(dá)散射截面明顯減小。

隱身戰(zhàn)斗機(jī)F-117A

1975年，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）把隱身技術(shù)正式列入開(kāi)發(fā)性預(yù)研計(jì)劃。同年開(kāi)始研制的F-117A則標(biāo)志著現(xiàn)代真正隱身武器系統(tǒng)的誕生。F117A的設(shè)計(jì)者曾經(jīng)驕傲地宣稱(chēng)，“F117A是電氣工程師和材料學(xué)家設(shè)計(jì)的飛機(jī)”。飛機(jī)采用特殊設(shè)計(jì)的隱身外形——多面體外形，將表面反射的能量散射到其他方向。同時(shí)，工程師在飛機(jī)的不同部位涂敷不同的吸波材料。除此之外，還有一些隱身措施，如進(jìn)氣口加?xùn)啪W(wǎng)，不裝配雷達(dá)，狹長(zhǎng)形尾噴口，無(wú)外掛武器等，都是為了最大程度提高飛機(jī)的隱身性能。 在1991年2月到3月的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，44架隱身戰(zhàn)斗機(jī)F-117A參戰(zhàn)，共出動(dòng)1270架次，任務(wù)成功率達(dá)到85.5%。F-117A共投擲了2041枚炸彈，其中，79%的炸彈命中目標(biāo)。整個(gè)戰(zhàn)爭(zhēng)期間，F(xiàn)-117A出動(dòng)的架次只占聯(lián)軍出動(dòng)總架次的2%，但是它擊中的戰(zhàn)略目標(biāo)占整個(gè)被聯(lián)軍擊中戰(zhàn)略目標(biāo)的40%。

“幽靈”出動(dòng)

1981年，美國(guó)空軍開(kāi)始發(fā)展第二代隱身飛機(jī)——B-2隱身轟炸機(jī)。1993年12月，B-2隱身轟炸機(jī)交付美國(guó)空軍。該轟炸機(jī)采用飛翼布局、復(fù)合材料和特殊涂料降低了雷達(dá)和紅外等特征信號(hào)。飛機(jī)機(jī)身、機(jī)翼、發(fā)動(dòng)機(jī)艙交接處采用弧面連接，融為一體，沒(méi)有尾翼，整個(gè)外形呈三角形飛翼結(jié)構(gòu)。蒙皮表面平整，克服了雷達(dá)波繞射大的傾向。發(fā)動(dòng)機(jī)隱藏在機(jī)體內(nèi)的背部，沒(méi)有吊艙，機(jī)體后緣呈鋸齒形。除此之外，機(jī)身上還涂有深灰色的隱身涂料，對(duì)于雷達(dá)、紅外和可見(jiàn)光都有隱身能力。B-2隱身轟炸機(jī)的作戰(zhàn)能力同樣突出。1999年，6架B-2隱形轟炸機(jī)首次參加科索沃軍事行動(dòng)，共出動(dòng)40架次，投下500枚“聯(lián)合直接攻擊彈藥”，總重450噸。 值得一提的是， B-2隱身轟炸機(jī)在空中不加油的情況下，作戰(zhàn)航程可達(dá)12000km，空中加油一次則可達(dá)18000km。每次執(zhí)行任務(wù)的空中飛行時(shí)間一般不少于10h，因此，美國(guó)空軍稱(chēng)其具有“全球到達(dá)”和“全球摧毀”能力，B-2隱身轟炸機(jī)也被譽(yù)為“20世紀(jì)軍用航空器發(fā)展史上的一個(gè)里程碑”。

魚(yú)與熊掌兼得？

在隱身飛機(jī)的設(shè)計(jì)中，隱身性與飛機(jī)的其他特性的取舍始終是一個(gè)需要權(quán)衡的問(wèn)題。想要達(dá)到高隱身性能，勢(shì)必要在成本、重量、機(jī)動(dòng)性能、制造工藝難度和使用維護(hù)等等方面付出代價(jià)。例如，F(xiàn)-117A在設(shè)計(jì)上為了最大限度地追求隱身性能，在其動(dòng)力特性等方面做出不小的犧牲。而在超視距空戰(zhàn)成為主流的今天，隱身性能和超機(jī)動(dòng)能力成為現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。如果為了突出隱身性能而在機(jī)動(dòng)性能上犧牲較多，則很難滿(mǎn)足現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)的作戰(zhàn)要求。因此，以F-22A為代表的新一代隱身飛機(jī)，同時(shí)具備高隱身性能和超機(jī)動(dòng)能力。 在隱身方面，F(xiàn)-22A的垂尾、前機(jī)身和進(jìn)氣道等設(shè)計(jì)成有一定的傾角,機(jī)翼和機(jī)身按融合體設(shè)計(jì)。主要部件的輪廓線，如機(jī)翼和尾翼的前后緣，尾噴口的“之”字形邊緣等力求相互平行，使全機(jī)對(duì)雷達(dá)的反射形成少數(shù)幾個(gè)波束，在其他方向反射極弱；武器內(nèi)掛(在進(jìn)氣道兩側(cè)和機(jī)身下部共有3個(gè)武器艙，可掛8枚空空導(dǎo)彈)，采用保形天線(即各種天線都不露出機(jī)外)，不掛副油箱，進(jìn)氣道設(shè)計(jì)成長(zhǎng)而曲折的S形或Z形。進(jìn)氣道內(nèi)涂以含碳鐵化合物吸波材料，雷達(dá)波能量在長(zhǎng)而彎曲的進(jìn)氣道內(nèi)經(jīng)過(guò)來(lái)回反射，最后被吸波涂層吸收，以盡量避免雷達(dá)波照射發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片。在座艙蓋鍍以能將雷達(dá)波信號(hào)向空間散射的氧化物金屬薄膜。同時(shí)大量采用可以吸收雷達(dá)波的非金屬?gòu)?fù)合材料結(jié)構(gòu)。

