超级玛丽3通关视频:关于『隐形飞机』
来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/07/14 09:17:38
基本概述 隐形对于一般人来说都不陌生,虽然这些说法大多数来自小说和神话,但是在现实生活中也不乏隐形的例子。比如说变色龙就能够通过改变自己的颜色来进行隐形。人们通过研究仿生学,并且应用了最新的技术和材料,终于在庞大的飞机上也实现了隐形。 从原理上来说,隐形飞机的隐形并不是让我们的肉眼都看不到,它的目的是让雷达无法侦察到飞机的存在。隐形飞机在 ![](http://image16.360doc.cn/DownloadImg/2010/10/2121/6170946_1.jpg)
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雷达隐身技术
避开雷达是实现隐身的关键 雷达隐身技术是怎样实现的呢?首先我们得分析雷达的工作方式,雷达是利用无线电波发现目标,并测定其位置的设备。由于无线电波具有恒速、定向传播的规律,因此,当雷达波碰到飞行目标飞机、导弹等时,一部分雷达波便会反射回来,根据反射雷达波的时间和方位便可以计算出飞行目标的位置。由此可见,飞机要想不被雷达发现,除了超低空飞行避开雷达波的探测范围外,就得想办法降低对雷达波的反射,使反射雷达波弱到敌人无法辨别的地步。这里有一个衡量飞行器雷达回波强弱的物理量:雷达散射截面积(英文名称RadarCross-Section,缩写为RCS),是指飞机对雷达波的有效反射面积,雷达隐身的方法便是采用各种手段来减小飞机的RCS。例如美国的B-52轰炸机的RCS大于100平方米,很容易被雷达发现,而与其同类的采用了隐身技术的轰炸机B-2的RCS约为0.01平方米,一般雷达很难探测到它。 目前用来减小飞机RCS的主要途径有两种:一是改变飞机的外形和结构,二是采用吸收雷达波的涂敷材料和结构材料。 由于一般飞机的外形比较复杂,总有许多部分能够强烈反射雷达波,像发动机的进气道和尾喷口、飞机上的凸出物和外挂物、飞机各部件的边缘和尖端以及所有能产生镜面反射的表面,因此必须对飞机的外形和结构做较大的改进。我们可以看到隐身飞机的外形十分独特,如F-117基本上是由平面组成的角锥形体,尾翼为V形;而B-2则是前缘后掠、后缘为大锯齿形,没有机身和尾翼,整个飞机像一个大的飞翼,其发动机进气道布置在机体上方,没有外挂物突出在机体外面。此外,为了进一步减小飞机的RCS,还在机翼的前后缘、进气道唇口部分采用了能够吸收雷达波的材料,整个飞机表面涂以黑色的吸收雷达波的涂料。飞机克星
虽然隐形飞机能够在相当大的程度上隐身,但只是针对一般的探测设备而言,还有许多方法都可以发现隐身飞机,如米波雷达等等;也可以利用先进的战术来击落隐身飞机。在1999年3到5月美国对南联盟实施轰炸的时候,南联盟防空部队就曾经击落了美国的一架F-117A战斗轰炸机。此外,有得必有失,隐形飞机的隐身能力是以牺牲机动性作为代价的,而且造价也十分昂贵,维护相当麻烦,一般国家难以负担。 隐形原理隐形技术
让我们看看隐形飞机在设计上遵循的规律。隐形飞机最重要的两种技术是形状和材料。首先,隐形飞机的外形上避免使用大而垂直的垂直面,最好采用凹面,这样可以使散射的信号偏离力图接收它的雷达。例如,SR-71“黑鸟”飞机和B-1隐形轰炸机采用的弯曲机身;贝尔AH-1s“眼镜蛇”直升机最先采用的扁平座舱盖;在海湾战争中发挥重要的F-117A“大趋势”隐形战斗机采用的多面体技术;美国波音F-111实验机上的任务自适应机翼等。这些飞机的造型之所以较一般飞机古怪,就是因为特种的形状能够完成不同的反射功能。 其次,隐形飞机采用非金属材料或者雷达吸波材料,吸收掉而不是反射掉来自雷达的能量。雷达吸波材料分两大类,一类是谐振型,一类是宽频带型。其中谐振型雷达吸波材料是为了某一频率而设计的、以磁性材料为基础、能把相消干涉和衰减结合起来的吸波材料。宽频带雷达吸波材料通常通过把碳-耗能塑料材料加到聚氨酯泡沫之类的基体中制成,它在一个相当宽的频率范围内保持有效性。把雷达吸波材料与雷达能量可以透过的刚性物质相结合,形成雷达吸波结构材料,这种材料还属于保密的吸波材料之一。运用最新的材料,隐形飞机在雷达上反射的能量几乎能够做到和一只麻雀的反射能量相![](http://image16.360doc.cn/DownloadImg/2010/10/2121/6170946_2.jpg)
