隱形飛機

隱形飛機是人們通過研究仿生學，並且套用了最新的技術和材料，終於在龐大的飛機上也實現了隱形。隱形飛機的目的是讓雷達無法偵察到飛機的存在。隱形飛機在現階段能夠儘量減少或者消除雷達接收到的有用信號 ，雖然是最為秘密的軍事機密之一，但隱形技術已經受到了全世界的極大關注。

基本介紹

• 中文名：隱形飛機
• 技術：仿生學
• 目的：雷達無法偵察到飛機的存在
• 原理：套用了最新的技術和材料
• 出現時間：第二次世界大戰

簡介

隱形飛機是通過運用多種隱形技術降低飛機的信號特徵，使敵方雷達難以發現、識別、跟蹤和攻擊，以實現反雷達、反紅外線、反電子、反聲波探測目的，從而達到隱身效果的作戰飛機。隱形飛機之所以能夠隱形，主要是綜合採用了隱身外形技術、隱身材料技術等。

第一代隱形飛機誕生於美國，以F-117A“夜鷹”隱形戰鬥轟炸機為代表。1983年，F-117A服役後，在1989年美軍入侵巴拿馬和1991年海灣戰爭中大顯身手，屢立戰功，引起了世界各國軍隊的廣泛關注。第二代隱形飛機進一步改進了隱形措施，其“隱身”本領大大增強，飛行性能也大大提高。目前在美國軍隊中服役的第二代隱形飛機有B-2、YF-23A、A-12等機型。這些飛機在科索沃戰爭和伊拉克戰爭中也發揮了重要作用。現在，各國科學家們正致力於第三代的隱形飛機——無人駕駛隱形飛機的研究。

隱形飛機屬於高科技武器，研製周期長，生產工藝複雜，造價極其昂貴。F-117A造價4500萬美元，B-2隱形戰略轟炸機造價達70多億美元。

原理

隱形對於一般人來說都不陌生，雖然這些說法大多數來自小說和神話，但是在現實生活中也不乏隱形的例子。比如說變色龍就能夠通過改變自己的顏色來進行隱形。人們通過研究仿生學，並且套用了最新的技術和材料，終於在龐大的飛機上也實現了隱形。

從原理上來說，隱形飛機的隱形並不是讓我們的肉眼都看不到，它的目的是讓雷達無法偵察到飛機的存在。隱形飛機在現階段能夠儘量減少或者消除雷達接收到的有用信號，雖然是最為秘密的軍事機密之一，但隱形技術已經受到了全世界的極大關注。

隱身技術定義是：在飛機研製過程中設法降低其可探測性，使之不易被敵方發現、跟蹤和攻擊的專門技術，當前的研究重點是雷達隱身技術和外形隱身技術。簡言之，隱身就是使敵方的各種探測系統（如雷達等）發現不了己方的飛機，無法實施攔截和攻擊。早在第二次世界大戰中，美國便開始使用隱身技術來減少飛機被敵方雷達發現的可能。

雖然隱形飛機能夠在相當大的程度上隱身，但只是針對一般的探測設備而言，還有許多方法都可以發現隱身飛機，如米波雷達等等；也可以利用先進的戰術來擊落隱身飛機。在1999年3到5月美國對南聯盟實施轟炸的時候，南聯盟防空部隊就曾經擊落了美國的一架F-117A戰鬥轟炸機。此外，有得必有失，隱形飛機的隱身能力是以犧牲機動性作為代價的，而且造價也十分昂貴並且犧牲了飛機的載彈量，維護相當麻煩對機身的材料非常苛刻，一般國家難以負擔。

特點

隱形飛機最重要的兩種技術是形狀和材料。

形狀

首先，隱形飛機的外形上避免使用大而垂直的垂直面，最好採用凹面，這樣可以使散射的信號偏離力圖接收它的雷達。例如，SR-71“黑鳥”飛機和B-1隱形轟炸機採用的彎曲機身；貝爾AH-1s“眼鏡蛇”直升機最先採用的扁平座艙蓋；在海灣戰爭中發揮重要的F-117A“夜鷹”隱形戰鬥機採用的多面體技術；美國波音F-111實驗機上的任務自適應機翼等。這些飛機的造型之所以較一般飛機古怪，就是因為特種的形狀能夠完成不同的反射功能。