全頻譜、全方位的未來(lái)

毫無(wú)疑問(wèn)，未來(lái)空中戰(zhàn)場(chǎng)將會(huì)對(duì)作戰(zhàn)飛機(jī)的隱身能力將會(huì)有更高更復(fù)雜的要求——全頻譜、全方位的隱身技術(shù)，需要綜合采用多種手段來(lái)提高飛機(jī)的隱身性能，包括通過(guò)外形設(shè)計(jì)（先進(jìn)的翼身融合體和飛翼布局）、吸波材料（先進(jìn)的輕量化、寬頻帶、結(jié)構(gòu)／隱身一體化材料）和有源對(duì)消等技術(shù)來(lái)獲得全向（前、后和側(cè)向）和寬頻（可對(duì)付低頻雷達(dá)）的雷達(dá)隱身性能；通過(guò)非常規(guī)噴管外形、燃料添加劑和隔熱／屏蔽等技術(shù)來(lái)降低紅外特征；通過(guò)采用智能蒙皮、凝結(jié)尾跡消除等技術(shù)來(lái)降低目視特征等等。[1]

技術(shù)特點(diǎn)

隱形飛機(jī)最重要的兩種技術(shù)是形狀和材料。

形狀

首先，隱形飛機(jī)的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(hào)偏離力圖接收它的雷達(dá)。例如，SR-71"黑鳥(niǎo)"飛機(jī)和B-1隱形轟炸機(jī)采用的彎曲機(jī)身;貝爾AH-1s"眼鏡蛇"直升機(jī)最先采用的扁平座艙蓋;在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮重要的F-117A"夜鷹"隱形戰(zhàn)斗機(jī)采用的多面體技術(shù);美國(guó)波音F-111實(shí)驗(yàn)機(jī)上的任務(wù)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)樘胤N的形狀能夠完成不同的反射功能。

材料

其次，隱形飛機(jī)采用非金屬材料或者雷達(dá)吸波材料，吸收掉而不是反射掉來(lái)自雷達(dá)的能量。雷達(dá)吸波材料分兩大類(lèi)，一類(lèi)是諧振型，一類(lèi)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(lái)的吸波材料。寬頻帶雷達(dá)吸波材料通常通過(guò)把碳-耗能塑料材料加到聚氨酯泡沫之類(lèi)的基體中制成，它在一個(gè)相當(dāng)寬的頻率范圍內(nèi)保持有效性。把雷達(dá)吸波材料與雷達(dá)能量可以透過(guò)的剛性物質(zhì)相結(jié)合，形成雷達(dá)吸波結(jié)構(gòu)材料，這種材料還屬于保密的吸波材料之一。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(guò)雷達(dá)就想分辨出隱形飛機(jī)是非常困難的。 另外，應(yīng)盡量減少機(jī)身的強(qiáng)反射點(diǎn)或者說(shuō)是"亮點(diǎn)"、發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲以及機(jī)體本身的熱輻射等，因?yàn)檫@些方面的存在也容易"出賣(mài)"飛機(jī)的存在。例如，SR-71黑鳥(niǎo)飛機(jī)就采用閉合回路冷卻系統(tǒng)，把機(jī)身的熱傳給燃油，或把熱在大氣不能充分傳導(dǎo)的頻率下散發(fā)掉。

反隱形

有隱形就有反隱形，隨著對(duì)隱形技術(shù)的不斷了解，各個(gè)國(guó)家同時(shí)也在不斷尋求反隱形的技術(shù)。雖然隱形飛機(jī)的材料和形狀十分巧妙，但是還是不可避免地在雷達(dá)上會(huì)留下一點(diǎn)痕跡。而且，隱形飛機(jī)為了隱形，犧牲了另外的一些技術(shù)性能，比如F-117A這種先進(jìn)的戰(zhàn)機(jī)的速度就遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通的戰(zhàn)機(jī)，而且飛行高度甚至在肉眼觀察范圍之內(nèi)，這樣地面發(fā)現(xiàn)成為了這種隱形戰(zhàn)機(jī)的敵人，而且已經(jīng)有通過(guò)地面火炮成功擊落F-117A的戰(zhàn)例。