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反隐形技术
有隐形就有反隐形,随着对隐形技术的不断了解,各个国家同时也在不断寻求反隐形的技术。虽然隐形飞机的材料和形状十分巧妙,但是还是不可避免地在雷达上会留下一点痕迹。而且,隐形飞机为了隐形,牺牲了另外的一些技术性能,比如F-117A这种先进的战机的速度就远远低于普通的战机,而且飞行高度甚至在肉眼观察范围之内,这样地面发现成为了这种隐形战机的敌人,而且已经有通过地面火炮成功击落F-117A的战例。 目前,隐形飞机从最早的美国20世纪60年代的TR-1型飞机,发展到20世纪90年代的F-117“夜鹰”隐形战斗机、F-22型先进战术战斗机和A-12“复仇者”海军舰载隐形攻击机等,隐形和反隐形的不断较量将使未来飞机的结构设计和性能进一步优化。 隐形设计 让我们看看隐形飞机在设计上遵循的规律。隐形飞机最重要的两种技术是形状和材料。首先,隐形飞机的外形上避免使用大而垂直的垂直面,最好采用凹面,这样可以使散射的信号偏离力图接收它的雷达。例如,SR-71“黑鸟”飞机和B-1隐形轰炸机采用的弯曲机身;贝尔AH-1s“眼镜蛇”直升机最先采用的扁平座舱盖;在海湾战争中发挥重要的F-117A“大趋势”隐形战斗机采用的多面体技术;美国波音F-111实验机上的任务自适应机翼等。这些飞机的造型之所以较一般飞机古怪,就是因为特种的形状能够完成不同的反射功能。 其次,隐形飞机采用非金属材料或者雷达吸波材料,吸收掉而不是反射掉来自雷达的能量。雷达吸波材料分两大类,一类是谐振型,一类是宽频带型。其中谐振型雷达吸波材料是为了某一频率而设计的、以磁性材料为基础、能把相消干涉和衰减结合起来的吸波材料。宽频带雷达吸波材料通常通过把碳-耗能塑料材料加到聚氨酯泡沫之类的基体中制成,它在一个相当宽的频率范围内保持有效性。把雷达吸波材料与雷达能量可以透过的刚性物质相结合,形成雷达吸波结构材料,这种材料还属于保密的吸波材料之一。运用最新的材料,隐形飞机在雷达上反射的能量几乎能够做到和一只麻雀的反射能量相同,仅仅通过雷达就想分辨出隐形飞机是非常困难的。 另外,应尽量减少机身的强反射点或者说是“亮点”、发动机的噪声以及机体本身的热辐射等,因为这些方面的存在也容易“出卖”飞机的存在。例如,SR-71黑鸟飞机就采用闭合回路冷却系统,把机身的热传给燃油,或把热在大气不能充分传导的频率下散发掉。 重要作用![](http://image16.360doc.cn/DownloadImg/2010/10/2121/6170946_3.jpg)
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发展历史
F-117A战斗机研制于20世纪70年代。自20世纪50年代之后,美国一直力图找到一种有效的手段,突破苏联严密的防空网。在先后尝试了“高空”和“高速”两种手段后,美国发现,采用传统的常规手段,难以突破苏联以截击机、防空导弹和高炮联合组成的防空网。一些研究人员提出,应当研制一种具有不被雷达发现功能的隐形飞机,在战时首先攻击苏联防空网的核心部门——如雷达、指挥中心等,为传统的轰炸机打开大门。在这种情况下,F-117应运而生。 1978年,洛克希![](http://image16.360doc.cn/DownloadImg/2010/10/2121/6170946_4.jpg)
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实战成果
