本文是我第222期影片的文字,主要跟大家聊聊F22戰鬥機的隱身以及咱們國家殲20戰鬥機的隱身情況,全文近3700字,閱讀大約需要6分鐘。
我們經常會聽到 F117是隱身戰鬥機,B2是隱身轟炸機,美國的F22、F35,中國的殲20這些4代機都需要有強的隱身特性,那麼戰鬥機的隱身究竟是什麼意思,如何實現戰鬥機的隱身,中國現在的隱身技術怎麼樣?
隱身戰機F22的輝煌戰績
今天我透過F22來和大家聊一聊隱身,顧名思義就是隱藏自己不被發現,來無影去無蹤,飛機隱身就是用各種技術方法來實現飛機的低可探測性,就是很難被對手發現,飛機隱身特性好就能夠保護自己減少被對手發現的機率,突然對對手發起攻擊,當年美國發起海灣戰爭就動用隱身戰鬥機F117打頭陣取得了輝煌戰績,是經典的隱身戰鬥機投入實戰的案例。
在海灣戰爭期間,美國投入了44架的F117然後這44架F117出動的次數只佔所有戰鬥機出動次數的1%,但是它摧毀的伊拉克的目標卻佔到多國部隊整個飛機摧毀目標總數的40%以上,而且大多數是戰略目標。當時F117在伊拉克的領空出入如無人之境,因為伊拉克的防空網發現不了這架隱身戰鬥機,所以F117這種隱身戰鬥機的作戰能力在海灣戰爭一戰成名,全世界都震驚這種隱身戰鬥機巨大的戰鬥威力。
戰機隱身技術的由來
飛機隱身技術是美國最早發展起來的,美國發展起來以後它透過海灣戰爭就大白於天下,大家都知道美國搞了這麼牛的一個技術,F117的戰鬥力這麼強悍,所以其他國家也都開始加緊在隱身戰鬥機方面的研究,到目前飛機隱身技術實際上已經是個通用技術,已經沒有什麼神秘性可言了,美國、俄羅斯、中國包括歐洲都已經掌握相關的技術,並且在自己設計製造的飛機中普遍使用,但是我們得承認美國確實在技術創新上引領世界,他最早把隱身戰鬥機技術發展起來,這一點我們要承認。
飛機如何隱身
飛機隱身主要從三個方面來做,第一個方面是降低可視性,第二個方面是降低紅外特性,第三個方面是降低雷達探測性,那麼這三個方面裡,降低可視性和降低紅外特性其實比較簡單,也非常容易理解,最難的是降低雷達的探測性。
降低可視性
降低可視性說白了一點就有點像陸軍裝備的迷彩化,就是透過給飛機塗裝低可視度的塗料,讓它跟這個天空的背景顏色接近,使得人的眼睛不容易看見它,這個道理其實非常簡單,大家不要覺得這個好像是很容易的一件事情,其實很早以前,人類沒有意識到這個問題,在六七十年代飛機是銀色的,我們經常聽到的就是銀色的戰鷹在祖國的藍天翱翔,那個時候的飛機就是亮亮的銀色的,就是沒有任何的這種降低可視性的這種概念在人的頭腦裡。
而現在你發現,咱們國家的無論是運20還是殲20還是殲16,這些飛機它都根據作戰環境都是低視覺化,包括武裝直升機甚至會跟這個地表顏色接近,如果它在沙漠的話就是沙漠塗裝,如果它在叢林的話就是叢林塗裝,這個就證明是透過這種外表這種顏色來改變它的可視性是這麼個意思。
降低紅外特性
就是飛機它發動機會發出熱量,熱量的話使得飛機是一個很大的紅外特徵源,你怎麼來降低紅外特性,其實就要想辦法引到一些冷卻空氣來冷卻它的熱端部件,透過這些途徑來降低它的紅外特性。
降低雷達可探測性
這是雷達非常重要的特徵,雷達發射的電磁波,遇到了一個目標以後它會反射電磁波,雷達的原理就是根據它發射的電磁波和它接收到的反射回來的電磁波,這兩個的時間差對這個目標進行探測,所以把這個問題搞明白了以後,就是如何使得這個雷達發射的電磁波照射到飛機以後,這個電磁波不按原路返回,能夠反射到其他方向上去或者說你能把電磁波吸收掉,那麼雷達發射出去的電磁波它接受不到回波,它自然就發現不了你,這就是降低雷達探測性最根本的出發點,那麼怎麼做到這一點, F22飛機在這個方面繼承了F117和B2的很多實際的經驗,應該來講做得非常成功。
F22用6種方法來降低它的雷達可探測性
第一點。在結構設計方面,F22的基本結構和以往的戰鬥機沒有太大的差別,但是它在機體的邊緣部分採用了吸收雷達電磁波的結構,這種吸收雷達電磁波的結構能夠將照射到的雷達波封閉在它的機體框架內部或者說使得這個電磁波的反射能力弱化,所以它在結構設計上就進行了突破這是第一點。
第二點。在機體材料上,F22大量的採用了可以吸收電磁波的複合材料,所以當電磁波照射到F22機體上,它的複合材料是可以吸收電磁波,就把這個電磁波吸收掉了,吸收掉了以後反射的就少了,它除了採用這種吸收電磁波的複合材料,在F22所用的這種鈦金屬承力構件上,它還在保障結構強度的情況下,在結構件上鑽了大量的孔,就使得電磁波透過複合材料進到機體裡頭就在孔之間慢反射,降低它被原路返回的可能性,這是在機體材料上。
第三個。在進氣道設計上,就是把發動機風扇葉片這一部分要藏起來。如果大家坐飛機的話你在飛機場。看飛機翅膀下的兩臺發動機,我們能看到旋轉的風扇葉片。實際上來講就是個非常強的雷達訊號的反射源,那F16、F15這些飛機在設計的時候都沒有考慮這個問題,但是F22在設計的時候。就把進氣道設計的很巧妙,把發動機就隱藏在進氣道里,使得雷達沒有辦法或者降低了雷達透過發動機葉片反射的可能性,這是在進氣道設計上的一個突破。
第四個。採用隱身塗料,它這種隱身塗料可以吸收雷達電磁波,就是F22表面上塗的這層塗層具有吸收雷達電磁波的能力,那自然反射的就少了。
第五個。F22機身所有結合處沒有縫隙,沒有凹凸不平,所有的縫隙它都處理得非常的平滑,使得電磁波沒有辦法在縫隙介面處進行反射,包括起落架艙、武器艙、檢修艙所有的這些都是這樣處理的。
第六個。F22採用內建彈倉,把武器收納在機體裡,它不像有了很多掛載的武器彈藥以後在機腹下面掛了很多東西,這都是大大減小了的雷達電磁反射特性。
F22的隱身特性到底如何?