總體評(píng)價(jià)

原理隱形飛機(jī)

隱形對(duì)于一般人來(lái)說(shuō)都不陌生，雖然這些說(shuō) 法大多數(shù)來(lái)自小說(shuō)和神話，但是在現(xiàn)實(shí)生活中也不乏隱形的例子。比如說(shuō)變色龍就能夠通過(guò)改變自己的顏色來(lái)進(jìn)行隱形。人們通過(guò)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。

從原理上來(lái)說(shuō)，隱形飛機(jī)的隱形并不是讓我們的肉眼都看不到，它的目的是讓雷達(dá)無(wú)法偵察到飛機(jī)的存在。隱形飛機(jī)在現(xiàn)階段能夠盡量減少或者消除雷達(dá)接收到的有用信號(hào)，雖然是最為秘密的軍事機(jī)密之一，隱形技術(shù)已經(jīng)受到了全世界的極大關(guān)注。

隱形飛機(jī)圖片欣賞

隱身技術(shù)定義是：在飛機(jī)研制過(guò)程中設(shè)法降低其可探測(cè)性，使之不易被敵方發(fā)現(xiàn)、跟蹤和攻擊的專(zhuān)門(mén)技 術(shù)，當(dāng)前的研究重點(diǎn)是雷達(dá)隱身技術(shù)和外形隱身技術(shù)。簡(jiǎn)言之，隱身就是使敵方的各種探測(cè)系統(tǒng)（如雷達(dá)等）發(fā)現(xiàn)不了己方的飛機(jī)，無(wú)法實(shí)施攔截和攻擊。早在第二次世界大戰(zhàn)中，美國(guó)便開(kāi)始使用隱身技術(shù)來(lái)減少飛機(jī)被敵方雷達(dá)發(fā)現(xiàn)的可能。

雖然隱形飛機(jī)能夠在相當(dāng)大的程度上隱身，但只是針對(duì)一般的探測(cè)設(shè)備而言，還有許多方法都可以發(fā)現(xiàn)隱身飛機(jī)，如米波雷達(dá)等等；也可以利用先進(jìn)的戰(zhàn)術(shù)來(lái)?yè)袈潆[身飛機(jī)。在1999年3到5月美國(guó)對(duì)南聯(lián)盟實(shí)施轟炸的時(shí)候，南聯(lián)盟防空部隊(duì)就曾經(jīng)擊落了美國(guó)的一架F-117A戰(zhàn)斗轟炸機(jī)。此外，有得必有失，隱形飛機(jī)的隱身能力是以犧牲機(jī)動(dòng)性作為代價(jià)的，而且造價(jià)也十分昂貴并且犧牲了飛機(jī)的載彈量，維護(hù)相當(dāng)麻煩對(duì)機(jī)身的材料非常苛刻，一般國(guó)家難以負(fù)擔(dān)。

外形設(shè)計(jì)隱形飛機(jī)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

為了達(dá)到“隱形”的外形，一些飛機(jī)付出了很大的代價(jià)。比如B-2隱形轟炸機(jī)為了達(dá)到隱形的效果取消了垂直尾翼。一般的飛機(jī)轉(zhuǎn)向都要靠飛機(jī)的傾斜和垂直尾翼上的方向舵的偏轉(zhuǎn)。B-2沒(méi)有垂直尾翼，當(dāng)然談不上方向舵偏轉(zhuǎn)，而且因?yàn)闆](méi)有垂直尾翼的穩(wěn)定作用，不能做太大角度的傾斜。于是工程師們想出了一個(gè)奇怪的方法：利用“一側(cè)剎車(chē)”進(jìn)行轉(zhuǎn)向。它的機(jī)翼最外側(cè)后緣的可活動(dòng)“副翼”是兩片的，當(dāng)兩片向一個(gè)方向活動(dòng)時(shí)和一般飛機(jī)的控制面無(wú)異，而有時(shí)兩片會(huì)向相反的方向活動(dòng)，也就是說(shuō)“張開(kāi)”呈一定角度，這時(shí)就會(huì)產(chǎn)生阻力，“拉”著飛機(jī)向這側(cè)轉(zhuǎn)向。這種轉(zhuǎn)向方式很類(lèi)似前蘇聯(lián)的T-55式坦克的“單側(cè)履帶剎車(chē)”轉(zhuǎn)向，剎車(chē)轉(zhuǎn)向會(huì)損失寶貴的動(dòng)能，對(duì)坦克都是一種笨法子，B-2采用這種辦法，也實(shí)在是無(wú)奈。

特點(diǎn)

