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隐身飞机为什么能“隐身”，它是如何做到的？ 隐形飞机是指什么样的飞机


隐身飞机为什么能“隐身”，它是如何做到的？ 隐形飞机是指什么样的飞机

文章插图
隐形飞机指的是什么样的飞机？(隐形飞机为什么能“隐形”，是怎么做到的？)
近年来，越来越多的国家涉足隐身飞机领域 。隐形战斗机、隐形轰炸机、隐形侦察机、隐形无人机等隐形飞机遍地开花 。关于隐形飞机的各种讨论，在大街小巷久久不绝于耳 。那么到底什么是隐形飞机呢？隐形飞机是怎么隐形的？

实际上，“隐身”有很多概念，包括光学隐身、雷达隐身、红外隐身、声学隐身和磁隐身等 。隐身飞机中的“隐身”并不是传统意义上的“肉眼看不见”，主要是指雷达和红外的“低可探测性”，使其不被雷达探测到！
飞机是怎么找到的？早在飞机应该在战场的时候，主要通过肉眼观察和声音来探测敌机的到来 。后来人类学会了使用无线电波和热辐射，敌情探测逐渐演变成现代战争讲究的超视距作战 。目前探测敌机的各种手段中，60%来自雷达探测，30%来自红外探测 。其他检测手段很难作为信息资源网！
雷达探测原理
对于雷达探测，地面或机载雷达探测器会主动发射无线电波，当遇到空中的物体时会发射，反射镜反射的部分无线电波会沿原路返回雷达探测设备 。然后通过计算发射和接收雷达波的时间差就可以确定到被探测飞机的距离，多次探测后还可以得到飞机的具体位置、飞行速度和飞行方向！
B-52轰炸机的红外成像
就红外探测而言，飞行中的飞行器本身，尤其是尾喷管不断喷出高温高压气体的涡扇/涡喷/冲压发动机，是一个巨大的热源，与周围环境相比会“释放”出强烈的热辐射 。红外探测设备依靠其红外特性可以准确探测到飞机的具体位置，但与雷达探测相比，红外探测距离要短得多！
如何让飞机隐形？既然知道了飞行中的飞机是如何被发现的，那么为了防止飞机被发现，设计者就会想尽办法降低被探测到的信息资源网络的可能性，避开雷达探测和红外探测，以达到“隐身”的目的 。为了实现飞行器的“隐身”，大致可以分为三种方式:外形设计优化、采用吸波材料、减少红外探测:
1.形状设计优化
为了使飞机能够飞行并具有多种功能，飞机的气动外形一般比较复杂，总有很多部件会强烈反射雷达波，比如飞机上的突出部件和外挂武器、发动机进气道和尾喷管、机身上的尖角和平面等 。很容易暴露在雷达波的镜面辐射下 。飞机的回波强度通常用“雷达截面”(RCS，单位平方米)来表示 。RCS值越小，隐身效果越好 。

▲歼20和苏-57(T-50)在150 MHz /VHF频段的雷达反射截面积仿真结果
因此，飞机要想降低RCS值，实现雷达波的“隐身”效果，就需要将探测雷达发射的雷达波反射到其他方向，使探测雷达无法接受来自自身的反射波，而这就需要优化飞机的气动外形 。根据相关文献，气动外形优化对飞机隐身效率的贡献可达85%以上，因此隐身飞机应尽可能消除能产生雷达波镜面发射的外形结构 。
F-117A隐形飞机插图
【隐身飞机为什么能“隐身”，它是如何做到的？ 隐形飞机是指什么样的飞机】首先，在飞机外形设计中避免使用大平面和大凸曲面的最好方法是对部件采用斜置外形设计，如斜置垂尾、平面机身或多面体机身、斜切进气口、斜切翼尖等，以便直接将雷达波反射到其他方向 。这方面最典型的例子就是第一架隐形飞机F-117A，它全身上下几乎找不到一个凸起的曲面 。

那么，对于隐身外形设计来说，排除能产生角反射器效应的形状组合(三个相互成90°的平面形成的角称为角反射器)或小于等于90°角的结构也是非常重要的 。比如用双垂直V型尾翼代替单垂直尾翼、合理设计飞机座舱盖防止雷达波进入座舱、取消导弹挂架等，都可以降低角反射器效应 。这些是现代隐形战斗机的典型设计 。
隐身飞机的s弯进气道
此外，利用其他弱散射部件屏蔽飞机上的强散射部件，也可以优化隐身外形 。比如利用大后掠角机翼屏蔽机身侧向散射，利用S形进气道(蛤壳形进气道)屏蔽发动机散射部件，直接将外挂武器弹药嵌入机身，都是为了屏蔽飞机上的强散射部件，或者直接将发动机进气道布置在机身上方，屏蔽进气道复杂形状可能反射的各个方向的雷达波！
歼20的做工
除了上面列举的三种外形的优化设计，对于飞机来说，粗糙的外形会产生更多的雷达波漫反射，对于隐身飞机控制反射雷达波的方向会有一些意想不到的效果 。所以更好的做工和流畅的外形也会在一定程度上帮助隐形飞机 。


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