隱形武器

沈臻懿

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，如何提升武器裝備的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力以及突防能力，已經(jīng)成為當(dāng)前各國(guó)武器發(fā)展與更新的重要方向。隱形技術(shù)的成熟與廣泛應(yīng)用，不僅可以減弱己方武器裝備被敵方偵測(cè)到的概率，更可作為戰(zhàn)爭(zhēng)縱深打擊的重要手段。

隱形技術(shù)與武器的碰撞和融合，使得傳統(tǒng)武器偽裝手段發(fā)生了高技術(shù)化的變革。因具有減少現(xiàn)代武器的可見光、紅外、聲音與雷達(dá)等可探測(cè)信息的特點(diǎn)，使得隱形技術(shù)又得名為“低可探測(cè)技術(shù)”。在探測(cè)與反探測(cè)的博弈歷程中，隱形技術(shù)作為戰(zhàn)場(chǎng)縱深打擊能力的重要手段，通過各種高科技方式來減弱己方目標(biāo)的可探測(cè)信息，降低自身被對(duì)方探測(cè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)的概率，從而提升武器裝備的戰(zhàn)場(chǎng)生存與突防能力。這一技術(shù)的出現(xiàn)與不斷成熟，使得武器偽裝技術(shù)由單純消極防御向積極進(jìn)攻轉(zhuǎn)變，并已成為現(xiàn)代立體化戰(zhàn)爭(zhēng)中備受矚目的一項(xiàng)科技成果。

隱形武器技術(shù)的問世

隱形技術(shù)在現(xiàn)代武器裝備中的問世，最初可追溯至第一次世界大戰(zhàn)前的奧匈帝國(guó)。該國(guó)在1912年時(shí)試飛了一架“鴿式”單翼飛機(jī)。這架飛機(jī)的蒙皮采用了一種名為賽璐珞的物質(zhì)，即硝化纖維塑料的透明材料制成。當(dāng)這架覆蓋有賽璐珞的飛機(jī)升空至200米左右的高度時(shí)，人們用肉眼尚且能夠隱約觀察到飛機(jī)的骨架。但當(dāng)飛機(jī)高度達(dá)到300米后，幾乎透明的機(jī)身與天空融為了一體，地面上的人們用肉眼已無法觀察到該架飛機(jī)。誠(chéng)然，這一“隱形”飛行器與現(xiàn)代意義上所稱的隱形武器相去甚遠(yuǎn)，但仍稱得上是人們對(duì)于隱形武器技術(shù)的最初探索。在此之后，部分國(guó)家相繼開始了隱形武器技術(shù)研發(fā)的漫漫長(zhǎng)路。

第二次世界大戰(zhàn)期間，剛問世不久的雷達(dá)就在戰(zhàn)場(chǎng)上大放異彩，并衍生出空對(duì)地、空對(duì)空、地對(duì)空、敵我識(shí)別等多項(xiàng)功能。雷達(dá)通過無線電方式發(fā)現(xiàn)并測(cè)定目標(biāo)空間位置的特點(diǎn)，令交戰(zhàn)各方得以對(duì)敵對(duì)方的飛機(jī)、戰(zhàn)車、水面艦艇，甚至潛艇進(jìn)行及時(shí)、有效地探測(cè)。針對(duì)這一情況，各類反探測(cè)技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。德國(guó)首先研發(fā)了一種能夠降低潛艇通氣管雷達(dá)信號(hào)特征的隱形武器技術(shù)——通過在潛艇通氣管上加涂雷達(dá)波吸收材料，從而達(dá)到潛艇通氣管伸出水面時(shí)不會(huì)被敵方飛機(jī)雷達(dá)所探測(cè)到的目的。二戰(zhàn)結(jié)束后，美國(guó)最先將該技術(shù)用于對(duì)飛機(jī)進(jìn)行隱形，并將低可探測(cè)性作為了軍用飛機(jī)的一項(xiàng)基本指標(biāo)。隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)于高新科技所提出的各類要求，戰(zhàn)場(chǎng)偵察探測(cè)技術(shù)與武器火力打擊能力也在不斷提升。在此背景下，世界各國(guó)更為重視武器裝備的隱形技術(shù)，以進(jìn)一步強(qiáng)化武器裝備在戰(zhàn)場(chǎng)上的生存能力。當(dāng)前，隱形武器技術(shù)已涵蓋雷達(dá)隱形、紅外隱形、可見光隱形與聲波隱形等方面，并已從隱形飛機(jī)擴(kuò)展至艦艇、導(dǎo)彈、戰(zhàn)車等武器裝備。