隱形飛機(jī)最重要的兩種技術(shù)是形狀和材料。

形狀

首先，隱形飛機(jī)的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(hào)偏離力圖接收它的雷達(dá)。例如，SR-71“黑鳥(niǎo)”飛機(jī)和B-1隱形轟炸機(jī)采用的彎曲機(jī)身；貝爾AH-1s“眼鏡蛇”直升機(jī)最先采用的扁平座艙蓋；在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮重要的F-117A“大趨勢(shì)”隱形戰(zhàn)斗機(jī)采用的多面體技術(shù)；美國(guó)波音F-111實(shí)驗(yàn)機(jī)上的任務(wù)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)樘胤N的形狀能夠完成不同的反射功能。

材料

其次，隱形飛機(jī)采用非金屬材料或者雷達(dá)吸波材料，吸收掉而不是反射掉來(lái)自雷達(dá)的能量。雷達(dá)吸波材料分兩大類(lèi)，一類(lèi)是諧振型，一類(lèi)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(lái)的吸波材料。寬頻帶雷達(dá)吸波材料通常通過(guò)把碳-耗能塑料材料加到聚氨酯泡沫之類(lèi)的基體中制成，它在一個(gè)相當(dāng)寬的頻率范圍內(nèi)保持有效性。把雷達(dá)吸波材料與雷達(dá)能量可以透過(guò)的剛性物質(zhì)相結(jié)合，形成雷達(dá)吸波結(jié)構(gòu)材料，這種材料還屬于保密的吸波材料之一。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(guò)雷達(dá)就想分辨出隱形飛機(jī)是非常困難的。

另外，應(yīng)盡量減少機(jī)身的強(qiáng)反射點(diǎn)或者說(shuō)是“亮點(diǎn)”、發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲以及機(jī)體本身的熱輻射等，因?yàn)檫@些方面的存在也容易“出賣(mài)”飛機(jī)的存在。例如，SR-71黑鳥(niǎo)飛機(jī)就采用閉合回路冷卻系統(tǒng)，把機(jī)身的熱傳給燃油，或把熱在大氣不能充分傳導(dǎo)的頻率下散發(fā)掉。

隱形飛機(jī)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮著重要的作用。例如，在1991年的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，美軍派出了42架F-117A隱形戰(zhàn)斗機(jī)，出動(dòng)1300馀架次，投彈約2000噸，在僅占2%架次的戰(zhàn)斗中去攻擊了40%的重要戰(zhàn)略目標(biāo)，自身沒(méi)有受到任何損失。隨著材料技術(shù)和更新的技術(shù)的出現(xiàn)，隱形飛機(jī)的隱形能力會(huì)越來(lái)越強(qiáng)，在未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中的作用會(huì)越來(lái)越突出。

有隱形就有反隱形，隨著對(duì)隱形技術(shù)的不斷了解，各個(gè)國(guó)家同時(shí)也在不斷尋求反隱形的技術(shù)。雖然隱形飛機(jī)的材料和形狀十分巧妙，但是還是不可避免地在雷達(dá)上會(huì)留下一點(diǎn)痕跡。而且，隱形飛機(jī)為了隱形，犧牲了另外的一些技術(shù)性能，比如F-117A這種先進(jìn)的戰(zhàn)機(jī)的速度就遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通的戰(zhàn)機(jī)，而且飛行高度甚至在肉眼觀察范圍之內(nèi)，這樣地面發(fā)現(xiàn)成為了這種隱形戰(zhàn)機(jī)的敵人，而且已經(jīng)有通過(guò)地面火炮成功擊落F-117A的戰(zhàn)例。

發(fā)展歷史

隱形飛機(jī)從最早的美國(guó)20世紀(jì)60年代的TR-1型飛機(jī)，發(fā)展到20世紀(jì)90年代的F-117“夜鷹”隱形戰(zhàn)斗機(jī)、F-22型先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機(jī)和A-12“復(fù)仇者”海軍艦載隱形攻擊機(jī)等，隱形和反隱形的不斷較量將使未來(lái)飛機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和性能進(jìn)一步優(yōu)化。

反隱形飛機(jī)中的蘇-37，是蘇-27的改進(jìn)型，是一種具有矢量推進(jìn)器的超機(jī)動(dòng)戰(zhàn)斗機(jī)。蘇-37的試驗(yàn)機(jī)（內(nèi)部編號(hào)T10M-11）是從蘇-35的原型機(jī)發(fā)展而來(lái)。擁有超強(qiáng)的雷達(dá)掃描系統(tǒng)，據(jù)說(shuō)可以發(fā)現(xiàn)隱形飛機(jī)。

用雷達(dá)尋找飛機(jī)有點(diǎn)像在黑夜里用手電筒找人。這個(gè)人如果想要不被找到，有三個(gè)方法：第一，穿上反射光波能力較差的衣服，比如粗糙的黑布衣服；第二，把身體變得透明；第三，他可以躲在一面和地面呈一定角度的大鏡子后面，鏡子把手電筒的光反射到“天上”去，拿手電筒的人就看不到了。

隱形飛機(jī)

