（降低雷達波反射的強度可以有效增強隱身性能）

常規雷達在探測目標時，運用雷達波向外傳遞，當雷達波遇到飛機這樣的障礙物時，就會被反射回來，雷達的操控人員就會根據雷達波反射的強度、時間、角度推算出目標的大小、距離、高度、以及飛行速度。在這種情況下科研人員就想到如何讓飛機不會產生反射波（吸波塗料）、或者將雷達波反射到別的地方讓雷達接收不到，降低飛機被雷達發現的幾率。這就是飛機隱身的基礎原理。

（F117戰機）

F117所採用的隱身原理，主要是運用菱形原理，同一塊一平方米的板，正面對準雷達時，它的1雷達散射面積（RCS）差不多就是1平方米；而如果傾斜到45度左右，這塊板的雷達散射面積就會降低到0.1平方米左右；而如果把方形板轉成菱形然後傾斜45度，這塊板的雷達散射面積可能就只有0.01平方米甚至更低。而F117“夜鷹”就是根據這種原理設計的氣動外形，整個機身可以看成是由多個菱形板拼接而成，大大降低雷達反射信號強度。進氣道也設計在機翼上面，可以降低被地面雷達探測到的幾率。同時F117採用了第一代納米碳吸波材料，雖然讓機身重量增重不少，但是可以吸收一定的雷達波。F117隱身機身的局限性在於大大增加了飛行阻力，造成飛機的機動性異常糟糕，F117雖然是以美國空軍的戰鬥機編號F開頭，但是整個服役生涯F117都是作為攻擊機使用，只能攜帶兩枚炸彈執行高空精準轟炸任務，起名為A117更合適。

（F22戰機）

而F22除了機頭部位採用了菱形設計，其它機身外形運用了更先進的計算機模擬演算，氣動布局更合理，採用了帶弧面的連續變曲線設計，機身的各個反射面：機翼、進氣道外口、水平尾翼反射角度都高度統一，機身表面的開口、鋸齒都是最大幅度的減少。這樣一來F22在兼顧隱身性能的情況下，氣動外形更適於高機動。同時F22的第三代隱身塗料不僅重量比F117的納米碳更輕，吸波效果也更好，可多次重複使用，而F117每飛行一次就需要重新塗抹隱身塗料。

（美國新一代戰機想象圖，取消了垂尾和水平尾翼）

F22與F117的隱身技術從原理上來說屬於同一種原理，只不過F22的外形設計更合理、隱身吸波材料更先進。而未來更進一步的隱身外形是取消垂直尾翼、水平尾翼這些較大的反射源，只不過目前受制於飛行控制技術，戰鬥機還無法取消這些必要的操控舵面。不過未來美國第6代戰機的草圖中，已經出現了取消這些舵面的設計，如果成功其隱身性能將更強。

F-117應該是使用隱身設計的1.0版本，而F-22則是2.0版本。這兩款戰機既有傳承的關系，更有借鑑發展的關系。從兩者的外形上看，F-22和F-117一樣使用了菱形機身，從發展方向上看，無疑F-22技術上較F-117更為先進，在使用不規則反射的同時，F-22則開始嘗試使用機身表面塗層技術。

首先我們來看下F-117，簡單說F-117的設計原理是基於波的反射特性，讓電磁波向不特定的方向散射，進而造成戰機無法被探測。所以我們可以看到F-117的多菱面外形設計，增加了電磁波的入射角，使得F-117的反射面角度變得很大，反射的信號比較弱。但是F-117的這種設計，使得F-117的外形變得十分詭異，基本上這種外形就不要談什麼機動能力了。對於F-117來說，空中格鬥就不要指望了，大機動動作也無法做，所以F-117只能用做戰轟而無法作為戰鬥機使用。

當發展到第二代的隱身戰機F-22時，研發部門放棄了單純增大雷達入射角的想法嘗試在機身表面塗層上做文章，由於電磁波大都被機身表面塗層吸收，顯而易見的是這種情況下反射波就會大為減少，這樣F-22同樣也可以達到隱身的目的。從1.0版本的F-117到2.0版本的F-22來看，從一開始的反射性研究變為了現在的機身材料吸波能力的研究。客觀上說，研究已經向前大大的前進了一大步，畢竟通過反射角的改變提高隱身性能對戰機自身能力的局限太大。而F-22則通過機身表面材料的使用，和F-117比起來在實現隱身的同時，又進一步實現了戰機的空戰能力。

F-22與F-117隱身的基本原理是相同的：即透過隱身塗料吸收一部分雷達波，加上波束控制原理將雷達波儘可能地往次要方向反射以減小雷達反射面積，透過減小雷達反射面積的方式減小被發現的距離。

關於最大發現距離與雷達反射面積，雷達波長的關係，可以用以下公式表示

其中Rmax為最大發現距離，Pr為雷達接收功率，Gt為雷達天線增益，為雷達波長，

為雷達反射面積。

但是具體實現上是有一些區別的。造成這個區別的主要原因是因為關於飛機隱身外形的設計是一個高度依賴試驗與計算的過程，也就是說實驗技術以及計算機計算技術直接影響了飛機隱身外形的設計水平。

飛機的外形隱身總的來說遵循這樣一個基本要求：首先，使飛機的表面雷達反射特徵儘可能的簡單，在此基礎之上，將雷達波往預定方向反射，並且透過隱身塗料儘可能的減小表面的漫反射。

在F-117設計的時候，因為計算機技術還較為落後，飛機採用了大量的平面構型，對飛機的氣動效能影響很大。不過實際上F-117並不是第一種外形上使用波束控制原理設計的飛機，U-2偵察機與SR-71都一定程度的考慮到了對反射的波束控制。但是F-117確實是第一款實用化的隱身飛機。

而到F-22設計的時候，飛機的輪廓已經相對平滑，透過變彎率的複雜弧面滿足特定方向的波束控制，但是整體隱身效能相比F-117實際上還是有一些下降的。

說個題外話，為什麼說鴨翼會影響到戰鬥機的隱身設計呢？如果僅僅是從雷達反射面積的角度看，實際上鴨翼和尾翼都一樣。鴨翼的問題在於：它會使得戰鬥機正面的雷達反射特徵變得更復雜，從而加大隱身外形設計的難度。並不是說鴨翼放在前面不會被機翼遮住這麼簡單。