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美軍F-117隱形轟炸機投擲激光制導炸彈。(資料圖) |
近日,美國諾斯羅普·格魯門公司為了紀念B2隱形轟炸機首飛20周年,舉行了一系列慶祝活動,其中包括製作一輛“B2主題”的摩托車。無獨有偶,歷史上第一種實用的隱形飛機F-117在去年宣布退役,美國空軍近日專門安排了壯觀的25架F-117編隊飛行歡送這種劃時代的飛機。飛機為什麼能隱形?隱形技術是曇花一現還是歷久彌堅?為什麼F-117黯然退役,而B-2仍然可以巡行九天?現在就讓我們和專家一起,探索一下隱形飛機的神秘世界。
1、隱形主要避雷達
在“告別飛行中”,F-117的25機編隊顯得“驚天動地”,說明這種飛機並不是“不可見”的。事實上,“隱形飛機”主要指的是雷達對這架飛機的可探測性低。
雷達是利用無線電波發現目標,並測定其位置的設備,現在雷達是發現敵方軍用飛機的主要手段,所以隱形的主要對象就是雷達。當雷達波碰到飛機時,一部分波便會反射回來,根據反射波的時間和方位便可以計算出飛行目標的位置。這裡有一個衡量飛行器雷達回波強弱的物理量:雷達散射截面(英文名稱Radar Cross-Section,縮寫為RCS),是指飛機對雷達波的有效反射面積,雷達隱形的方法便是採用各種手段來減小飛機的RCS。例如美國的B-52轟炸機的RCS大於100平方米,很容易被雷達發現,而採用了隱形技術的轟炸機B-2的RCS約為0.01平方米。隱形不是絕對的,北京航空航天大學飛行器設計教授黃俊說,只要離雷達足够近,飛機總是能被發現的,比如有的飛機100公里外就會被發現,有的飛機30公里外才能被發現。
2、三種方法可隱形
那麼,飛機是如何對雷達“隱形”的呢?
用雷達尋找飛機有點像在黑夜裡用手電筒找人。這個人如果想要不被找到,有三個方法: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後面,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。
飛機要躲避雷達的探測,也主要有三種方法,第一,採用反射雷達波較少的材料塗在飛機的表面。第二,可以採用“透波材料”,也就是對雷達波“透明”的材料。不過飛機的發動機和電子設備不可能用透波材料製作,所以在隱形飛機上透波材料只能用在個別的部位。第三種方法就是躲在“傾斜的鏡子”下面,飛機通過特定的外形設計,可以讓多數雷達波反射不到雷達接收機的位置。
那麼,在三種方法中,哪種是主要的呢?黃俊說,外形隱形是最關鍵的。
3、外形設計是關鍵
美國的幾種隱形飛機F-117、B-2、F-22和F-35看上去都和以往的飛機有明顯不同,這其中凝聚著該國科技人員40餘年的努力。
為了達到“隱形”的外形,一些飛機付出了很大的代價。比如B-2隱形轟炸機為了達到隱形的效果取消了垂直尾翼。一般的飛機轉向都要靠飛機的傾斜和垂直尾翼上的方向舵的偏轉。B-2沒有垂直尾翼,當然談不上方向舵偏轉,而且因為沒有垂直尾翼的穩定作用,不能做太大角度的傾斜。於是工程師們想出了一個奇怪的方法:利用“一側刹車”進行轉向。它的機翼最外側後緣的可活動“副翼”是兩片的,當兩片向一個方向活動時和一般飛機的控制面無異,而有時兩片會向相反的方向活動,也就是說“張開”呈一定角度,這時就會產生阻力,“拉”著飛機向這側轉向。這種轉向方式很類似前蘇聯的T-55式坦克的“單側履帶刹車”轉向,刹車轉向會損失寶貴的動能,對坦克都是一種笨法子,B-2採用這種辦法,也實在是無奈。
4、“隱形捷徑”未成器 |