記者:我們都知道只要是想隱身的話,它的外形都比較怪,比如我們桌子上擺著一個F117A,它就是有一個很奇怪的外形,能不能給大家解釋一下,它怎麼能通過外形來躲開雷達呢?
傅:F117這個外形是多棱折面來組成的。它屬於第一代隱形飛機,當初設計這個飛機的時候,用計算機還很難模擬出一個飛行器的外形的雷達反射界面,這是什麼樣的外形它比較難,但是折面它可以算,那麼根據折面它這就相當鏡面,雷達照上去以後折走了,這是可以算的,它就把很多的折面組合在一起,搞出這麼一個外形來,那麼一測,雷達反射截面確實很小。但是這麼一個外形在空氣動力學上來講是不合理的,非常不好,阻力很大,升力很小。
宋:當時設計它的人都懷疑這個飛機能不能飛。
記者:就是雷達反射折面是小了,但是未必能飛得起來。對
傅:後來它能飛,而且還可以,但是機動性絕對很差。
利用折面的設計,實現對雷達波的反射,達到隱形的目的,這種技術反映了較早的隱形思想。但是對於飛機來説,平面的設計就意味著綁住了自己的一隻手,那麼如何才能兩全其美呢?
記者:這個是屬於第一代隱形戰鬥機,它現在用的是最多的吧,在隱形戰機裏邊?
傅:基本人上都不怎麼用了。
傅:發展第二代隱形飛機,比如B2,它就不採用這種方式,整個它是曲面組成的,而不是用這種折面組成的。
記者:這個我好理解,這個有折面,啪,過來奔別處去了。
傅:每一個點它都有反射,但它這個反射很弱,這是一點。您弄個曲面的,比如B2它這個雷達波上來之後,它有很多就反回去了,再有一個是吸波塗料,你把這個雷達波照射到我機體上以後,我讓你反射不回去,我給你吸收了,散失掉了,這樣的話它也能夠達到隱身的目的。
記者:B2上面涂的也是這種吸波塗料嗎?
傅:B2的塗料是一種能夠産生等離子體的塗料。
記者:等離子體,這個怎麼來理解?
宋:就是把周圍的空氣給電離了,然後它形成了一層叫什麼電薄膜,或者帶電的薄膜。
傅:叫等離子體鞘。
宋:怎麼形成等離子體鞘?最早的時候是航天那方面發現的,衛星或者是飛船載入大氣層的時候,由於它的速度非常高,在表面産生非常高的溫度,就把飛行器周圍的氣流、氣體電離了,就變成了等離子體了。
記者:就是相當於在飛行器周圍蒙了一層膜。
宋:蒙了一層膜,帶電的薄膜。
傅:物理上把這層膜叫等離子體鞘,是一個劍鞘一樣,寶劍插在劍鞘裏一樣,它外部給包起來了,這樣地面的雷達就看不見這個飛行器,就是因為這一層等離子體鞘,使這個大氣中傳播的有線電波發生了變化。要麼給它散射掉了,要麼讓它吸收了。
記者:在航天器返回的時候,人們發現有這麼一個現象,有一段是看不到它的位置了。
傅:這叫黑障。
在航天器返回地球的時候,有一段時間會與地面失去聯絡,後來科學家發現,航天器在載入大氣層時,表面達到異常高溫,使周圍的大氣被電離了,形成了一層等離子態的外殼,雷達發射的電磁波受其干擾,無法反射回地面,這種現象被稱為黑障。
傅:這種現象反過來講對隱身是有好處的,於是就出現了一些利用或者是人為地製造等離子體的隱身技術。其中一種就是帶輻射的涂層,靠它的輻射來産生電離。那這種塗料一般對人體有害。
宋:維護人員誰敢去摸?
傅:無人機可以去用,像飛行員老在上面可是不行,但是它就是一飛它就能産生一層等離子體。
宋:俄羅斯人發明一種叫人造的等離子體。
傅:人為的製造等離子體。比如説用高壓、高溫,三萬多度,用電弧用什麼等等之類的吧,來産生等離子體。然後噴到飛機有關的反射比較強的一些表面上,使雷達波不能夠正常的返回到雷達接收機上,像B2,它就是這麼做的。B2它是在它的機翼前緣加上高電壓,在它的尾噴流裏面加上負離子,這樣的話它的機翼前沿到機翼後沿叫尾風管這一段,産生幾十萬伏甚至是上千萬伏的電位差,這樣使它機翼的表面氣流電離,電離等離子體
宋:美國人和俄國人都發現這個問題了,弄得好飛機的性能還能改善,因為它已經不是空氣裏飛行,它是在等離子體裏飛行,等離子體的密度和空氣的密度是不一樣的,它的升力、阻力都會發生很大變化,你只要設計得好,它的性能可以有較大幅度的改善。
片花
記者:我們現在看到這個隱身技術已經越來越成熟了,那麼今後將走向何方?
宋:它有幾個趨勢吧,一個是應用面擴大,從現在看不只是飛機,飛機是最先用的,艦艇、坦克和車輛恐怕都要用,就是説它的應用範圍擴大了。另外取得隱身效果的技術途徑也在發生變化,比如剛才傅老師説的,外形,多棱面變成了曲面,變成了各種隱形的外形,現在又出現了等離子體,就是説根本隱身的原理變了,用一種新的技術手段達到,那麼以後還會出現一些新的手段。第三個就是什麼呢,想辦法降低價格,這種隱身技術這麼昂貴,我用什麼好的技術措施能讓它便宜下來,那它應用範圍立刻就擴大了,所以它還得發展。
短片:雷達技術的應用,使人類視覺大大延伸,為了與之抗衡,隱形技術也逐步發展,隱形的手段五花八門,但是,發展隱形技術的關鍵,還是成本。
傅:現在的隱形飛機造價都非常高,從某種程度講,不合算,算個雞肋,未來的隱形飛機,因為它這個重點目標就是讓它性價比要大幅度提高,這個研製費用要大幅降價,由雞肋變成雞腿。
記者:不管怎麼説這個錢還是要投的。研究還是一定要搞的因為它是代表一個方向,而且如果我們現在沒有足夠的準備的話,將來我們面對他的時候真的變得束手無策。
宋:不能因為它是一個很昂貴的技術就不研究它,想當年原子彈、氫彈是很昂貴的技術,我們在非常困難的情況下也把它拿下來,所以隱形技術儘管它現在看性價比還不是那麼太令人滿意,但是作為一種研究的方向是不可忽略的。
記者:打個比方,這就像兩個人在搏鬥,一個人在想盡力矇住對方的雙眼,而另一個人要盡力的睜大自己的眼睛,擺脫他,多長出幾隻眼睛來,所以隱身和反隱身技術它們的爭奪和競爭會不斷的延伸下去。
傅:這是一對矛和盾,這對矛和盾是在鬥爭中不斷的發展和提高。
記者:好,那麼我們今天的話題先告一段落,我們下一期接著講另一對矛和盾的故事,在第一次海灣戰爭的時候有一對很有名的冤家,就是飛毛腿和愛國者,它們現在怎麼樣了,我們把這個話題留在下期。
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