多重方式隱形的武器裝備

所謂隱形飛機(jī)、隱形艦艇等武器裝備，所指的并不僅僅只是肉眼難以觀察，其“隱形”的目的更多的則是意在令各類探測(cè)技術(shù)難以發(fā)現(xiàn)。通過武器裝備與各類隱形技術(shù)的融合，降低武器的可探測(cè)特征，從而實(shí)現(xiàn)隱形的目的。

反雷達(dá)隱形技術(shù)

雷達(dá)是當(dāng)前探測(cè)目標(biāo)對(duì)象與空間距離、位置的重要手段，其主要借助于雷達(dá)反射截面來完成探測(cè)工作。為了在雷達(dá)面前實(shí)現(xiàn)“隱形”，就需要減少目標(biāo)對(duì)象的雷達(dá)反射截面。美軍著名的一款戰(zhàn)略轟炸機(jī)B-1B在設(shè)計(jì)理念中，就采用了相關(guān)隱形技術(shù)。譬如，該機(jī)采用了S型的進(jìn)氣道，對(duì)導(dǎo)流片、直氣道、雷達(dá)罩等處進(jìn)行了專門設(shè)計(jì)，并在諸多關(guān)鍵部分使用了雷達(dá)吸波材料。這些技術(shù)的匯集，令B-1B戰(zhàn)略轟炸機(jī)具備了較佳的隱形能力，其雷達(dá)反射截面僅為1平方米，只相當(dāng)于美國(guó)另一款著名戰(zhàn)略轟炸機(jī)B-52雷達(dá)反射截面的1%。

反雷達(dá)隱形技術(shù)主要采用了改變武器外形設(shè)計(jì)和應(yīng)用雷達(dá)吸波材料的方式。雷達(dá)探測(cè)所采用的電磁波，與目標(biāo)物體的幾何形狀有著直接的關(guān)聯(lián)。研究表明，將近九成的探測(cè)信息都由目標(biāo)外形所決定。因此，在反雷達(dá)隱形技術(shù)中，如何合理地改進(jìn)目標(biāo)的外形結(jié)構(gòu)，當(dāng)屬減少雷達(dá)反射截面的有效方式。此外，雷達(dá)吸波材料在武器裝備中的應(yīng)用，同樣在反雷達(dá)隱形技術(shù)中占據(jù)著重要地位。所謂雷達(dá)吸波材料，即是能夠吸收投射到其表面的電磁波能量的特殊材料。在工程應(yīng)用方面，除隱形武器技術(shù)外，諸如微波暗室，安全防護(hù)等領(lǐng)域，均會(huì)使用到這一吸波材料。根據(jù)研究，鐵氧體材料的吸波性能較好，不僅具有吸收率高、吸收頻段較高的特點(diǎn)，且厚度較薄。此類隱身材料在武器裝備上的應(yīng)用，能夠令雷達(dá)波被吸收，由此降低雷達(dá)回波的強(qiáng)度。作為反雷達(dá)偵察與探索的一項(xiàng)重要手段，通過在飛機(jī)、艦艇、坦克、導(dǎo)彈等各類武器裝備上覆蓋雷達(dá)吸波材料，可以有效吸收雷達(dá)波，減弱其反射回波信號(hào)，從而成功突破敵方雷達(dá)的防區(qū)。

