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  • 1 # 水井土城

    飛機隱形只是形象的比喻,更專業的說叫低可探測性

    從雷達原理說起

    我們都知道,地面雷達可以發現天空中的飛行器。其原理是雷達發射機向天空發射電磁波,而電磁波遇到阻礙時會形成反射波,當反射波被雷達接收後經過處理就形成了反射訊號,最後以最直觀的方式顯示在雷達操作者的眼中,供其參考。打個最簡單的比方,雷達搜尋就如同開著手電筒找東西,手電筒發射的光線就如同雷達發射的電磁波訊號,而被照射的物體形成反射光被人眼接收就類似於電磁波反射訊號返回雷達接收器。

    雷達的基本工作原理,圖上更復雜一下

    雷達主要依靠電磁波作為搜尋手段,不過電磁波的種類和特點也各有不同。電磁波波長不同,其雷達也各有特點,大致可分為米波雷達、分米波雷達和毫米波雷達等。米波的搜尋距離遠但精度低,毫米波精度高但探測距離近,在使用上都有較大限制;分米波則兼顧了距離和精度的要求,因此成為了現代軍用雷達的主要波段。現代軍用雷達的技術相當先進,不僅能夠在遠距離上發現目標,還能提取到該目標的很多資訊,如高度、距離、速度、方向等,甚至可以引導導彈發起攻擊。

    052D驅逐艦上的相控陣雷達工作頻段為S波段(即分米波)

    有一點得注意,雷達在工作時並不會接收並顯示所有的反射訊號,因為這其中會有大量非目標反射訊號(雲層、高山、飛鳥等都會產生反射訊號),如果將這些訊號全部顯示出來,很可能會掩蓋真正的目標訊號。所以軍用雷達都有一個最低的接收閾值,只有反射訊號的強度超過這個閾值才會被繼續處理然後真正的顯示出來,低於這個閾值的一切反射訊號全部被過濾掉。

    雷達顯示屏上的展示的目標和資料

    “隱形”的原理

    既然明白了雷達工作的基本原理,我們也就清楚飛機是如何“隱形”的。

    首先,在設計飛機時儘量減少雷達反射面積,避免使用大的垂直面,彈倉內建、尾翼傾斜、光滑機身、菱形機頭、發動機S形進氣道等都是為了減少反射訊號在機體外形上所做的努力,這樣可以將電磁波訊號反射到其他方向,儘量偏離接收它的雷達。

    其次,採用非金屬複合材料,降低反射電磁波的反射訊號。根據研究,金屬材質對電磁波的反射能力最強,使用這些金屬材料作為機身無異於增強了反射訊號,而非金屬複合材料對電磁波的反射就偏低,可以起到較好的抑制作用。

    最後,則是雷達吸波材料的應用,這種材料透過吸收或無效反射雷達波以達到隱形的目的。比如熟知的雷達吸波塗料。

    第五代戰機就是利用這三種手段,將雷達反射訊號降低了一大截,使得其在正常距離上的反射訊號低於雷達的接收閾值,導致被直接忽略而無法顯示到螢幕上,從而造成“隱形”的效果。

    F117隱形戰機,為了最大限度的隱形,採用了多種手段。奇特的外形可以把雷達波發射到其他方向,機翼和機身使用了大量複合材料,還使用了第一代的雷達吸波材料和塗料,為了隱形甚至取消了機載搜尋雷達,把隱身能力做到了極致。

    F22綜合利用多種手段,實現了對雷達的“隱形”,其隱形能力不弱於F117。

    實際上,隱形飛機並非真正的隱形,其最大價值就在於壓縮了雷達的發現距離,使其作用大大下降。注意我上面說的話,“在正常距離上的反射訊號低於雷達的接收閾值”。畢竟隱形的手段再多,也會有電磁波的反射訊號被雷達接收到,距離雷達越近,反射訊號就越強,只要超過了閾值,隱形飛機同樣可以被發現。

    再說F117

    說到隱形飛機被擊落,我們最容易想到的就是1999年南聯盟擊落的F117隱形轟炸機。不過對於這架“夜鷹”如何被擊落國內現在有兩種說法,一種是說南聯盟當時使用了一種新型的被動雷達探測到了F117的飛行線路,然後被南聯盟地面部隊用防空導彈擊落;另一種說法是,由於北約空軍的麻痺大意,被南聯盟軍隊抓住了空子,掌握了戰機的大致飛行路線和時間。結果在其飛行線路上設伏,南軍利用老式米波雷達搜尋到了F117,之後快速發射導彈,一舉擊落了隱形戰機。

    在這兩種說法中,不管哪方,都是利用60年代的SA3防空導彈擊落了F117戰機,而這種導彈必須先使用制導雷達鎖定目標後才能發射。這也證明,更先進的現代防空武器同樣具備擊落隱形飛機的能力,只不過需要對技術和戰術進行革新。

