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隱身飛機,真的看不見嗎?

 憤怒的石頭999 2021-10-08

2019年6月6日,伊朗方面對外宣稱,伊朗防空部隊確認已經(jīng)連續(xù)多日在波斯灣地區(qū)利用雷達發(fā)現(xiàn)和跟蹤到了美國F-35A戰(zhàn)斗機。伊朗防空部隊官方表示,自己使用S-300ZRS防空導彈雷達和伊朗國產(chǎn)反隱身米波雷達,一起監(jiān)視到了從阿聯(lián)酋空軍基地起飛的美國空軍12架F-35A隱身戰(zhàn)斗機。伊朗軍方表示,當時美國空軍F-35A隱身戰(zhàn)斗機是以“野獸模式”戰(zhàn)斗模式起飛的。F-35A隱身戰(zhàn)斗機全身掛滿了導彈、炸彈,“野獸模式”就是發(fā)揮F-35A隱身戰(zhàn)斗機最大掛載武器量的模式。那么今天我們就來了解一下隱身戰(zhàn)機究竟能不能被發(fā)現(xiàn)。

首先我們要了解一個概念,那就是隱身飛機是“能看到”的。因為隱身飛機指的雷達隱身,不是視覺隱身。所以在目視范圍內(nèi)隱身戰(zhàn)機無所遁形,這就是為什么美軍的F-22和F-35,多次在“狗斗”(視距內(nèi)空戰(zhàn))時被三代戰(zhàn)機模擬擊落過。

而隱身飛機指的雷達隱身,指的是對某些固定頻率的雷達電波隱身。隱身技術(shù)即隱形技術(shù),準確的術(shù)語應該是“低可探測技術(shù)”。即通過研究利用各種不同的技術(shù)手段來改變己方目標的可探測性信息特征。由于隱身武器的設計通常是針對厘米波段雷達的,因此將雷達的工作波段向米波段和毫米波段甚至紅外波段和激光波段擴展,都將具有一定的反隱形能力,所以說從理論上講隱身飛機是可以被雷達發(fā)現(xiàn)的。當今世界的反隱形雷達主要包括無源雷達(外輻射源雷達)和有源雷達這兩類。

無源雷達又稱外輻射源雷達,被動探測雷達就是自身不輻射電磁信號,而是借助外部信號源也就是隱形機本身散發(fā)的信號源進行探測。無源雷達外輻射源信號有兩類和三種,即探測目標如飛機和導彈自身攜帶的雷達、通信、導航、應答機等輻射源;另一類是自由空間己有的、長期使用的電波輻射源,如電視、調(diào)頻廣播等,后者又包含已方的輻射源,也包含敵方非合作式的輻射源。被動探測雷達的基本原理類似于多普勒雷達的原理,因為現(xiàn)在的空間中遍布各種電磁波,當隱身飛機從電磁波中穿過時,就會對頻率造成干擾,被動探測雷達接收機接受到這些被干擾的電磁波,再利用多普勒效應經(jīng)過計算機計算就能找出隱身非機動的行蹤。被動探測雷達由于不發(fā)射電磁波,所以雷達本身不易被敵方偵察系統(tǒng)發(fā)現(xiàn),生存能力較強。此外,被動雷達不需要高功率發(fā)射機、收發(fā)開關等相關電子設備,因此被動探測雷達的成本費用很低。捷克產(chǎn)的“維拉”-E就是此類型的雷達,“維拉”-E,美國先進的B-2隱形轟炸機在250公里開外便被“維拉”-E雷達一舉擒獲,從而奠定了該雷達在軍事裝備界的翹楚地位。中國曾希望購買一批“維拉”,但在2004年因美國的干預而流產(chǎn)。

