隐身那些事儿(下)

——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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续言

  【蝶恋花•答李淑一】:“我失骄杨君失柳,杨柳轻飏直上重霄九。”——当美国人在隐身领域一路领先高歌猛进的时候,俄罗斯在新一代战机研制进展方面却连遇挫折,在国家动荡和经济衰退的影响下,其近20多年来的发展历程可谓是一波三折、曲折坎坷。同一时期,我国正深陷于薄弱基础之上,引进、消化、吸收和自主开发三代战机举步维艰的泥潭之中,先进的隐身战机与我们现实中二代当家的窘境看起来是那么的遥远。然而就是在这样的困境中,经历了痛苦和磨难,俄、中两个难兄难弟最终都挺了过来,各自研发出了独具特色的五代战机,同时也跨入了隐身大时代的门槛。“谁无暴风劲雨时,守得云开见月明”,从“望尘莫及”到“望其项背”,如今甚至已经盘算着什么时候可以“并驾齐驱”——虽然未来仍然充满变数,但是——我们已经上路了。

  本文上篇中,讲述了隐身技术在军事航空领域的发展和截止到上世纪 80’s ~90’s 年代前的主要应用。由于这一时期也是隐身技术步入大成阶段的一个分水岭,本文将延续上篇的内容,对美国在隐身战机设计上的另外两款巅峰之作 F-22 和 F-35 进行分析,然后讲述俄罗斯、中国等在此项技术方面的追赶进展。本文后半部分将尝试从隐身无人机、电子对抗、战机生存力和隐身战术等方面作综合性论述和探讨,以引领读者略窥隐身技术涉及领域的全貌。

  在开始讲述之前,有必要同时关注的一个现象是,上世纪 80’s ~90’s 年代是计算机和雷达技术突飞猛进的一段时期,计算能力的提高使得隐身和气动设计仿真更为高效精细,但同时也促成了雷达特别是相控阵雷达等技术的大幅提升。尤其是 80 年代伴随着微机和高速处理芯片技术的飞速进步而形成的数字化波束技术(DBF),为现代雷达发展带来了一次革命性的变革。这项技术从多波束控制和自适应波形变换等方面极大地拓展了雷达的性能和功能,也使得雷达系统的升级能够更方便地与微处理器技术的进步同步,结合后续新体制的双基地雷达、现代中低频雷达、无源相干探测等技术发展,对隐身战机构成了新的全方位威胁,由此也将促进电子对抗手段和隐身战术的进一步发展演变。本文虽不会重点讲述这方面内容,但军事爱好者们有必要对其中的重要性和关联关系有所认识。

一、 隐身时代的“绝代双骄”

  F-22 F-35 是隐身技术与气动设计、机动性等完美结合的典范之作,也是美国隐身战机设计到目前为止的巅峰之作,其特点在于对超机动性、低可探测性(LO)、超巡、先进综合航电和态势感知、高可维护性等方面取得了较好地平衡和全面突破,一改 F-117 这类低性能亚音速超低可探测性(VLO)战机的诸多设计缺陷,为高生存力和高性能“鱼和熊掌得兼”树立了模版。其中 F-22 具备的 4S 特征——Stealth(隐形)、SuperSonic Cruise(超音速巡航)、Super Maneuverability(超机动)、Superior Avionics for Battle Awareness and Effectiveness(超级战场感知和效能综合航电),已成为其他各国隐身战机设计上跟踪仿效的标准,同时 F-22 也是后来者 PAK-FA T-50J-20 的主要设计对抗目标,以其为代表的这一代战机被统称为第四代战机,俄版分法为第五代,后来为国际市场竞争目的,美国在 F-35 服役时也以五代标称,为方便起见,本文后续也统称为五代机。

  F-22、F-35 等的隐身技术措施主要针对当前主要装备的 S、X 波段搜索、跟踪雷达,在毫米波和 L 波段的部分相邻段内也有一定的降低可探测性效果。在隐身外形设计上,凹凸曲面菱形机身、兼顾隐身和气动边条作用的全线长棱边、菱形机翼和 V 形垂尾是五代战机的共同特征。相对而言,在目前已出现的五代战机中,只有 F-22 真正贯彻了全向隐身设计要求,并较好地兼顾了红外和视觉隐身性能,其他几款或多或少都存在侧面和尾部隐身性能设计方面的各种缺陷和取舍折衷。另一方面,在隐身技术光鲜亮人的前景背后,其设计、制造和地面维护的综合成本仍然十分高昂,远超此前的三代战机,因此在性价比方面一直存在比较多的争议。相比 F-117、B-1BB-2 等较早期的隐身战机在空-面攻击实战中已经取得的优势和成功,在制空任务中隐身战机的作用和价值还缺乏实战考验。虽然隐身技术存在的意义已经毋庸置疑,但就其技战术本身的缺陷和完善而言,仍有待在将来可能发生的有质量、有份量的战争中进行更为全面的检验和改进。

图 1、F-22 在具有高隐身性能的同时兼顾了高机动性,是隐身与气动设计结合的典范

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