    SA3“果阿”防空導彈,是上世紀60年代的產品,制導方式為無線電指令制導,必須依靠制導雷達鎖定目標。

    現代反隱形手段

    現代反隱形手段多種多樣,我舉幾個例子。

    最簡單的手段,加大雷達的發射功率,增強電磁波的發射強度。這樣一來,飛機反射的電磁波訊號也會增強,雖然干擾訊號同樣增加,但只要雷達訊號處理質量跟得上,一樣可以將其從雜波中“找”出來,提高發現隱形飛機的距離。艦載相控陣雷達就可以利用發射功率可調的特點,集中能量照射,直接“燒穿”隱形目標。

    另一中常用方式則是使用米波雷達,現代戰機的隱形都是針對分米波和釐米波雷達的,如果改變雷達的工作波長,就可以使這些一部分隱形措施失效。不過米波雷達的精度較差,只能用於搜尋,無法實現跟蹤和制導,因此需要和其他火控雷達聯合使用。目前國內就裝備了一大批米波雷達,其主要目的就是用來搜尋和探測隱形戰機。

    也可以用多部搜尋雷達組成雷達網探測隱形戰機。一般來說嗎,隱形戰機各個方向的雷達反射面積都不一樣,正向最小,測向次之,後向最大。透過雷達組網,從各個方向發射電磁波,然後將發現的可疑訊號進行統一比對和分析,以確定是否屬於同一架飛行器。

    米波雷達是應對隱形戰機的最常見手段

    說起來擊落隱形飛機的關鍵還是如何發現隱身飛機,只要發現並能鎖定,那麼隱形飛機也並非無所不能。

  • 2 # 奮鬥的高富帥

    隱形飛機並不是所謂的正真隱形而是用雷達探測的時候 雷達反射面積很小 會被雷達認為是飛鳥一類的東西肉眼是很容易看出來的當發現這個飛鳥一類的東西不對頭是 擊落它很簡單肉眼看不見時 雷達能察覺到 鳥能飛多快? 飛機飛多快?機器識別不了只要有人觀察檢測儀器一般都能看出來!

  • 3 # 英雄光

    隱形飛機並不是在雷達面前完全隱形,它們的低可探測性透過減小回波的強度可以縮減雷達對其的探測距離。

    也就是說,當隱形飛機進入雷達探測距離的一定範圍內,就是可以被探測到的,具體的距離為多少得取決於不同的情況。

    我們透過雷達最大距離公式就可以看出來:

    Pt為發射功率,Smin為接收機可辨識的最小功率,G為天線增益,λ為雷達工作波長,σ為雷達散射截面積也就是RCS。透過這個公式我們可以看出來,最大距離的四次方與雷達散射截面積是成正比的,RCS越小,雷達探測距離越小。

    所以目前對於隱形飛機的探測方式也分成了兩種。一種是:改善現有的雷達,比如增加目前雷達的功率等引數,以提高探測距離來對付隱形飛機。第二種是:米波雷達。

    目前的雷達隱形外形設計主要的理論基礎是“物理光學法”,這種方法的前提就是飛行器要處在電磁反射的高頻區,同一飛行器在不同的波長的射頻,電尺寸是不同的。

    米波雷達的體積很大,對於一些裝備它的體積有著天然的侷限性

    釐米波相對於戰鬥機的尺寸處於高頻區,所以目前的類似於F-35,F-22,J-20這類的的隱身戰鬥機,在釐米波雷達的探測下它們的隱形效果是最好的。

    而米波相對於戰鬥機,處於電磁反射的諧振區,外形設計就不再有效了。但是尺寸更大的轟炸機,可能仍然處於米波的高頻區,外形設計依然有效。B-2就是一個很好的例子,所以即使是米波雷達也是有很大的侷限性的。

    這是米波雷達對抗雷達隱形的理論基礎。但是目前的米波雷達的缺點很多:1.難以實現目標的跟蹤和識別。2.無法測高,米波雷達無法測量高度。3.極易受外界情況干擾等等。

    F-117是目前為止唯一被擊落的隱形飛機。(以色列F-35被擊落是假新聞)

    瞭解了這些基礎知識我們就可以回答問題了,隱形飛機是如何被擊落的?

    目前為止被擊落過的隱形飛機只有一架,它就是被南聯盟擊落的F-117。F-117被薩姆-3擊落,而發現F-117的雷達P-18正是米波雷達。

    P-18米波雷達

    事情的經過是:F-117在沒有預警機和F-16的護航下,單獨按照以往的路線執行打擊任務。然後在距離不到30公里處被南聯盟防空部隊的警戒雷達P-18C捕獲,然後薩姆-3使用手動制導擊落F-117。(還有種說法是F-117距離雷達較遠,但是彈倉是開啟的)

    但是這並不妨礙我們藉助這個說法來推斷F-117被擊落的原因:1. F-117已進入雷達的探測距離。2. F-117處於米波雷達諧振區。

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