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隱身飛機的能力和前景:來自俄羅斯的觀點

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爭奪制空權的斗爭早就轉移到無線電電子領域。如今的空戰是電磁射束相隔數百公里的對決,但舊規則仍然在起作用:突然性能提供更多的優勢。隱身技術正在恢復這一軍事行動的基本原則。為了理解這一技術的工作原理,需要搞清楚雷達的工作原理。

眾所周知,雷達是能夠評估目標在空間中的概略位置的設備。雷達的工作原理是,其發射的雷達信號能被金屬表面(例如飛機機體)正常反射回來。飛行器的機身通常采用略圓的氣動外形,因此無線電信號被其向四面八方反射,其中一部分被反射回探測雷達的方向,雷達接收到反射回來的信號,便可以根據信號從雷達到飛機所需的時間來確定目標的距離。將這一信息與信號來的方向相結合,雷達就能確定目標的位置。此外,現代化雷達,例如КРЭТ研制的“雪豹”和“甲蟲”,可以區分目標的大小和類型:是直升機、巡航導彈、還是殲擊機?

這樣,飛機反射無線電波的效果越好,可以測定它的距離就越遠。設計師們于是努力降低飛機的這種被稱作雷達可探測性(雷達信號特征)的能力。降低雷達可探測性的原理基礎是,目標機體因具有一定的特點,使雷達信號不向發射雷達信號的雷達方向反射。目前主要采用兩種方法來實現這一目標:一是飛機機體不采用略圓外形,而采用尖角和平直表面;二是用特種吸波蒙皮覆蓋機體。

此外,還經常降低飛機的熱可探測性:將發動機噴嘴布置于機體的上表面,采用發熱部位冷卻系統。所有這些能確保最大限度地提高飛機對敵人雷達的隱身性。

隱身技術的歷史始于1966年,當時洛克希德工廠的雷達專家偶然在一本蘇聯科普雜志上看到物理學家彼得?烏菲姆采夫的一篇文章。文章提到,用某種材料制成、采用某種外形和涂裝的多面體飛行器實際上可以不讓雷達發現。美國軍事專家對這篇文章十分感興趣,于是美國決定制造和試驗這樣一種飛行器。

到1970年代中期,美國空軍已經獲得了SR-71偵察機,其特點是根據烏菲姆采夫的思想,具有不尋常的外形,經過專門涂裝。因此,SR-71是第一種采用雷達隱身技術的飛機。但盡管采用了特殊外形、專用蒙皮,并在燃油中添加了銫元素以降低廢氣溫度,SR-71飛機還是很容易被發現,因為其排出的高溫氣流和高速飛行造成的機體過熱使其具有明顯的熱特征。

但美國人并未就此止步,開始基于俄羅斯物理學家的思想研發新型隱身飛機。項目代號為“隱身”——來自英語單詞stealth。1990年代初,美國向世界展示了2個外形極不尋常的隱身飛機型號——F-117戰斗轟炸機和B-2重型戰略轟炸機。值得一提的是,彼得?烏菲姆采夫參與了B-2轟炸機的研發。因為1980年代當采用烏菲姆采夫思想的蘇聯隱身飛機的研發工作終止后,感到無法施展抱負的烏菲姆采夫移民到了美國。

一個問題是:如果蘇聯早就知道這種技術的秘密,那么為什么沒有搶在美國之前研制出自己的隱身飛機?眾所周知,蘇聯將巨大的資源投向最現代化的國防任務,該方向不是例外。據留里卡-土星科學生產聯合體總設計師維克多?切普金回憶,蘇聯設計師們很了解這種技術。他說:“與不同的研究所一起仔細進行了分析,什么是隱身和隱身技術,如何在戰斗中運用它們等等。得出的結論是,過分使用隱身技術——為了隱身而隱身——會極大地壓縮飛機的作戰使用范圍。純隱身飛機只能用于針對特殊目標的非常狹窄的作戰范圍。而且隱身技術非常昂貴。”

至少有兩家蘇聯設計局制造、試驗了不同類型的隱身飛機。權威的委員會得出的結論不支持隱身技術。

首無,采用烏菲姆采夫的思想制造的隱身飛機由于其外形所限,速度低,機動性差,不適于作戰機動。

其次,隱身飛機可被目視和特殊的高頻雷達發現。此外,打開炸彈艙時以及在一些飛行狀態下,能被普通雷達發現,被測定后能輕易被擊落。塞爾維亞防空專家早在1999年就明白這一點,當時一架南斯拉夫的米格-29戰斗機在貝爾格萊德上空擊落一架美國的F-117A。今天,國防專家指出,甚至昂貴的F-35隱身戰斗機中國和俄羅斯雷達面前也做不到隱身。

第三,隱身飛機成本極高。例如,一架B-2轟炸機價格為11.57億美元,是航空史上最昂貴的飛機。

但哪一方都沒有放棄隱身技術。蘇聯最后幾種戰斗機——米格-27和米格-29——的構造采用了一些隱身技術。俄羅斯的新型作戰飛機——蘇-34戰斗轟炸機、米格-35前線戰斗機和蘇-35S重型戰斗機——也具有較低的可探測性。俄羅斯第五代戰機——PAK FA重型多用途戰斗機和PAK DA遠程戰略轟炸機——是正在研制的隱身飛機。

順便提一下,俄方計劃在目前正在進行國家試驗的PAKFA上安裝КРЭТ研制的新型主動相控陣雷達。天線陣列平面傾斜布置,從而能顯著降低飛機的有效反射面積,使其更難被探測到。

盡管俄美設計師對第五代戰斗機的要求在原則上是一樣的,但仍有一個主要區別:美國人為提高隱身性而犧牲超機動性。俄羅斯專家認為,超機動性在軍事航空中的重要性越來越高。這不僅是因為雷達技術的發展和新型高頻雷達的出現,還有美國對第五代戰斗機的壟斷逐步消失的原因。要知道,兩種隱身戰斗機相遇時,其空戰戰術將回歸過去的套路。(俄羅斯軍工綜合體網2014年9月26日消息)

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