隐形飞机是指什么样的飞机|隐身飞机为什么能隐身

隐形飞机是指什么样的飞机(隐身飞机为什么能隐身)
近些年,越来越多的国家开始踏足隐身飞机领域,隐身战斗机、隐身轰炸机、隐身侦察机以及隐身无人机等各种隐身飞机开始遍地开花,在大街小巷也都能时长听闻有关隐身飞机的种种讨论,那究竟什么才是隐身飞机?隐身飞机又是如何隐身的呢?
隐形飞机是指什么样的飞机|隐身飞机为什么能隐身



其实,“隐身”的概念有很多种,主要有光学隐身、雷达隐身、红外隐身、声隐身以及磁隐身等,而隐身飞机中所讲的“隐身”并非传统意义上的“肉眼看不到”,而主要是指雷达和红外的“低可探测性”,使其对雷达探测达到“隐身”的效果!
飞机是如何被发现的?最早在飞机应有于战场的时候,主要是靠肉眼观察和声音发现敌方飞机的到来的,后来人类学会了使用无线电波和热辐射,对敌探测也就逐渐演变为现代化战争讲究的超视距作战 。在目前各种探测敌方飞机的手段中,其中有60%是来自雷达探测,有30%是来自红外探测,其他一些探测方式都很难起到作用!
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雷达探测原理
对于雷达探测来说,地面或者机载雷达探测器会主动发射无线电波,当无线电波在空中遇到物体时会发生发射,而其中镜面反射的一部分无线电波会沿原路返回雷达探测设备,然后通过发射以及接收雷达波的时间差加以计算就可以确定被探测到飞机的距离,多次探测之后也能得出飞机的具体位置、飞行速度以及飞行方向!
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B-52轰炸机的红外成像
而对于红外探测来说,飞行的飞机本身特别是利用高温高压燃气在尾喷管中持续喷出的涡扇/涡喷/冲压发动机等就是一个巨大的热源,巨大的热源相对于周边的环境来说会“释放”出较强的热辐射,红外探测设备则可以依靠飞机的红外特征,准确探测到飞机的具体位置,不过相比较而言红外的探测距离相比雷达探测来说要近不少!
飞机如何实现隐身?既然知道了飞行中的飞机是如何被发现的,为了飞机不被发现,那设计者就会尽可能地朝降低被探测可能性的方向发展,躲避雷达探测和红外探测以达到“隐身”目的 。为了实现飞机的“隐身”,目前大致可以分为外形设计优化、采用吸波材料以及降低红外探测三种方式:
1、外形设计优化
为了使飞机能够飞起来且拥有多种功能百思特网,这就使得飞机的气动外形一般都较为复杂,总会有很多部分会强烈地反射雷达波,像飞机上凸出部件和外挂武器、发动机进气道和尾喷口、机身上的尖角和平面等都极易对雷达波产生镜面发射暴露位置,而飞机回波强度通常百思特网用"雷达散射截面积"(RCS,单位平方米)来表示,RCS值越小就代表隐身效果越好 。
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▲150 兆赫/VHF 波段 J-20 和 苏-57(T-50)的雷达反射截面积模拟结果
所以,飞机要想降低RCS值,以达到雷达波“隐身”效果,就需要将探测雷达发射而来的雷达波反射到其他方向,让探测雷达无法接受来自自身的反射波,而这就需要在飞机的气动外形上做优化了 。根据相关文献表明,气动外形的优化对于飞机的隐身贡献效能可以超过85%,所以隐身飞机要尽可能的消除的能对雷达波产生镜面发射的外形结构 。
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F-117A隐身飞机图解
首先,在飞机外形设计上避免采用大的平面和大的凸状曲面,最好的办法就是将部件采用斜置外形设计,例如采用倾斜式立尾、平板形表面机身或者多面体机身、斜切进气口、斜切翼尖等设计,以将雷达波直接反射到其他方向,在这方面最典型的例子就是第一款真正意义上的隐身飞机F-117A,全身上下几乎找不出一个凸装曲面,B-2隐身轰炸机则简单暴力,直接取消了垂尾和平尾 。
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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 。
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