隐形飞机是指什么样的飞机|隐身飞机为什么能“隐身”,它是如何做到的?( 二 )


隐形飞机是指什么样的飞机|隐身飞机为什么能“隐身”,它是如何做到的?



【隐形飞机是指什么样的飞机|隐身飞机为什么能“隐身”,它是如何做到的?】

然后 , 消除能够产生角反射器效应的外形组合(三个互成90的平面构成的角体称为角反射器)或者小于等于90角的结构 , 对于隐身外形设计也是非常重要的 , 比如用双立的V型尾翼代替单立尾翼、合理设计飞机座舱盖不让雷达波进入座舱、取消导弹外挂架等可以减少角反射器效应 , 这些都是现代隐身战机的典型设计 。
隐形飞机是指什么样的飞机|隐身飞机为什么能“隐身”,它是如何做到的?

隐身飞机的S弯进气道
另外 , 用飞机上其他弱散射部件遮挡强散射部件也可以优化隐身外形 , 比如采用大后掠角机翼遮蔽机身的侧向散射、S弯进气道(蚌式进气道)遮挡发动机的散射、直接将外挂的武器弹药内置到机身之中等都是为了遮挡飞机上的强散射部件 , 或者直接将发动机进气道布置到机体上方 , 用机身来遮挡进气道的复杂外形可能反射的各种方向雷达波!
隐形飞机是指什么样的飞机|隐身飞机为什么能“隐身”,它是如何做到的?

歼-20的做工
除了上面列举的三种外形上的优化设计 , 对于飞机来说 , 粗糙的外形会对雷达波产生更多的漫反射 , 这对于隐身飞机在控制反射雷达波方向上会有一些意想不到的结果发生 , 所以更好的做工、光滑的外形对于隐身飞机也有一定的帮助 。
2、采用吸波材料
不过 , 隐身飞机想要更好的对雷达波“隐身”单单依靠外形的优化是不够的 , 飞机作为一个庞大且复杂的整体 , 首先还是要更好的飞行的 , 像F-117A那样依靠超级计算机计算的怪异外形 , 能够飞起来可以说是全靠发动机了 , 这也使得它的机动性和速度差了不少 , 这时候“吸波材料”的作用就体现出来了 。
隐形飞机是指什么样的飞机|隐身飞机为什么能“隐身”,它是如何做到的?

吸波材料原理
“吸波材料”依靠雷达波在材料中感生的传导电流 , 产生磁滞损耗或介电损耗 , 使得照射到飞机上的雷达波的电磁能可以转化为其他能量并散发掉 , 没有了二次反射波雷达也就无法探测到了 。对于一些无法通过外形优化的部件或者整体采用雷达吸波材料 , 可以使得隐身飞机达到更好的隐身效果 。
隐形飞机是指什么样的飞机|隐身飞机为什么能“隐身”,它是如何做到的?



“吸波材料”一般是采用不锈钢纤维、石墨粉、稀有金属和铁氧体等具有吸收转化电磁波性能的材料制作的 , 随着技术的不断成熟“吸波材料”越来越多低用到隐身飞机之上 , 不仅是制作隐身涂层涂敷到机身之上 , 一些特殊部件则直接采用吸波材料或者透波材料来制作的 。
3、降低红外探测
战斗机上产生的百思特网热辐射大致可以分为发动机的辐射、尾喷气流的辐射、飞机蒙皮的热辐射以及飞机反射阳光的热辐射 , 对于战机来说这些热辐射在红外探测设备面前可以说是十分明显 , 虽然远距离是红外探测效果并不显著 , 但目前先进的机载红外搜索跟踪系统(IRST)对采用涡扇/涡喷等发动机的战斗机的前向探测距离已经可以达到180公里了 , 可以说是已经接近记载雷达探测的距离 , 这对隐身飞机的隐身效果的影响也十分明显 。
隐形飞机是指什么样的飞机|隐身飞机为什么能“隐身”,它是如何做到的?

F-22战机二元矢量尾喷口
目前 , 在红外隐身方面最为有效的就是发动机采用矩形二元喷管了 , 可以使得尾喷流的火舌变得扁平 , 同时降低红外特征;虽然降低发动机喷口的温度也是降低红外特征的方法之一 , 可目前先进发动机涡轮前的温度越来越高(已达2000K) , 所以只能利用热屏蔽或冷却的方法以降低外界探测的温度;另外 , 将红外隐身涂层涂于飞机表面 , 也能抑制飞机外表的红外辐射 。总之 , 红外隐身的实施相比于外形和材料上的隐身要困难不少 。
隐形飞机是指什么样的飞机|隐身飞机为什么能“隐身”,它是如何做到的?

F-22被红外设备探测到
不过 , 隐身飞机即便在外形设计、吸波材料以及红外隐身三个方面同时做优化 , 也无法对探测设备达到绝对的“隐身效果” , 因为雷达发现目标的距离是和多种因素有关的 , 比如雷达发射功率、天线增益、波长和目标的RCS越大 , 这时候雷达对目标的探测距离就越远(和雷达波波长也有关) 。