前述隱形技術(shù)在實(shí)戰(zhàn)中已有了極為成功的范例。海灣戰(zhàn)爭(zhēng)期間，美國(guó)使用的F117A隱身戰(zhàn)斗轟炸機(jī)就是一款涂覆了雷達(dá)吸波材料的隱形武器。

紅外隱形技術(shù)

紅外隱形技術(shù)在武器裝備上的融合，實(shí)質(zhì)是一場(chǎng)紅外探測(cè)和反探測(cè)之間的博弈與較量。我們知道，包括人類在內(nèi)的所有物體，只要溫度高于絕對(duì)零度，都會(huì)具有紅外輻射。根據(jù)這一特性，但凡是物體的溫度與周圍環(huán)境溫度之間存在差異，即可以使用紅外探測(cè)來進(jìn)行感知和探測(cè)。武器裝備在使用過程中，無論是發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行、排氣，抑或武器的散熱，高速運(yùn)動(dòng)過程武器裝備與周圍介質(zhì)之間產(chǎn)生的摩擦等，都是武器裝備自身主要的熱輻射源。當(dāng)前，隨著紅外探測(cè)設(shè)備能力的不斷提升，即使是細(xì)微的紅外輻射差別都可被偵測(cè)到。

為了面對(duì)偵察能力日益提升的紅外探測(cè)設(shè)備，紅外隱形技術(shù)也在不斷提升與完備。顧名思義，紅外隱形技術(shù)就是通過紅外物理原理的應(yīng)用以及改變目標(biāo)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，來降低吸收目標(biāo)紅外輻射的能力，進(jìn)而令目標(biāo)達(dá)到低可探測(cè)性的目的。在運(yùn)用紅外隱形技術(shù)時(shí)，除主動(dòng)采用釋放紅外干擾彈等措施外，抑制武器裝備的熱輻射，以降低被敵方紅外探測(cè)設(shè)備發(fā)現(xiàn)幾率的方式，也是一項(xiàng)重要技術(shù)。科學(xué)家在此方面也做了諸多嘗試，并研究出了不少卓有成效的紅外隱身方式。譬如，通過改進(jìn)武器裝備的燃料成分、采用偽裝涂料進(jìn)行涂復(fù)、在武器裝備上搭載紅外干擾源、使用噴口遮擋方式等，來改變紅外輻射的傳輸軌跡。此外，諸如降低輻射體的問題、采用專門涂料或者減弱氣動(dòng)摩擦等方法，也可用以減少紅外輻射的強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)武器裝備的紅外隱形。

可見光隱形

誠(chéng)然，各類高科技手段的疊加應(yīng)用，令探測(cè)與反探測(cè)技術(shù)具有了極高的科技含量。但目視識(shí)別仍是探測(cè)活動(dòng)中的一項(xiàng)有機(jī)組成部分。所謂可見光探測(cè)，即是依賴武器裝備與背景之間的色度、亮度等差異和對(duì)比來進(jìn)行探測(cè)。而要實(shí)現(xiàn)可見光隱形，則需要減少武器裝備的目視識(shí)別特征。通常情況下，諸如飛機(jī)等武器裝備相對(duì)于天空的運(yùn)動(dòng)變化，其自身的照明燈光、發(fā)動(dòng)機(jī)噴口的火焰、煙跡等，均較容易被可見光探測(cè)手段所發(fā)現(xiàn)。為了降低前述探測(cè)系統(tǒng)的探測(cè)效果，并實(shí)現(xiàn)隱形的效能，科學(xué)家就需要對(duì)武器裝備與背景之間的色度、亮度以及運(yùn)動(dòng)的比對(duì)進(jìn)行減弱，譬如采用改善武器裝備的光發(fā)射特性、減弱發(fā)動(dòng)機(jī)噴口的火焰等方式。

