隐形飞机不能被雷达发现 为何却被古董导弹打了下来

2021珠海航展之前,有人在网上曝光一架美国飞机在运输中的画面,从图片看,这架飞机有黝黑的外表、流线形外观和锐利边缘,貌似是一款新型号的隐身作战飞机样机或者无人机模型。2021

本文最后更新时间:  2023-03-22 02:58:55

2021珠海航展之前,有人在网上曝光一架美国飞机在运输中的画面,从图片看,这架飞机有黝黑的外表、流线形外观和锐利边缘,貌似是一款新型号的隐身作战飞机样机或者无人机模型。

2021珠海航展前,有人在网上曝光了一张美国飞机过境的图片。从图片上看,这架飞机外观黝黑,流线型外观,棱角分明,似乎是一种新型隐形作战飞机原型机或无人机模型。

美国新型隐形飞机招摇过市。

1970年代,美国一部电视剧《神奇女侠》(Wonder Woman)大热,剧中“女超人”戴安娜驾驶着一架如水晶般透明的喷气式飞机拯救了英俊的飞行员史蒂夫·特雷弗少校,男女主角与那架“隐形飞机”俘获了无数美国人的心。

20世纪70年代,一部美剧《神奇女侠》非常受欢迎,剧中“女超人”戴安娜驾驶一架晶莹剔透的喷气式飞机去救英俊的飞行员史蒂夫·特雷弗少校。男女主人公和“隐形飞机”俘获了无数美国人的心。

美女开透明飞机救英雄。

玻璃是透明的。我们用它来做门窗遮挡风雨,同时让光线畅通无阻地透入来提供照明。有时候因为玻璃门窗太干净而吃亏,引发很多笑话。

很多人都撞过玻璃,这个有点硬朗。

那么,像“神奇女侠”一样,用透明玻璃制造飞机可行吗?毕竟“我能打你,你看不到我”才是战略家梦寐以求的最高目标!

玻璃太重太脆,早在第一次世界大战期间,德国科学家就尝试利用一种名为“赛龙”(Cellon)的醋酸纤维素材料来制作战斗机的蒙布,当时的福克E.III型单翼战斗机、信天翁C.I型双翼双座侦察机和林克·霍夫曼R.I型轰炸机都使用过这种透明的“赛龙”蒙皮,在地面上看很通透,但是这些飞机在天上会反射阳光,反而更容易暴露自己。加上醋酸纤维素在一定温湿度和阳光照射下很快老化降解,使德意志隐形飞机之梦最终不了了之。

玻璃太重,易碎。早在第一次世界大战时,德国科学家就试图用一种叫做赛隆的醋酸纤维素材料来制作战斗机的窗帘布。当时的Fokker E.III单翼战斗机,信天翁C.I双翼双座侦察机,林克霍夫曼R.I轰炸机都使用这种透明的塞隆蒙皮,在地面上非常透明。此外,醋酸纤维素在一定的温度、湿度和阳光照射下会迅速降解,这让德国隐形飞机的梦想终于走到了尽头。

林克·霍夫曼R.I轰炸机

1886年,德国物理学家发现无线电波可以被固体物体反射;大约在同一时间,俄罗斯科学家也发现了这一点,他认为电磁波的反射可以用来探测远处的物体。

到了第二次世界大战前,无线电技术已经逐渐成熟起来,欧美国家开始制造出雷达,使飞机在电磁波下无处遁形。

二战前无线电技术已经逐渐成熟,欧美国家开始制造雷达,使得飞机在电磁波下无处藏身。

雷达原理

电磁波充斥着整个宇宙,实际上所有光都是一定频率的电磁波。我们人眼能感受到的频率范围很窄,像频率更高的紫外线、X射线我们看不见,而频率更低的红外光、微波以及无线电波也只能通过电子仪器探测到。

电磁波充斥整个宇宙。其实所有的光都是有一定频率的电磁波。我们眼睛能感受到的频率范围很窄,比如更高频率的紫外线和X射线,我们看不到,而更低频率的红外线、微波和无线电波,只有电子仪器才能探测到。

光是电磁波。

在黑夜里,我们打开手电筒,电筒发出的光被反射回来,于是我们能看清前面的物体。雷达也是这样的原理:它以一定的频率向前方发射电磁波,当一部分电磁波被飞机反射回来时,雷达接收器会收到反射信号,再将信号发射与反射的时间差乘以光速,我们就能知道飞机的方位与距离了。

在黑暗中,我们打开手电筒,手电筒发出的光被反射回来,这样我们就能看清眼前的物体。雷达的原理也是一样:以一定的频率向前发射电磁波。当部分电磁波被飞机反射后,雷达接收机会接收到反射回来的信号,然后将信号发射和反射的时间差乘以光速,就可以知道飞机的方位和距离。

雷达屏幕上的飞机亮点

这样,就算你用透明水晶做飞机,也逃不过雷达追踪。雷达比人的眼睛更灵敏。它可以发现并跟踪数百公里外的飞机。一旦被雷达锁定,就是飞行员噩梦的开始。

怎样才能做到“隐形”,让雷达找不到自己?