由于正值“冷战”高峰,F-117服役后一直保持其神秘感,可以说是美军当时的“杀手锏”武器。直到东西方局势缓和,东欧发生巨变,美国才首次亮出这一法宝。1989年12月,在美国入侵巴拿马的行动中,两架F-117向巴军营地投掷了激光制导炸弹,这种“杀鸡用牛刀”的做法,主要是为了测试F-117在实战中的表现。 而1991年的海湾战争成为F-117的“成名演出”。此战中,F-117不仅担任了打击巴格达市区目标的任务,且多次负责摧毁伊军防空雷达和指挥中心等重要目标。据称其承担了战争中美国空军攻击目标总数的40%,总计出击达1271次,无一受损。事实证明,F-117基本满足了其设计需求,最适合攻击中等技术水平、中低训练水平、缺乏高技术防空装备和组织体系的对手。发展局限
但是,从另一个角度看,由于雷达技术的发展,以及早期隐形技术的局限性,在20世纪90年代信息化技术和电子技术高度发展的情况下,F-117逐渐显出老态。 1999年,在科索沃战争中,一架F-117被南斯拉夫军队以老式低空导弹击落,另有不确定数量的被击伤记录。这一情况说明,F-117已不适合再用来突破有较高技术和训练水平的防空网。 2001年“9·11”事件以后,在伊拉克和阿富汗的行动逐渐成为美军作战重心。当对手甚至没有雷达时,再用F-117攻击沙漠里的帐篷,既不比常规飞机经济,也不比常规飞机有效。此时的F-117面临十分尴尬的境地——既不适合承担日常的低风险任务,又因潜在对手的进步而不适合执行高风险的攻击任务。随着战争挤占装备费情况日益严重,美国空军裁减部队的斧子必然砍向这型“高不成低不就”的装备。至此,这种世界上第一型投入实战的隐形飞机的谢幕已成必然。新式成员 在F-117之后,隐形飞机家族已经“后继有人”,但尚未“枝繁叶茂”。 推出F-117之后,美国先后于上世纪90年代和本世纪初推出了F22和F35两型隐形战斗机,以及B-2隐形轰炸机。其中,F22最早在战斗机(F-117严格说来是一型攻击机)上实现了“超低可探测性”,其硕大的身躯在雷达显示屏上仅仅体现与一只小鸟相仿的雷达散射截面积。但是,F22的单价过高,目前已接近2亿美元,即使是美国人也难以承受。为此,美国在低成本的考虑下,又发展了后继的F35型战斗机。这种战斗机可以认为是一种缩小版的F22,但是由于它充分吸收了近年来信息技术发展![](http://image16.360doc.cn/DownloadImg/2010/10/2121/6170946_5.jpg)
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欧洲
在欧洲,德、意等国联合研制的欧洲战斗机“台风”,以及法国研制的“阵风”战斗机,被认为是三代半飞机的代表,这“双风”之所以未被列入四代,就是因为其在设计中虽然含有隐形考虑,但限于成本、技术等原因,却并未实现真正的“超低可探测性”性能。俄罗斯
在俄罗斯,尽管苏27及其后续家族不断出现新改型,但“万变不离其宗”,其基本设计并未改变。而俄罗斯前些年的状况也使其未能真正启动四代飞机研制。根据俄罗斯空军的新计划,将在2010~201![](http://image16.360doc.cn/DownloadImg/2010/10/2121/6170946_6.jpg)
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日本
在日本,防卫省正在研制自己的“心神”战斗机。从技术水平看,如果该型飞机得以研制成功,将能列入四代机的范畴。但是,日本要解决发动机、雷达、机载武器和飞控软件等技术瓶颈,还有很长的路要走。 此外,一些中小国家也在研制自己的“隐形飞机”,但更多是用于训练、侦察等辅助用途。 值得一提的是,虽然有人作战飞机的隐形化实现起来颇有难度,但在方兴未艾的无人机领域,隐形化已经成为一种潮流。由于无人机不必布置飞行员座舱,不必担心人员伤亡,因此在设计中贯彻隐形理念较为容易。这也算是隐形飞机的一个重要分支。 总的来说,虽然隐形飞机风潮十分显眼,但真正的隐形飞机甚至“准隐形飞机”,仍只有不多的几种,而且其“东家”仍以美国为主。
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