聲波隱形

聲波是聲音的傳播形式，其可以借助于各類介質(zhì)向各方進(jìn)行傳播。換言之，即是發(fā)聲體所產(chǎn)生的振動(dòng)在空氣或其他介質(zhì)中的傳播。無論是飛機(jī)、艦艇，抑或戰(zhàn)車等武器裝備，在運(yùn)動(dòng)過程中均會(huì)向空氣、海洋、土地等周圍介質(zhì)輻射高能級(jí)的聲波與噪聲，從而可以輕易被敵方的聲吶探測(cè)器或聲音傳感器所探測(cè)到。從武器裝備產(chǎn)生的噪聲來源而言，主要由目標(biāo)物體的振動(dòng)噪聲、武器裝備發(fā)動(dòng)機(jī)等器件工作形成的噪聲以及目標(biāo)客體對(duì)周圍介質(zhì)的擾動(dòng)噪聲等。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)于聲波的隱身，就需要對(duì)武器裝備的聲波輻射予以控制，從而降低聲音傳感器或聲吶探測(cè)器的探測(cè)效能。在此方面，科研人員也根據(jù)武器裝備的主要噪聲源，改進(jìn)和更新了相應(yīng)地武器裝備設(shè)計(jì)。譬如，為了減弱武器裝備的機(jī)械振動(dòng)，科學(xué)家在武器裝備的某些部件使用了塑料或者橡膠等非結(jié)構(gòu)性吸聲材料，從而在減弱機(jī)械振動(dòng)的基礎(chǔ)上，又可以進(jìn)一步降低雷達(dá)的反射截面。

隱形武器技術(shù)的多領(lǐng)域應(yīng)用

一提到隱形武器，人們腦海中立即能夠反應(yīng)出的肯定是隱形飛機(jī)。隨著隱形武器技術(shù)在應(yīng)用領(lǐng)域方面的不斷拓寬，低可探測(cè)技術(shù)已成為當(dāng)前現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)上的王牌與殺手锏。除隱形飛機(jī)外，諸如隱形艦艇、隱形戰(zhàn)車、隱形導(dǎo)彈等也已相繼問世。

隱形飛機(jī)

最近20多年來，世界范圍內(nèi)發(fā)生的一些局部戰(zhàn)爭(zhēng)中，隱形飛機(jī)在其中發(fā)揮著不可或缺的重要作用。發(fā)生在20世紀(jì)90年代的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，伊拉克用以防衛(wèi)其首都巴格達(dá)而部署的防空武器密度整整是越南戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期的七倍。在為期一個(gè)多月的空襲過程中，多國(guó)部隊(duì)主要依賴隱形飛機(jī)與巡航導(dǎo)彈對(duì)伊拉克領(lǐng)空，尤其是巴格達(dá)上空進(jìn)行突防。實(shí)戰(zhàn)是檢驗(yàn)隱形武器技術(shù)的最高試金石。海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，多國(guó)部隊(duì)在摧毀巴格達(dá)附近的一處核設(shè)施中，就凸顯了隱形武器技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。彼時(shí)多國(guó)部隊(duì)為了摧毀該處設(shè)施，曾派出30余架F-16戰(zhàn)機(jī)擔(dān)任空襲攻擊任務(wù)，10余架F-15戰(zhàn)機(jī)擔(dān)任護(hù)航任務(wù)，另有20余架EF-111A、F-4G飛機(jī)擔(dān)任電子戰(zhàn)任務(wù)，同時(shí)還配備了15架KC-135空中加油機(jī)。但實(shí)戰(zhàn)效果卻極不理想，多國(guó)部隊(duì)甚至還損失了2架戰(zhàn)機(jī)。在第二次空襲時(shí)，多國(guó)部隊(duì)派出了8架F-117 A“夜鷹”隱身戰(zhàn)斗轟炸機(jī)和2架KC-135空中加油機(jī)，一舉突破了伊拉克的防空領(lǐng)域并摧毀了3處反應(yīng)堆。