飛機(jī)要躲避雷達(dá)的探測(cè)，也主要有三種方法，第一，采用反射雷達(dá)波較少的材料涂在飛機(jī)的表面。第二，可以采用“透波材料”，也就是對(duì)雷達(dá)波“透明”的材料。不過(guò)飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)和電子設(shè)備不可能用透波材料制作，所以在隱形飛機(jī)上透波材料只能用在個(gè)別的部位。第三種方法就是躲在“傾斜的鏡子”下面，飛機(jī)通過(guò)特定的外形設(shè)計(jì)，可以讓多數(shù)雷達(dá)波反射不到雷達(dá)接收機(jī)的位置。

2008年3月11日，美國(guó)空軍宣布，F(xiàn)-117A隱形戰(zhàn)斗機(jī)將于全部退役，這標(biāo)志著世界上第一型實(shí)用化的隱形戰(zhàn)斗機(jī)將退出歷史舞臺(tái)。然而F-117A的退隱卻反襯出戰(zhàn)斗機(jī)隱形化時(shí)代大幕的揭開(kāi)。

F-117A戰(zhàn)斗機(jī)研制于20世紀(jì)70年代。自20世紀(jì)50年代之后，美國(guó)一直力圖找到一種有效的手段，突破蘇聯(lián)嚴(yán)密的防空網(wǎng)。在先后嘗試了“高空”和“高速”兩種手段后，美國(guó)發(fā)現(xiàn)，采用傳統(tǒng)的常規(guī)手段，難以突破蘇聯(lián)以截?fù)魴C(jī)、防空導(dǎo)彈和高炮聯(lián)合組成的防空網(wǎng)。一些研究人員提出，應(yīng)當(dāng)研制一種具有不被雷達(dá)發(fā)現(xiàn)功能的隱形飛機(jī)，在戰(zhàn)時(shí)首先攻擊蘇聯(lián)防空網(wǎng)的核心部門(mén)——如雷達(dá)、指揮中心等，為傳統(tǒng)的轟炸機(jī)打開(kāi)大門(mén)。在這種情況下，F(xiàn)-117應(yīng)運(yùn)而生。

1978年，洛克希德公司開(kāi)始研制該型飛機(jī)，1981年，該機(jī)首飛成功，1983年正式服役。洛克希德公司共生產(chǎn)了59架該型飛機(jī)，總耗資約66億美元，單機(jī)價(jià)格約為1億美元略多。

實(shí)戰(zhàn)成果隱形飛機(jī)圖

由于正值“冷戰(zhàn)”高峰，F(xiàn)-117服役后一直保持其神秘感，可以說(shuō)是美軍當(dāng)時(shí)的“殺手锏”武器。直到東西方局勢(shì)緩和，東歐發(fā)生巨變，美國(guó)才首次亮出這一法寶。1989年12月，在美國(guó)入侵巴拿馬的行動(dòng)中，兩架F-117向巴軍營(yíng)地投擲了激光制導(dǎo)炸彈，這種“殺雞用牛刀”的做法，主要是為了測(cè)試F-117在實(shí)戰(zhàn)中的表現(xiàn)。

而1991年的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)成為F-117的“成名演出”。此戰(zhàn)中，F(xiàn)-117不僅擔(dān)任了打擊巴格達(dá)市區(qū)目標(biāo)的任務(wù)，且多次負(fù)責(zé)摧毀伊軍防空雷達(dá)和指揮中心等重要目標(biāo)。據(jù)稱(chēng)其承擔(dān)了戰(zhàn)爭(zhēng)中美國(guó)空軍攻擊目標(biāo)總數(shù)的40%，總計(jì)出擊達(dá)1271次，無(wú)一受損。事實(shí)證明，F(xiàn)-117基本滿(mǎn)足了其設(shè)計(jì)需求，最適合攻擊中等技術(shù)水平、中低訓(xùn)練水平、缺乏高技術(shù)防空裝備和組織體系的對(duì)手。

局限

但是，從另一個(gè)角度看，由于雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展，以及早期隱形技術(shù)的局限性，在20世紀(jì)90年代信息化技術(shù)和電子技術(shù)高度發(fā)展的情況下，F(xiàn)-117逐漸顯出老態(tài)。

1999年，在科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)中，一架F-117被南斯拉夫軍隊(duì)以老式低空導(dǎo)彈擊落，另有不確定數(shù)量的被擊傷記錄。這一情況說(shuō)明，F(xiàn)-117已不適合再用來(lái)突破有較高技術(shù)和訓(xùn)練水平的防空網(wǎng)。

隱形飛機(jī)

2001年“9·11”事件以后，在伊拉克和阿富汗的行動(dòng)逐漸成為美軍作戰(zhàn)重心。當(dāng)對(duì)手甚至沒(méi)有雷達(dá)時(shí)，再用F-117攻擊沙漠里的帳篷，既不比常規(guī)飛機(jī)經(jīng)濟(jì)，也不比常規(guī)飛機(jī)有效。此時(shí)的F-117面臨十分尷尬的境地——既不適合承擔(dān)日常的低風(fēng)險(xiǎn)任務(wù)，又因潛在對(duì)手的進(jìn)步而不適合執(zhí)行高風(fēng)險(xiǎn)的攻擊任務(wù)。隨著戰(zhàn)爭(zhēng)擠占裝備費(fèi)情況日益嚴(yán)重，美國(guó)空軍裁減部隊(duì)的斧子必然砍向這型“高不成低不就”的裝備。至此，這種世界上第一型投入實(shí)戰(zhàn)的隱形飛機(jī)的謝幕已成必然。

