隐身那些事儿(上)

——讲述隐身技术发展及应用的故事

中华暖风

已刊登于《惯性世界》119、120 期

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  现代隐身技术,又称为低可探测技术,是一门在军事对抗中发展而来、主要服务于军事的综合性尖端学科,其作用是针对现代雷达、光学和声学等主要侦测手段,采取降低雷达散射截面(RCS)、光电对抗、视觉伪装、消音和机动规避等主被动措施,降低被对手发现和跟踪的概率,提高战场生存能力,并藉此获取不对称作战的优势。

  纵观隐身技术的发展历程,其技术驱动的特性十分明显,所谓“道高一尺,魔高一丈”,探测技术的每一次进步,对应的反侦测、隐身干扰手段也会随之升级换代。设想一下,丛林中浑身迷彩伪装潜伏的神枪手趁敌不察用消声枪械实施阻击,和具备低 RCS 特征的战斗机静默状态下利用敌机雷达信号被动定位悄然逼近发起导弹攻击,从战术思想上来说二者并没有什么本质的不同,区别只在于隐蔽的手段和战斗的方式,一个是视觉伪装和消音,一个是雷达波低可探测性和无源侦测;一个是借助丛林掩护阻击,一个是利用隐身能力空战偷袭。比较相同的是,两个案例中实现隐身所采取的手段均与对应的探测技术紧密相关或属同等类型。

  本文侧重从主流隐身技术,特别是雷达隐身技术在军事航空领域的发展和应用来对其进行较为全面的分析介绍,相关的依据和结论也可参照用于其他领域。

一、可见光隐身和声学隐身

  可见光领域视觉隐身和声学领域听觉隐身的方法是人类创造最早、适用最广、生命力也最持久的技术。严格来说可见光视觉隐身只是光学隐身技术的一个分支,现代红外隐身技术的重要性更为突出,本文在后续章节中单独论述。

  潜伏隐蔽、伪装突袭等手段很早就被人类发明创造出来用于战争,从冷兵器时代发展到近代两次世界大战,基本沿袭的都是色彩、外形的视觉伪装和静音消噪这两种路线,从未真正超出声学和可见光的范畴。在这段漫长的时期里,隐身技术的种类和层次还远未达到构成独立学科体系的地步,在整个战争体系中的地位也完全属于配角,作为一种辅助手段被掩盖在各种战略战术和武器威力的光芒之下,声名不显。

  视觉隐身的典型案例是各国空军战机伪装色的演变。二战期间英国皇家空军从早期的醒目色调改为较为柔和的低可视度伪装色调,如在夜间轰炸机下表面涂上粗糙亚光的黑色 RDM2 漆,空军战机上表面采用绿色、黄褐色和土灰色搭配,下表面天蓝色或浅灰白,海军战机选择深海灰色,其目的是达到从不同视角特别是主要威胁的上下方观察,能够形成与停放地和战场背景混淆掩盖,引发视觉判断模糊或形成错觉的隐身效果,如图1,类似的德、苏、美、日等各参战国战机也都有根据各自本土和外部主战场设计的伪装涂装方案,如图2。为了隐身,人们甚至还设计过用透明材料比如赛璐珞来作为机身蒙皮材料,以减小机身在空中目视可见投影的大小,后来因为反光强烈等各种原因效果不佳才放弃作罢。

图 1、英国喷火式战斗机涂装

图 2、德国 Bf 109G-6 型战斗机涂装

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