雷達系統(tǒng)的一般規(guī)律是,波長越長探測距離越長,但是定位進度不高;波長越短,探測距離越短,定位精度高。所以早期的防空系統(tǒng)利用波長長的雷達進行預警,而利用波長短的雷達進行定位和引導導彈攻擊。隱身武器的設計通常是針對厘米波段雷達,防止被雷達精確定位高度,以防被鎖定擊落。而現(xiàn)代先進的長波(米波)雷達一般用于戰(zhàn)役級空中警戒和空戰(zhàn)引導。該類雷達集中了微波雷達和長波雷達的部分優(yōu)點,具有較大的作用距離和較高的定位精度,能夠滿足戰(zhàn)役級對空警戒和引導要求。米波雷達屬于長波雷達,它帶有自己的發(fā)射機,主要用于長距離探測,對戰(zhàn)機的威脅相對較小。對于隱形飛行器的探測是通過多批次連續(xù)開機掃描來完成的。但是由于其自身有輻射源,很容易被對方發(fā)現(xiàn)并實施有效打擊。(上圖為國產(chǎn)新型米波雷達)

為了彌補米級雷達容易被發(fā)現(xiàn)和摧毀的缺點,很多國家把突破口放到了相控陣體制雷達上。因為相控陣雷達發(fā)射功率大,探測距離遠,所以即使被發(fā)現(xiàn),敵人也很難突破層層防空網(wǎng)進行打擊。相控陣雷達雷達一般采用UHF工作頻段(即P波段),即分米波雷達,而這米級和分米級雷達波只要輻射功率足夠強,就完全可以在F-22的機身等較大的部件上,如垂尾、平尾以及機翼前后緣上產(chǎn)生電諧振,從而形成較強的回波。而且F-22戰(zhàn)機表面涂覆的吸波材料涂層對于分米波和米波來說,也是完全無效的。這便是P波段相控陣雷達雷達能夠發(fā)現(xiàn)F-22A的主要工作原理。相控陣雷達雷達能夠?qū)μ囟沼蜻M行快速掃描搜索,具備時間空間全方位無死角監(jiān)控能力。(上圖為相控陣雷達天線)

在科索沃戰(zhàn)爭中擊落一架F-16戰(zhàn)機和一架F-117A型“夜鷹”隱形戰(zhàn)斗機的南聯(lián)盟導彈連指揮官退役后,披露了當時是如何擊落F-117A型“夜鷹”隱形戰(zhàn)斗機的原因。為了防止哈姆反雷達導彈、電子探測系統(tǒng)和精確制導炸彈的襲擊,他下令全部通訊使用傳統(tǒng)的有線電話,絕不使動用手機或無線電臺,必要時指揮部派通訊員步行或者乘車傳令。避免了美軍電子偵聽系統(tǒng)確定他導彈連的具體位置確保了其導彈連的生存。同時南聯(lián)盟情報機關向意大利空軍基地附近派出了特工以收集戰(zhàn)機起飛情報。各導彈連指揮官能夠迅速獲知飛機的參數(shù),再計算出飛機飛到南斯拉夫大致的時間。因為美國人很相信F-117A的隱身性能,所以航線是不變的,在其必經(jīng)之路設下埋伏,到這個時間點馬上發(fā)射薩姆3,從而將其擊落??梢娎每茖W的戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù),隱身飛機一樣無處遁形。(上圖為F-117)

既然反隱身技術(shù)現(xiàn)在發(fā)展的越來越好,隱身技術(shù)有沒有發(fā)展呢?一直以來,大部分戰(zhàn)機采取的都是被動隱身,像F-117那樣把外形做的很科幻,減少圓滑過渡,減少雷達反射面積;要不就是像B-2一樣涂上一層“隱身衣”,吸收雷達波。這些方法都叫被動隱身技術(shù),其實還有一種主動隱身技術(shù)。上一篇我們講高超音速飛行器,講到了一個“黑障”,也就是一層電離層把機體罩住,隔絕電磁波。雷達波也是電磁波,也可以被電離層隔絕,從而隱身。上圖為法國的陣風戰(zhàn)機,大家可以看它垂尾上紅框畫出來的就是主動隱身裝置。而俄羅斯也宣稱其隱身戰(zhàn)機也配備有制造電離層的主動隱身裝置。

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