1. 什么是隐身技术
隐身技术的专业定义是:在飞机研制过程中设法降低其可探测性,使之不易被敌方发现、跟踪和攻击的专门技术,当前的研究重点是雷达隐身技术和红外隐身技术。简言之,隐身就是使敌方的各种探测系统( 如雷达等)发现不了我方的飞机,无法实施拦截和攻击。早在第二次世界大战中,美国便开始使用隐身技术来减少飞机被敌方雷达发现的可能。下面主要来看一看雷达隐身技术是怎样实现的。
雷达是利用无线电波发现目标,并测定其位置的设备。由于无线电波具有恒速、定向传播的规律,因此,当雷达波碰到飞行目标(飞机、导弹等时,一部分雷达波便会反射回来,根据反射雷达波的时间和方位便可以计算出飞行目标的位置。由此可见,飞机要想不被雷达发现,除了超低空飞行避开雷达波的探测范围外,就得想办法降低对雷达波的反射,使反射雷达波弱到敌人无法辨别的地步。这里有一个衡量飞行器雷达回波强弱的物理量:雷达散射截面积( 英文名称Radar Cross-Section,缩写为RCS) ,是指飞机对雷达波的有效反射面积,雷达隐身的方法便是采用各种手段来减小飞机的RCS 。例如美国的B-52轰炸机的RCS 大于100平方米,很容易被雷达发现,而与其同类的采用了隐身技术的轰炸机B-2的RCS 约为0.01平方米,一般雷达很难探测到它。
目前用来减小飞机RCS的主要途径有两种:一是改变飞机的外形和结构,二是采用吸收雷达波的涂敷材料和结构材料。
由于一般飞机的外形比较复杂,总有许多部分能够强烈反射雷达波,象发动机的进气道和尾喷口、飞机上的凸出物和外挂物、飞机各部件的边缘和尖端以及所有能产生镜面反射的表面,因此必须对飞机的外形和结构做较大的改进。我们可以看到隐身飞机的外形十分独特,如F-117基本上是由平面组成的角锥形体,尾翼为V形;而B-2则是前缘后掠、后缘为大锯齿形,没有机身和尾翼,整个飞机向一个大的飞翼,其发动机进气道布置在机体上方,没有外挂物突出在机体外面。此外,为了进一步减小飞机的RCS,还在机翼的前后缘、进气道唇口部分采用了能够吸收雷达波的材料,整个飞机表面涂以黑色的吸收雷达波的涂料。
虽然隐形飞机能够在相当大的程度上隐身,但只是针对一般的探测设备而言,还有许多方法都可以发现隐身飞机。在1999年3到5月美国对南联盟实施轰炸的时候,南联盟防空军就曾经击落了美国的一架F-117A战斗轰炸机。此外,有得必有失,隐形飞机的隐身能力是以牺牲机动性作为代价的,而且造价也十分昂贵。
2. 军事上的“隐身”能力是什么
隐身技术是指在一定探测环境中控制、降低各种武器装备的特征信号,使其在一定范围内难以被发现、识别和攻击的技术。在军事上,不让对手发现,就能够抢占先机,保护自己,极大地提高武器的生存能力和作战效果。所以“隐身”能力,成了很重要的胜利因素,受到许多国家的高度重视,成为现代军事技术研究的关键技术。
在第一次世界大战之前,人们探测目标靠的是眼睛和可见光设备。探测能力依赖于目标的尺寸、色彩、光泽及其背景的对比度。伪装术是这一时期出现的一种反目视探测技术,也可说是早期最简单的隐身术。伪装术有天然伪装和人为伪装两种:天然伪装主要利用地形、地物、气象等自然条件进行伪装;人工伪装主要用迷彩、烟幕、灯火、音响等设置遮障,构筑假目标、假工事、假阵地等进行伪装。
以军用航空来说,人们为了减小飞机的可探测性,在飞机上使用迷彩涂料,即在漆料中调以颜料,用色彩和表面花纹,使飞机反射光线的强度和色彩与背景相同。例如,为了不使地面的敌人仰视看清飞机,在飞机底部涂成较淡的蓝灰色,且无光泽,使飞机与天空背景的色彩、光泽相近。为了使上方敌机俯视看不清下方飞机,在飞机的上表面涂上灰绿和灰棕色斑点,使飞机与地面背景的色彩、光泽相近。飞机的不同部分可能形成对比,增加了被探测的可能性。为了抵消它,涂料颜色可以变化,使暗的地方变成浅色。实际上伪装术在自然界也常可见到,例如活动在冰天雪地中全身白毛的北极熊;爬伏在树上形似嫩枝的杆状昆虫;游动在草丛中的青蛇;随时改变保护色的变色龙;飞舞在花圃中的彩蝶等。不过,这些都是出自动物本能的伪装术。