您当前的位置: 首页 >  博客资讯

隐形飞机不能被雷达发现,为何却被古董导弹打了下来?

2021珠海航展之前,有人在网上曝光一架美国飞机在运输中的画面,从图片看,这架飞机有黝黑的外表、流线形外观和锐利边缘,貌似是一款新型号的隐身作战飞机样机或者无人机模型。

美国新款隐身飞机招摇过市

1970年代,美国一部电视剧《神奇女侠》(Wonder Woman)大热,剧中“女超人”戴安娜驾驶着一架如水晶般透明的喷气式飞机拯救了英俊的飞行员史蒂夫・特雷弗少校,男女主角与那架“隐形飞机”俘获了无数美国人的心。

美女驾驶透明飞机救英雄

玻璃是透明的,我们用它制成门窗遮风挡雨,同时也让光线无阻拦地穿透进来提供照明。有时却因为玻璃门窗擦得太干净而吃苦头,闹出许多笑话。

许多人都撞过玻璃 这一位有点狠

那么像“神奇女侠”那样,用透明玻璃制造飞机是不是可行呢?毕竟“我打得着你,你看不见我”是军事家们梦寐以求的最高目标呀!

玻璃太重太脆,早在第一次世界大战期间,德国科学家就尝试利用一种名为“赛龙”(Cellon)的醋酸纤维素材料来制作战斗机的蒙布,当时的福克E.III型单翼战斗机、信天翁C.I型双翼双座侦察机和林克・霍夫曼R.I型轰炸机都使用过这种透明的“赛龙”蒙皮,在地面上看很通透,但是这些飞机在天上会反射阳光,反而更容易暴露自己。加上醋酸纤维素在一定温湿度和阳光照射下很快老化降解,使德意志隐形飞机之梦最终不了了之。

林克・霍夫曼R.I型轰炸机

1886年,德国物理学家发现无线电波可以被固体物反射回来;差不多同一时期,俄罗斯科学家也发现了这一点,他认为可以利用电磁波反射现象探测远处的物体。

到了第二次世界大战前,无线电技术已经逐渐成熟起来,欧美国家开始制造出雷达,使飞机在电磁波下无处遁形。

雷达的原理

电磁波充斥着整个宇宙,实际上所有光都是一定频率的电磁波。我们人眼能感受到的频率范围很窄,像频率更高的紫外线、X射线我们看不见,而频率更低的红外光、微波以及无线电波也只能通过电子仪器探测到。

光是电磁波

在黑夜里,我们打开手电筒,电筒发出的光被反射回来,于是我们能看清前面的物体。雷达也是这样的原理:它以一定的频率向前方发射电磁波,当一部分电磁波被飞机反射回来时,雷达接收器会收到反射信号,再将信号发射与反射的时间差乘以光速,我们就能知道飞机的方位与距离了。

雷达屏幕上的飞机亮点

这样一来,即便你用全透明的水晶制造一架飞机,它都逃不过雷达的追踪。雷达比人类的眼睛更敏锐,它能在几百公里之外发现并跟踪飞机,一旦被雷达锁定,便是飞行员噩梦的开始。

怎么才能做到“隐身”,让雷达无法发现自己?

要想不被雷达发现,通常的做法无非是三种:让雷达波穿透、折射,或者吸收掉雷达波。穿透就是透明,像擦得很干净的玻璃一般。但问题是飞机表面透明了,里边的结构件、发动机、武器和人都没办法透明,它们还是会将电磁波反射回去,从而被雷达探测到。就像是琳琅满目的橱窗一般,对方可以一览无余。

可以让飞机变透明吗?

隐形的第二个办法就是折射:你发射出来的电磁波,我不反射回去,而是让它偏转到其它方向,这样你能接收到的反射信号很微弱,便不容易发现我。

美国的F-117A攻击机就是一款充分利用雷达波折射原理实现雷达“隐形”的作战飞机。与我们常见的绝大多数飞机不同,F-117A的表面没有圆弧过渡,它几乎是由平面组成的飞行器,外观看起来很科幻。

当雷达波照射到飞机表面,由于没有一个平面朝向电磁波发出的方向,因此也不会有任何一束电磁波被长时间反射回雷达接收器。据说F-117在雷达上的光点与一只小鸟相当,它很容易隐藏在天空杂波里,你很难发现它。

F-117A外形怪异

由于整个机身都由平面构成,F-117A不仅外形怪异,它的空气动力学性能也不好,飞得不快,机动性比较差。并且只要打开弹仓,它里边各种复杂的管线和零件就暴露出来,还是很容易被雷达捕捉到。1999年在美国和北约轰炸南联盟时,南斯拉夫防空部队就用前苏联的“老古董”S-125地空导弹击落一架入侵的F-117A,并且重伤另外一架,这证明只要用对了方法,“夜鹰”并不是完全看不见、打不下来的。2008年,这款飞机退役。

F-117机身表面采用了特殊涂料,它能吸收一些频率的雷达波,从而进一步降低反射率。1989年首飞的B-2轰炸机将吸收雷达波的技术发挥到极致,它整个机身蒙皮就是为了吸收雷达波专门设计的。

B-2轰炸机贵比黄金

B-2轰炸机采用飞翼式布局,为了减少反射面,它砍掉了垂直尾翼,改用机翼后端的水平襟翼来控制平衡和改变飞行方向。与F-117不同,B-2的机身表面是光滑的流线型,机翼前缘非常锐利,让前向反射的电磁波减到最少。

现役的隐身飞机与B-2类似,除了从外形上做到最大限度的电磁波折射,还在表层蒙皮和吸波材料上下足功夫。由于采用大量先进技术和超材料,隐身飞机的价格与同等重量黄金相当,可谓相当烧钱。

B-2蒙皮使用了多层碳纤维制成,每一层都导电,并且在最外层涂覆了含有微小铁珠的石墨涂料。当雷达电磁波照射到蒙皮时,铁珠会首先吸收掉一部分电磁波,将其转化为热能消耗掉;另一部分电磁波会穿透涂层,在多层碳纤维之间的孔隙里不断散射并耗尽能量。电磁波能进不能出,对方的雷达自然也就很难接收到反射信号了。

歼20

尽管各国科学家在隐身战机研制上投入大量资金与技术,到目前为止还没有任何一型战机能真正做到隐形。电磁波的特性决定了飞机只能折射或吸收某些波长的雷达信号,而对其它频段的电磁波无能为力,道高一尺魔高一丈,在可以预见的将来,战斗机与雷达的斗法还将继续下去。