在F-117之后，隱形飛機(jī)家族已經(jīng)“后繼有人”，但尚未“枝繁葉茂”。

隱形飛機(jī)露出掛彈艙的美軍F-22戰(zhàn)斗機(jī)

推出F-117之后，美國(guó)先后于上世紀(jì)90年代和本世紀(jì)初推出了F22和F35兩型隱形戰(zhàn)斗機(jī)，以及B-2隱形轟炸機(jī)。其中，F(xiàn)22最早在戰(zhàn)斗機(jī)(F-117嚴(yán)格說(shuō)來(lái)是一型攻擊機(jī))上實(shí)現(xiàn)了“超低可探測(cè)性”，其碩大的身軀在雷達(dá)顯示屏上僅僅體現(xiàn)與一只小鳥(niǎo)相仿的雷達(dá)散射截面積。但是，F(xiàn)22的單價(jià)過(guò)高，已接近2億美元，即使是美國(guó)人也難以承受。為此，美國(guó)在低成本的考慮下，又發(fā)展了后繼的F35型戰(zhàn)斗機(jī)。這種戰(zhàn)斗機(jī)可以認(rèn)為是一種縮小版的F22，但是由于它充分吸收了信息技術(shù)發(fā)展的成果，所以更加“聰明”，更加人性化，美國(guó)空軍要求采購(gòu)的F22為300馀架，而F35將既由美國(guó)軍隊(duì)使用，又出口給美國(guó)的各個(gè)盟國(guó)，因此其最終采購(gòu)數(shù)量可能達(dá)到數(shù)千架。

另外，戰(zhàn)斗機(jī)已經(jīng)進(jìn)入了第四代(按照俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó)新標(biāo)準(zhǔn)為第五代)，在第四代戰(zhàn)斗機(jī)的要求中，“隱形性能”是一項(xiàng)基本要求。也正是因?yàn)檫@一點(diǎn)，服役的第四代戰(zhàn)斗機(jī)，公認(rèn)的僅有F22一型，在試飛的新型號(hào)中，也僅有F35能夠滿(mǎn)足要求。在未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中，F(xiàn)22與F35將形成高低搭配的格局，F(xiàn)22可能扮演“揣門(mén)者”的角色，負(fù)責(zé)打擊對(duì)手的高性能戰(zhàn)斗機(jī)和防空系統(tǒng)。而F35將執(zhí)行大量日常的空中作戰(zhàn)或?qū)Φ毓羧蝿?wù)。

至于B-2轟炸機(jī)，其實(shí)也將逐漸面臨F-117的境遇，畢竟其研制時(shí)代也較早，性能將逐漸落伍，特別是其過(guò)于脆弱和“嬌氣”，不僅不易維護(hù)，而且在被發(fā)現(xiàn)時(shí)還缺乏合格的自衛(wèi)能力。因此，再過(guò)一段時(shí)間后，隨著雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展，該型飛機(jī)很可能將被用于攻擊一些低防護(hù)的目標(biāo)，不再?gòu)氖逻^(guò)高風(fēng)險(xiǎn)的活動(dòng)。

價(jià)格

美國(guó)于80年代開(kāi)始研制更為先進(jìn)的B－2隱身戰(zhàn)略轟炸機(jī)，并于1989年7月開(kāi)始試飛，1993年開(kāi)始裝備部隊(duì)使用。但由于蘇聯(lián)瓦解，美國(guó)國(guó)會(huì)認(rèn)為這種飛機(jī)失去作戰(zhàn)對(duì)象而且飛機(jī)價(jià)格很高，最終只批準(zhǔn)除原型機(jī)1架以外再采購(gòu)20架。據(jù)估計(jì)，研究這種飛機(jī)和買(mǎi)這21架飛機(jī)一共耗資445億美元，相當(dāng)于這種飛機(jī)每架的代價(jià)是21億美元以上。這種飛機(jī)可以說(shuō)是世界上最昂貴的飛機(jī)。而且在今后20年的使用期間，其維修保養(yǎng)和使用費(fèi)還需要230億美元。

發(fā)展前景

隱身技術(shù)水平是未來(lái)戰(zhàn)斗機(jī)綜合性能的重要指標(biāo)。通過(guò)分析飛機(jī)隱身技術(shù)的現(xiàn)狀,結(jié)合先進(jìn)的吸波劑、結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)材料的發(fā)展,指出未來(lái)飛機(jī)隱身技術(shù)的發(fā)展不僅是先進(jìn)隱身材料、結(jié)構(gòu)材料的發(fā)展,也是新的結(jié)構(gòu)形式以及這種新的結(jié)構(gòu)形式所衍生出的隱身、結(jié)構(gòu)等新的技術(shù)問(wèn)題的發(fā)展。未來(lái)的飛機(jī)隱身設(shè)計(jì)應(yīng)該是結(jié)構(gòu)、材料、航電和隱身等多學(xué)科協(xié)同設(shè)計(jì)研究的產(chǎn)物。[2]