F-117A“夜鷹”可謂世界上首款用于正式作戰(zhàn)的隱形戰(zhàn)斗轟炸機(jī)。在此之后，隱形技術(shù)已成為新一代戰(zhàn)機(jī)的重要指標(biāo)。無論是美軍的B-2A“幽靈”轟炸機(jī)、F-22“猛禽”戰(zhàn)斗機(jī)、F-35“閃電Ⅱ”戰(zhàn)斗機(jī)，抑或俄羅斯的Su-47“金雕”戰(zhàn)斗機(jī)，均具有極佳的隱形性能。

隱形艦艇

除了飛機(jī)外，艦艇也是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的一項(xiàng)重要武器裝備。馳騁在海面上的艦艇，因其龐大的體積以及向外發(fā)出的紅外輻射以及聲吶，極易被敵方探測(cè)系統(tǒng)所偵察到。為此，現(xiàn)代各國(guó)海軍已高度重視對(duì)于水面艦艇的隱形技術(shù)發(fā)展。在水面艦艇的隱形技術(shù)發(fā)展上，經(jīng)歷了從局部隱形向全面隱形的發(fā)展歷程。當(dāng)前，美國(guó)、俄羅斯、德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、以色列、瑞典等國(guó)的部分驅(qū)逐艦、巡洋艦、護(hù)衛(wèi)艦等水面艦艇上，均不同程度或全面采用了隱形技術(shù)。

隱形艦艇的出現(xiàn)時(shí)間相對(duì)較晚，其是將隱形飛機(jī)的隱形技術(shù)移植到艦艇上的科技成果。當(dāng)然，對(duì)于艦艇的隱形，并不是指肉眼無法直視，而是要在紅外輻射與雷達(dá)方面實(shí)現(xiàn)隱形。艦艇通常都會(huì)有極強(qiáng)的紅外輻射，無論是機(jī)器運(yùn)行、煙囪排氣等均會(huì)發(fā)出大量的熱量，這就需要在艦艇設(shè)計(jì)上考慮采用屏蔽措施予以屏蔽。此外，在艦體部分甚至全部表面涂覆吸波材料是雷達(dá)隱形的一項(xiàng)重要手段。

隱形戰(zhàn)車

隱形技術(shù)在陸戰(zhàn)武器上的應(yīng)用，主要集中在坦克與裝甲車等方面。為實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)車的隱形，提升其戰(zhàn)爭(zhēng)生存能力，科學(xué)家也嘗試采用各類技術(shù)手段來改進(jìn)與完善戰(zhàn)車的隱形能力。譬如，優(yōu)化坦克、裝甲車的外形結(jié)構(gòu)，以降低其雷達(dá)反射截面。此外，為減弱戰(zhàn)車的紅外輻射，科學(xué)家也采取了排氣管紅外輻射抑制裝置安裝、注入紅外吸收劑、冷卻排氣等一系列措施來予以改進(jìn)。當(dāng)前，世界范圍內(nèi)較為著名的一款隱形坦克當(dāng)屬近年來波蘭與英國(guó)聯(lián)合研制的“PL-01”。相較于普通坦克而言，“PL-01”隱形坦克的外形堪稱科幻。全車采用了用以隱形的多面體設(shè)計(jì)，甚至連炮管都用菱形體予以覆蓋。不過，相較于科幻的外形而言，這款坦克在紅外輻射探測(cè)方面的隱形能力更為“科幻”。該車裝備了多項(xiàng)高科技手段以對(duì)抗聲光熱等探測(cè)手段，以減少其自身被發(fā)現(xiàn)的概率。同時(shí)，“PL-01”隱形坦克可以對(duì)自身的紅外特征予以改變，將自身的紅外特征從坦克變?yōu)橐惠v轎車，從而在敵方探測(cè)設(shè)備面前實(shí)現(xiàn)“瞞天過?！?。