自从1989年隐身飞机首次投入实战,在此期间美军发动的数次局部战争中均出动了隐身飞机进行空袭,取得了非常好的作战效果。最著名的隐身战机有美国的F-117A、F-22、F-35、B-2等。其中F-22不仅具有高隐身性能,同时具有超音速巡航、超机动性和超视距打击等优越性能,西方称之为四代战斗机。除此之外,美国还装备有B-2隐身战略轰炸机、多型隐身无人机、隐身巡航导弹等。俄罗斯、中国、印度等国相继开展了隐身主力战机、导弹的研制,已有多个国家装备了具有一定隐身性能的空中作战装备,隐身飞行器的时代已全面到来。
隐身突防
利用各种技术手段改变己方目标的电、磁、光、热、声等可探测信息特征,降低目标被发现概率或缩短探测距离。又称低可探测技术。
- 英文名称
- stealth penetration
- 又称
- 低可探测技术
- 所属学科
- 航空宇航科学与技术
现代战场上的侦察探测系统主要是雷达、红外、可见光、声波等探测系统,因此隐身技术除了传统的雷达隐身和红外隐身外,还有可见光隐身、声隐身等。
雷达隐身技术是以减小目标的雷达散射截面(RCS)为目的,从而降低雷达对它的探测能力。雷达隐身技术主要包括:外形隐身技术、雷达吸波材料、有源对消技术、无源对消技术等。
红外隐身技术,就是利用屏蔽、低发射率涂料、热抑制等措施,降低或改变目标的红外辐射特征即降低目标的红外辐射强度与特性,从而实现目标的低可探测性。
随着飞行器雷达和红外特征的降低,视觉特征变为飞机隐身设计中的主要问题,尤其是在近距格斗中。主要的可见光隐身措施有:改变飞行器外形的光反射特性,控制飞行器本身的亮度和色度,合理控制发动机的尾焰和尾迹等。
声隐身主要是针对舰船武器系统,即通过控制舰船的声频特性来降低敌方声呐探测系统的探测距离和精度。
隐身的本质就是降低目标的可探测信号特征,压缩对方各种探测设备对隐身飞行器的有效探测距离。其重点是设法降低飞行器的雷达回波信号、对外辐射无线电信号和红外特征。由于红外信号受云雨影响衰减快、探测距离有限,雷达隐身通常被认为比红外隐身更重要。雷达隐身技术措施主要有:外形隐身技术、雷达吸波材料技术、无源对消技术、有源对消技术等。
外形隐身技术是根据飞行器的作战任务,通过改变反射入射电磁波的目标表面角度,将入射电磁波反射或散射到威胁空域以外,减小目标的后向RCS。
雷达吸波材料技术是吸收入射电磁波能量,将其转化为热能,达到减小目标回波能量,从而减小目标RCS。按结构形式分为涂层型、结构型两类;按材料耗损机理可分为电阻型、电介质型和磁介质型;按吸波原理又可分为吸收型和干涉型,各类武器装备隐身均要求吸波材料具有“薄、轻、宽、强”等性能。
无源对消技术是在目标上“制造”一个新回波源,使其反射波与目标原有散射源反射波的幅度相等、相位相反,达到相互抵消的目的,无源对消技术适用的频带较窄。
有源对消技术是属于有源隐身,其在感知入射电磁波频率、入射角、强度和波形及预测在上述参数下目标反射特性的基础上,及时辐射一个适当幅度和相位相反的波形,用以抵消目标的回波,要求系统具有快速、准确的感知和反应能力。
飞行器隐身突防技术研究的发展趋势包括:隐身波段逐渐向超宽带、超低频、多频谱兼容等方向发展,重点角域隐身向大角域、全方位隐身转变,固定式隐身性能向动态式、可控式、智能化方向发展,在探测手段方面,从单基地探测手段向双基地、多基地探测发展,从单极化、线极化探测手段向多极化、全极化探测发展,极大地推动着各种新型隐身技术的发展。以超材料、低功耗等离子体、智能隐身材料等为代表的新型隐身手段正逐步拓展传统隐身材料性能极限,力求在未来装备隐身水平上取得领先地位。
随着各种电磁理论及隐身应用技术研究的不断深入和拓展,在现代探测防御系统飞速发展的推动下,隐身技术正在不断地向各类作战武器系统渗透,传统的隐身措施已得到广泛应用,大大增强了各类装备的低可探测能力,新型隐身技术正加紧攻关,可望在宽频带、多频谱、全方位、全天候、智能化等隐身工程应用方面获得突破,未来第五代、第六代装备必然采用各种更先进的隐身技术提升隐身性能。