歐洲

在歐洲，德、意等國(guó)聯(lián)合研制的歐洲戰(zhàn)斗機(jī)“臺(tái)風(fēng)”，法國(guó)研制的“陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)和中國(guó)研制的殲十B，被認(rèn)為是三代半飛機(jī)的代表，但之所以未被列入四代，就是因?yàn)槠湓谠O(shè)計(jì)中雖然含有隱形考慮，但限于成本、技術(shù)等原因，卻并未實(shí)現(xiàn)真正的“超低可探測(cè)性”性能。

俄羅斯

俄羅斯中國(guó)單發(fā)第五代隱形飛機(jī)效果圖

在俄羅斯，盡管蘇27及其后續(xù)家族不斷出現(xiàn)新改型，但“萬(wàn)變不離其宗”，其基本設(shè)計(jì)并未改變。前蘇聯(lián)還有米格37隱身戰(zhàn)斗機(jī).米格1.44隱身戰(zhàn)斗機(jī).蘇-47隱身戰(zhàn)斗機(jī).而俄羅斯前些年的狀況也使其未能真正啟動(dòng)四代飛機(jī)研制。根據(jù)俄羅斯空軍的新計(jì)劃，將在2010~2011年裝備蘇35戰(zhàn)斗機(jī)(其實(shí)質(zhì)亦是蘇27的改型)。俄羅斯高調(diào)展示其最新款第五代戰(zhàn)機(jī)T-50，但其推行進(jìn)度卻讓人覺(jué)得遙遙無(wú)期。從其軍工產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀看，近十幾年來(lái)受到的打擊極為嚴(yán)重，雖然近幾年能源價(jià)格暴漲給俄羅斯提供了較為充裕的資金，但這種資金尚未來(lái)得及通過(guò)工業(yè)生產(chǎn)訂貨滲透至其制造業(yè)基礎(chǔ)，其技術(shù)人員短缺、設(shè)備老化等問(wèn)題依然嚴(yán)峻。應(yīng)該說(shuō)，在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，俄軍還不會(huì)裝備甚至不會(huì)啟動(dòng)研制一種具備完全隱形性能的戰(zhàn)斗機(jī)。

日本

在日本，防衛(wèi)省正在研制自己的“心神”戰(zhàn)斗機(jī)。從技術(shù)水平看，如果該型飛機(jī)得以研制成功，將能列入四代機(jī)的范疇。但是，日本要解決發(fā)動(dòng)機(jī)、雷達(dá)、機(jī)載武器和飛控軟件等技術(shù)瓶頸，還有很長(zhǎng)的路要走。

此外，一些中小國(guó)家也在研制自己的“隱形飛機(jī)”，但更多是用于訓(xùn)練、偵察等輔助用途。

值得一提的是，雖然有人作戰(zhàn)飛機(jī)的隱形化實(shí)現(xiàn)起來(lái)頗有難度，但在方興未艾的無(wú)人機(jī)領(lǐng)域，隱形化已經(jīng)成為一種潮流。由于無(wú)人機(jī)不必布置飛行員座艙，不必?fù)?dān)心人員傷亡，因此在設(shè)計(jì)中貫徹隱形理念較為容易。這也算是隱形飛機(jī)的一個(gè)重要分支。

總的來(lái)說(shuō)，雖然隱形飛機(jī)風(fēng)潮十分顯眼，但真正的隱形飛機(jī)甚至“準(zhǔn)隱形飛機(jī)”，仍只有不多的幾種，而且其“東家”仍以美國(guó)為主。

中國(guó)

我國(guó)研制的準(zhǔn)四代戰(zhàn)斗機(jī)殲20，自從它首次試飛的那一天起就被高度關(guān)注。其性能被認(rèn)為接近F22強(qiáng)T-50而且載彈量都超過(guò)二者。從殲20的圖片來(lái)看，采用了單座、雙發(fā)、雙垂尾、帶邊條的鴨式氣動(dòng)布局。根據(jù)圖片可看出，該機(jī)屬于一款雙發(fā)重型戰(zhàn)斗機(jī)，機(jī)頭、機(jī)身呈現(xiàn)菱形、垂直尾翼也向外傾斜，起落架艙門(mén)采用鋸齒邊設(shè)計(jì)，具備隱形戰(zhàn)斗機(jī)的特征。

隱身方面，殲20總體上采用了隱身設(shè)計(jì)，同時(shí)鴨翼和腹鰭的存在對(duì)隱身性能構(gòu)成了不利影響，正面RCS值(即雷達(dá)反射截面積，飛機(jī)對(duì)雷達(dá)波的有效反射面積)應(yīng)該會(huì)大于F22。