要想不被雷达发现,通常的做法无非是三种:让雷达波穿透、折射,或者吸收掉雷达波。穿透就是透明,像擦得很干净的玻璃一般。但问题是飞机表面透明了,里边的结构件、发动机、武器和人都没办法透明,它们还是会将电磁波反射回去,从而被雷达探测到。就像是琳琅满目的橱窗一般,对方可以一览无余。

如果想避免被雷达探测到,通常有三种方式:让雷达波穿透,折射,或者吸收。穿透力是透明的,像磨光的玻璃。但问题是飞机的表面是透明的,里面的结构部件、发动机、武器、人都不可能是透明的。它们还是会把电磁波反射回来,被雷达探测到。就像一个炫目的展示窗,对方一目了然。

你能让飞机透明吗?

隐形的第二种方法是折射:我不反射你发射回来的电磁波,而是让它向其他方向偏转,这样你能收到的反射信号就很弱,不容易发现我。

美国F-117A攻击机是一种充分利用雷达波折射原理实现雷达“隐身”的作战飞机。与我们大多数常见的飞机不同,F-117A的表面没有圆弧过渡。几乎是由飞机组成的飞行器,看起来很科幻。

当雷达波照射到飞机表面,由于没有一个平面朝向电磁波发出的方向,因此也不会有任何一束电磁波被长时间反射回雷达接收器。据说F-117在雷达上的光点与一只小鸟相当,它很容易隐藏在天空杂波里,你很难发现它。

当雷达波撞击平面时,由于没有平面正对着电磁波的方向,所以长时间内不会有电磁波反射回雷达接收器。据说F-117在雷达上的光点相当于一只鸟。很容易藏在天空空杂乱中,你很难发现。

F-117A的外观很奇怪。

F-117A因为整个机身都是飞机做的,所以不仅外形怪异,而且气动性能差,飞行慢,机动性差。而且只要打开弹匣,里面各种复杂的管道和零件都会暴露出来,仍然可以被雷达轻易捕捉到。1999年美国和北约轰炸南联盟时,南斯拉夫国防空部队用前苏联的“老”S-125地空导弹击落了一架入侵的F-117A,并重伤了另一架。这证明了夜鹰并不是完全看不见的,只要方法正确,是不可能打下来的。2008年,这架飞机退役。

F-117机身表面采用了特殊涂料,它能吸收一些频率的雷达波,从而进一步降低反射率。1989年首飞的B-2轰炸机将吸收雷达波的技术发挥到极致,它整个机身蒙皮就是为了吸收雷达波专门设计的。

F-117机身表面采用特殊涂层,可以吸收部分频率的雷达波,从而进一步降低反射率。1989年首飞的B-2轰炸机将吸收雷达波的技术发挥到了极致,它的整个机身蒙皮都是专门为吸收雷达波而设计的。

B-2轰炸机比黄金还贵。

B-2轰炸机采用飞翼布局。为了减少反射面,它切掉了垂直尾翼,利用机翼后端的水平襟翼来控制平衡,改变飞行方向。与F-117不同,B-2的机身表面光滑呈流线型,机翼前缘非常尖锐,最大限度地减少了向前反射的电磁波。

现役的隐身飞机与B-2类似,除了从外形上做到最大限度的电磁波折射,还在表层蒙皮和吸波材料上下足功夫。由于采用大量先进技术和超材料,隐身飞机的价格与同等重量黄金相当,可谓相当烧钱。

现役的隐形飞机类似于B-2。除了在外观上最大化电磁波的折射,还在表层皮肤和吸波材料上下功夫。由于大量先进技术和超材料的使用,隐形飞机的价格相当于同等重量的黄金,可谓相当烧钱。

B-2吸波板

B-2蒙皮使用了多层碳纤维制成,每一层都导电,并且在最外层涂覆了含有微小铁珠的石墨涂料。当雷达电磁波照射到蒙皮时,铁珠会首先吸收掉一部分电磁波,将其转化为热能消耗掉;另一部分电磁波会穿透涂层,在多层碳纤维之间的孔隙里不断散射并耗尽能量。电磁波能进不能出,对方的雷达自然也就很难接收到反射信号了。

B-2蒙皮由多层碳纤维制成,每层都是导电的,最外层涂有含有微小铁珠的石墨涂料。当雷达电磁波照射到皮肤上时,铁珠会先吸收一部分电磁波,转化为热能进行消耗;另一部分电磁波会穿透涂层,在碳纤维层间的孔隙中不断散射,耗尽能量。如果电磁波可以进入或者离开,对方的雷达自然很难接收到反射的信号。

J 20

尽管各国科学家在隐身战机研制上投入大量资金与技术,到目前为止还没有任何一型战机能真正做到隐形。电磁波的特性决定了飞机只能折射或吸收某些波长的雷达信号,而对其它频段的电磁波无能为力,道高一尺魔高一丈,在可以预见的将来,战斗机与雷达的斗法还将继续下去。

虽然世界各国的科学家都投入了大量的资金和技术来研发隐形战斗机,但到目前为止,还没有一种战斗机能够做到真正的隐形。电磁波的特性决定了飞机只能折射或吸收某些波长的雷达信号,而对其他频段的电磁波无能为力,道高一尺魔高一丈。在可预见的未来,战斗机和雷达的战斗还会继续。

地面空导弹和多波段雷达

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