隱形戰機是否有統一設計方案?為何F117和B2長得完全不同
二戰結束之後,導彈作為一種精確打擊武器逐漸流行開來,特別是在至關重要的防空作戰中大放異彩。1959年10月,中國防空部隊使用蘇制薩姆-2地空導彈拿下了防空導彈擊落飛機的「一血」,而到了1973年,在以蘇制薩姆-6地空導彈系統為主的綜合防空系統的伴隨式掩護下,以埃及軍隊為主力的阿拉伯聯軍在第四次中東戰爭中前所未有的重創了以色列軍隊,一向以精銳、敢戰聞名的以色列空軍更是潰不成軍,僅薩姆-6就取得了擊落40架以上的戰機,造就了當年著名的「SAM危機」。
圖1 SAM-6的「高效」一度令西方空軍膽寒
以此為起點,美國人下定決心研發隱身飛機以對抗日益複雜、高效的防空系統,而且成就斐然。1981年,世界上第一種隱身飛機F-117「夜鷹」首飛成功,1989年7月,美國第二種隱身飛機B-2「幽靈」又實現了首飛,此後的F-22「猛禽」、F-35「閃電Ⅱ」也陸續首飛並服役,可以說美國人直接造就了世界空軍全面進入隱身時代,但或許有好奇的朋友會發現,美國人4種隱身飛機在造型上有著很大的變化,那麼隱形戰機是否有統一設計方案呢?為什麼F117和B2長得那麼不一樣?
這就要從飛機隱身原理說起了,所謂的隱身飛機說白了就是雷達隱身,而雷達則是利用物體反射電磁波的基本原理進行探測的,反過來說要實現飛機的隱身基本方法就是讓雷達發射的電磁波打在飛機身上時不發生反射。從這個意義上講,飛機的隱身主要從兩個方面入手,即外形設計和隱身塗料。
圖2 採用多面稜體設計的F-117「夜鷹」
所謂的隱身塗料,其實就是針對特定電磁波研發的吸收材料,目前主要分為雷達隱身塗料、紅外隱身塗料、可見光隱身塗料、激光隱身塗料、聲納隱身塗料和多功能隱身塗料等,隱身飛機通過這些塗料最大限度的吸收雷達、光電等探測設備發出的電磁波,儘可能見識少反射,從而實現增強隱身能力的目的。
圖3 扁平設計的B-2「幽靈」隱身效果更好
而實際上隱身飛機的重點在於設計。以F-117「夜鷹」為例,這種隱身戰鬥轟炸機採用多面稜體設計,雷達發射的探測波束打在它身上並不會沿原路反射回來被接收機接收,而是產生所謂的漫反射,大量電磁波被反射到其他方向,雷達接收機根本接收不到完整的反射波束,從而產生「隱身」的效果。
而B2則又是另一種設計思路了,在飛翼布局領域深耕多年的諾斯洛普在B-2上大膽採用了平行設計原則,不僅實現了B-2整體機翼前後緣平行,而且各種接縫鋸齒化後,同樣平行,因此B-2整個機體所有棱邊只有兩個朝向,雷達波打在它的身上,只會反射到特定的兩個安全區,而雷達接收機基本接收不到反射波,從而實現了相對F-117更好的隱身效果,這也是為什麼後來的F-22和F-35都採用了類似隱身原理的根本原因。
當然並不是說採用了平行設計原則的隱身飛機就完全無法發現。實際上由於電磁波的基本特性,平行設計原則只對特定波段的電磁波能起到比較好的隱身效果,在面對一些針對性很強的防空雷達時也會露出馬腳,再加上隱身飛機打開內置彈艙時會很大程度上破壞隱身效果,因此所謂的「隱身」至少是相對的,並非無法對抗。


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