2012年10月31日上午10時(shí)32分，由中航工業(yè)沈飛研制的AMF五代戰(zhàn)機(jī)（殲-31）成功首飛。中國(guó)成為世界第二個(gè)同時(shí)試飛兩種五代機(jī)原型機(jī)的國(guó)家，此前，只有美國(guó)同時(shí)研制了F-22和F-35兩種五代機(jī)。

現(xiàn)役隱身戰(zhàn)機(jī)F－117

1988年11月10日，美國(guó)國(guó)防部新聞發(fā)言人公開(kāi)宣布，美國(guó)空軍已經(jīng)研制成功一種新型戰(zhàn)斗轟炸機(jī)，其編號(hào)為F－117A。至此，這個(gè)被嚴(yán)格保密了近10年的怪物終于首次亮相。1990年4月21日，美國(guó)空軍專(zhuān)門(mén)安排F－117作了第一次公開(kāi)展示，上萬(wàn)名觀眾有幸目睹了它的風(fēng)采。

F－117的外形它看上去非常古怪。它面呈黑色，頭部像個(gè)楔子，后緣呈鋸齒狀，機(jī)尾很像燕尾。更為與眾不同的是，其全身找不到一絲曲線和曲面的痕跡，整個(gè)飛機(jī)幾乎都由直線和平面組成，連它的機(jī)翼和V型尾聲翼也都采用了沒(méi)有曲線的菱形。這種獨(dú)特的外形使F－117具有了一種前所未有隱身本領(lǐng)。因?yàn)檫@種外形可以改變雷達(dá)波的反射角度，從而大大減少飛機(jī)在雷達(dá)屏幕上的顯示信號(hào)。此外，就連飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口、尾噴口、座艙蓋接縫、起落架等部位，也都經(jīng)過(guò)有益于隱身的特別設(shè)計(jì)，采用這些措施后，F(xiàn)－117的雷達(dá)反射截面積只有0.01～0.1平方米，與一只小鳥(niǎo)的雷達(dá)反射截面積相差無(wú)幾，使得先進(jìn)的雷達(dá)也難以發(fā)現(xiàn)其蹤跡。

YF－22

YF－22和YF－23是美國(guó)90年代初研制出的“先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)戰(zhàn)斗機(jī)”（ATF）樣機(jī)。前者是由洛克希德、波音公司和通用動(dòng)力公司聯(lián)合研制的；后者是由諾思羅普公司和麥道公司聯(lián)合研制的。兩種樣機(jī)在90年代初經(jīng)過(guò)一系列競(jìng)爭(zhēng)較量，最后以YF－22勝出而告結(jié)束。

F－22“猛禽”

F－22“猛禽”是一種單座、雙發(fā)動(dòng)機(jī)、雙垂直尾翼的隱身戰(zhàn)斗機(jī)，是第四代超音速戰(zhàn)斗機(jī)的典型代表。從外觀上看，F(xiàn)－22具有流線型機(jī)身，并且不像其他的戰(zhàn)斗機(jī)那樣外掛武器、明火執(zhí)仗、咄咄逼人，而是暗藏殺機(jī)、不露鋒芒。這正是第四代戰(zhàn)斗機(jī)區(qū)別于第三代戰(zhàn)斗機(jī)的一個(gè)顯著的技術(shù)標(biāo)志。它的最大平飛速度達(dá)到2馬赫，實(shí)用升限1.5萬(wàn)米。在設(shè)計(jì)制造中，該機(jī)采用了一系列先進(jìn)的技術(shù)，如在飛機(jī)外形上采用了先進(jìn)的低阻隱身技術(shù)設(shè)計(jì)，在結(jié)構(gòu)上采用了高強(qiáng)度的復(fù)合材料、機(jī)外無(wú)外掛武器、格狀網(wǎng)柵冷卻尾噴口燃?xì)狻⑼獗硗坑形ú牧系取２捎眠@些技術(shù)后，F(xiàn)－22不僅大大減輕了體重，降低了飛行阻力，更重要的是具有了很高的隱身性能。它對(duì)雷達(dá)探測(cè)波的反射截面積只有F－15的1/80，約為0.08平方米。

SR－71“黑鳥(niǎo)”

此外，美國(guó)的SR－71“黑鳥(niǎo)”高空戰(zhàn)略偵察機(jī)和A－12“復(fù)仇者”艦載攻擊機(jī)，也都使用了隱身設(shè)計(jì)。SR－71“黑鳥(niǎo)”偵察機(jī)利用圓滑的外形與特殊涂料來(lái)降低雷達(dá)反射波，再加上超過(guò)3馬赫的速度，使得它不僅不易被發(fā)現(xiàn)，即使被發(fā)現(xiàn)了，一般空空導(dǎo)彈也因速度僅在2～3馬赫之間而無(wú)法追上它。而A－12“復(fù)仇者”艦載攻擊機(jī)的外形則更是獨(dú)特，看上去就像是一個(gè)三角板。

參考資料