隱形戰(zhàn)機是怎么回事

朱江明

近日，一款新型的戰(zhàn)斗機在沈陽某飛機場進行了首次試飛，這是中國試飛的第二款第四代隱形戰(zhàn)機，該戰(zhàn)機被命名為“鶻鷹戰(zhàn)機”，廠家宣布其編號為殲-31型戰(zhàn)斗機。很多讀者開始對隱形戰(zhàn)機產生了興趣，為什么這些我們明明可以看見的戰(zhàn)斗機要被稱為“隱形戰(zhàn)機”呢？

電眼看不見的隱形

人眼并不是觀察世界的唯一方式，物理學家多普勒早在1842年就發(fā)現了多普勒效應，進而發(fā)展出現代的“電子眼睛”——雷達。由于雷達可以看到遠比人眼看到的遠得多的目標，因此，成為現代空中探測的最基本的手段。

“二戰(zhàn)”后，防空警戒雷達成了各國空軍的標配，電子科技和導彈技術的發(fā)展，使得后來的地面防空網絡變得非常嚴密而且危險。各軍事強國在20世紀60年代，紛紛開始改變自己的飛機設計。此后研制的戰(zhàn)機開始重視低空的性能，因為地面存在很多山脈和溝渠，飛機穿行在這些地形之中時，雷達信號會被這些地形屏蔽，這樣飛機就猶如隱身一般。即便雷達能夠“看到”飛機，由于受當時的技術條件限制，地面反射回的雷達波束除了飛機本身的，還有因為山谷、樹木、行人、地面車輛、橋梁等物體造成的回波干擾，飛機的回波會非常不明顯，這些干擾被稱為“地面雜波”。地面雜波能掩護飛機的空中行動，使得飛機猶如隱形一般。但隨著技術的進步，新型雷達已經可以過濾掉地面雜波的干擾，發(fā)現超低空侵入的戰(zhàn)機。預警機的裝備使得很多國家擁有從天空俯視國土領空的雷達，超低空根本無法隱藏戰(zhàn)機的蹤跡，越來越多的低空防御導彈被部署，甚至步兵都可以使用小型導彈對付低空侵入的戰(zhàn)機。超低空侵入變成了一場危險的游戲。

隱形技術是蘇聯的禮物

1953年美國數學家約瑟夫·科勒提出了幾何繞射理論，這個理論闡明無線電波并不一定必然反射回原來的位置，而是可能在物體上被折射或者繞射到其他方向，這從理論上肯定了物體可以通過技術手段在雷達面前隱身?？评债敃r用數學公式簡單地闡述了這一理論的原理，然而這種簡單的探索并未引起學界和國防部門的重視。1962年，蘇聯數學家烏菲姆謝夫在學術刊物上發(fā)表了一篇論文，更精確地闡述了繞射理論的原理。他提出，物體的大小和重量對于無線電波反射并沒有影響，其外形的構成才是造成回波大小的原因，并且提出了如何計算三維外形物體雷達波強度的公式。根據這一理論，人們可以設計出在雷達面前“隱身”的物體，這是現代隱形戰(zhàn)機的技術基礎。然而當時蘇聯的官員并未意識到這是基于高等數學計算而來的劃時代軍事技術，烏菲姆謝夫的文章并未做保密處理。1975年，美國洛克希德公司的工程師根據美國軍方翻譯的蘇聯技術文獻找到了這篇文章，他們如獲至寶。此時他們正在為如何計算飛機外形的雷達信號強度而苦惱，幾個月后基于蘇聯科學家創(chuàng)造的數學公式，美國洛克希德公司開發(fā)了全套隱形戰(zhàn)機設計軟件。最終這套軟件被用于設計世界上第一款隱形戰(zhàn)機——F-117夜鷹戰(zhàn)機。蘇聯白白錯過了一次引領世界空戰(zhàn)技術潮流的機會。

該戰(zhàn)機的外形非常特別，呈多邊形，尾翼是“V”字形。這種設計使得雷達波基本被反射到雷達接收器接收不到的方向，也就是在雷達面前“隱形”了。除了外形的設計之外，該飛機還使用了新型的吸收雷達波涂層，雷達波在照射到飛機表面的時候會被涂層吸收掉一部分，可以有效地降低雷達的反射強度。F-117戰(zhàn)機作為美國空軍的秘密武器，常年處于高度保密之中，白天躲在隱秘的機庫中，到了晚上才悄悄地起飛，避免被機場附近的居民看到其起落，還要小心翼翼地避開蘇聯的偵查衛(wèi)星以防被拍到。由于受當時的技術條件限制，F-117戰(zhàn)機雖然被賦予戰(zhàn)斗機的編號，主要任務卻是選擇性地轟炸高度設防的地面目標。該戰(zhàn)機唯一的武器是激光制導炸彈，而且只能攜帶兩枚。當時的計算能力決定的飛機外形設計和空氣動力學是相違背的，無法設計出具有高度機動性的戰(zhàn)斗機。

F-117戰(zhàn)機除了要考慮到在雷達面前隱身之外，還要考慮到被熱成像器材跟蹤的問題。F-117戰(zhàn)機的發(fā)動機噴氣口采用了隔熱陶瓷材料制造，可以降低紅外線信號。同時做了特殊的設計，在高溫液體噴出時迅速跟外界冷空氣結合降低溫度，F-117戰(zhàn)機在大部分熱成像面前很不起眼。F-117戰(zhàn)機的雷達反射信號僅相當于一只飛鳥的水平，現代的防空雷達幾乎無法探測和跟蹤到這種隱形戰(zhàn)機。

新時代的隱形戰(zhàn)機

隱形技術與雷達技術的博弈造就了許多更為完備的隱形戰(zhàn)機，如美國的隱形戰(zhàn)機F-117、B-2和F-22。中國和俄羅斯在隱形技術上都有了非常大的突破，分別試飛了自己的新型隱形戰(zhàn)機。

新時代的隱形戰(zhàn)機應該是具有超越現代戰(zhàn)機機動性的超級戰(zhàn)機。美國的F-22猛禽戰(zhàn)機可謂是新時代戰(zhàn)機的標桿，除了隱形功能之外，它還具備超級強悍的空中格斗能力，能夠迅速轉移位置，應戰(zhàn)從任何方向飛來的對手，同時配備兩臺超級發(fā)動機的猛禽戰(zhàn)機還具備超音速巡航能力，能夠迅速地占領攻擊位置，為勝利贏得時間。新時代的戰(zhàn)機除了外在的性能之外，還必須具備很強的“內功”，配備強大的電子設備，以具有偵查、干擾、攔截地方電磁信號的能力，并且能夠和友軍分享自己的情報信息。這使得戰(zhàn)斗機并不僅僅作為一件武器存在，而是司令部的眼睛和觸角，能夠深入敵人高設防的空域執(zhí)行偵查任務，并且能夠引導己方的其他軍事力量打擊自己無法觸及的目標，也就是作為網絡作戰(zhàn)的一個節(jié)點存在。這種能力令隱形戰(zhàn)機的力量倍增，達到1+1＞2的效果。

未來的天空會因為隱形戰(zhàn)機而變得更加兇險莫測，只有科技上扎實的進步才能贏得明日的戰(zhàn)爭。