那F22的雷達探測性有個指標叫RCS,就是雷達反射截面積,它相當於0.01平方米,這是什麼意思,一個鳥的RCS是0.01~0.001,就它相當於一隻鳥,一個人的RCS是1,一個人的RCS就比F22這麼大的飛機大100倍,所以它RCS的雷達可探測性的效能是非常優異的。
中國的殲20隱身特性是什麼水平
究竟中國的殲20到什麼水平,我們用殲20的一位總師講的話,他在航展上講“非常遺憾,殲20最強大的特性沒有辦法展示出來給大家看”它最強大的特性就是隱身特性,沒有辦法展示出來給大家看。所以,我認為殲20的隱身特性肯定是非常強的。
道理非常簡單,大家不要把隱身技術神秘化,剛才我講了 F22它透過六個途徑來降低它的RCS,這個技術路線來講是公開的是透明的,大家都知道這樣來幹,唯一的就是你能不能幹出來,取決於你的工程實踐,也就是說你有沒有花錢去做。
比方說殲20這個結構,我們看一下它也是非常平滑的,也基本上都符合剛才F22說的這些特徵,內建彈倉也有,然後來講大量的採用複合材料,然後機體結構裡有沒有用那些鈦合金技術打孔這些我們不得而知,但是我要說的一句話就是中國是後發,後發的時候這些技術路線都是開放的,都是這樣乾的,剩下的就是實踐,你一遍遍去實踐,所以美國為什麼在隱身飛機上它走得比較前,一個是它創新,另外說到底是它做了很多的實踐。
你比方說這個F117最早在設計的時候它是考慮到反射面要把雷達波反射回去,所以這個F117飛機是用很多多面形構成的一個非常複雜的一個很奇怪的構型,這個奇怪的構型就是雷達波照上去以後就反射到其他方向去了,為什麼它會是這種樣子,其實它做了很多的地面實驗,每一個結構,電磁波過來以後能不能被反射到其他方向,你這個結構出來行還是不行,它做大量的這種驗證試驗,測量它有沒有按你的意圖進行反射,反覆的去試,試的過程中總結經驗,最後就做成這個樣子。
我講的意思是什麼,這個東西其實沒有不可逾越的技術難度,它是個工程實踐的經驗問題,而工程實踐的經驗問題沒有捷徑可走,其實就是投錢讓這些人反覆去做實驗,然後今天做這樣一個構型把雷達照上去試一下,不行我再調整一個構型就反覆試,試的過程中可能就試出了一個非常最佳化的方案出來。
本質上是工程實踐問題
所以我從這個角度講來講,咱們國家過去20年在航空上的投入比較大,國家有錢了以後我們也有人,然後就可以組織人反覆地去圍繞這些方面做各種各樣的試驗,試驗做得多了以後,你自己的經驗就有了,經驗有了以後你就可以把這些成熟的經驗應用在這個型號上,所以最後我們這個殲20也罷,我們的隱身4代艦載機也罷,它的隱身特性我相信是非常值得期待的。
我想強調的一點是中國在這個方面肯定不會差,原因就非常簡單,這個東西沒有那麼神秘,剛才我已經講了F22就是個六個方面,這六個方面我們一個個去試就完了,試得足夠多自然能找到一個非常合適的方法出來,它道理在這好,關於這個話題我就分享到,這希望我的分享能夠啟發了大家,也歡迎大家關注我的頭條號觀看我的其他原創分享。
我的主營業務是創辦經營企業,我是在業餘時間錄一些影片分享我的看法,我創辦的企業是深圳市易流科技股份有限公司,這個公司主要從事供應鏈物流的數字化,我們原創了一個概念叫供應鏈物流透明,就透過供應鏈物流透明的其實能夠非常有效的提升供應鏈物流的運作效率,所以聽我講座的朋友 如果你在從事製造業從事商貿流通業,你在搞供應鏈物流方面的工作,你在供應鏈物流的數字化方面有訴求有想法,歡迎和我聯絡非常感謝大家來聽我的分享也 歡迎大家關注我的頭條號觀看我的其他關於軍事關於科技關於社會熱點問題的原創看法謝謝。