材料

其次，隱形飛機採用非金屬材料或者雷達吸波材料，吸收掉而不是反射掉來自雷達的能量。雷達吸波材料分兩大類，一類是諧振型，一類是寬頻帶型。其中諧振型雷達吸波材料是為了某一頻率而設計的、以磁性材料為基礎、能把相消干涉和衰減結合起來的吸波材料。寬頻帶雷達吸波材料通常通過把碳-耗能塑膠材料加到聚氨酯泡沫之類的基體中製成，它在一個相當寬的頻率範圍內保持有效性。把雷達吸波材料與雷達能量可以透過的剛性物質相結合，形成雷達吸波結構材料，這種材料還屬於保密的吸波材料之一。運用最新的材料，隱形飛機在雷達上反射的能量幾乎能夠做到和一隻麻雀的反射能量相同，僅僅通過雷達就想分辨出隱形飛機是非常困難的。

隱形飛機原理圖

另外，應儘量減少機身的強反射點或者說是“亮點”、發動機的噪聲以及機體本身的熱輻射等，因為這些方面的存在也容易“出賣”飛機的存在。例如，SR-71黑鳥飛機就採用閉合迴路冷卻系統，把機身的熱傳給燃油，或把熱在大氣不能充分傳導的頻率下散發掉。

隱形飛機在現代戰爭中發揮著重要的作用。例如，在1991年的海灣戰爭中，美軍派出了42架F-117A隱形戰鬥機，出動1300餘架次，投彈約2000噸，在僅占2%架次的戰鬥中去攻擊了40%的重要戰略目標，自身沒有受到任何損失。隨著材料技術和更新的技術的出現，隱形飛機的隱形能力會越來越強，在未來戰爭中的作用會越來越突出。

有隱形就有反隱形，隨著對隱形技術的不斷了解，各個國家同時也在不斷尋求反隱形的技術。雖然隱形飛機的材料和形狀十分巧妙，但是還是不可避免地在雷達上會留下一點痕跡。而且，隱形飛機為了隱形，犧牲了另外的一些技術性能，比如F-117A這種先進的戰機的速度就遠遠低於普通的戰機，而且飛行高度甚至在肉眼觀察範圍之內，這樣地面發現成為了這種隱形戰機的敵人，而且已經有通過地面火炮成功擊落F-117A的戰例。

發展歷史

隱形飛機從最早的美國20世紀60年代的TR-1型飛機，發展到20世紀90年代的F-117“夜鷹”隱形戰鬥機、F-22型先進戰術戰鬥機和A-12“復仇者”海軍艦載隱形攻擊機等，隱形和反隱形的不斷較量將使未來飛機的結構設計和性能進一步最佳化。

反隱形飛機中的蘇-37，是蘇-27的改進型，是一種具有矢量推進器的超機動戰鬥機。蘇-37的試驗機（內部編號T10M-11）是從蘇-35的原型機發展而來。擁有超強的雷達掃描系統，據說可以發現隱形飛機。

用雷達尋找飛機有點像在黑夜裡用手電筒找人。這個人如果想要不被找到，有三個方法：第一，穿上反射光波能力較差的衣服，比如粗糙的黑布衣服；第二，把身體變得透明；第三，他可以躲在一面和地面呈一定角度的大鏡子後面，鏡子把手電筒的光反射到“天上”去，拿手電筒的人就看不到了。

飛機要躲避雷達的探測，也主要有三種方法，第一，採用反射雷達波較少的材料塗在飛機的表面。第二，可以採用“透波材料”，也就是對雷達波“透明”的材料。不過飛機的發動機和電子設備不可能用透波材料製作，所以在隱形飛機上透波材料只能用在個別的部位。第三種方法就是躲在“傾斜的鏡子”下面，飛機通過特定的外形設計，可以讓多數雷達波反射不到雷達接收機的位置。

2008年3月11日，美國空軍宣布，F-117A隱形戰鬥機將於全部退役，這標誌著世界上第一型實用化的隱形戰鬥機將退出歷史舞台。然而F-117A的退隱卻反襯出戰鬥機隱形化時代大幕的揭開。

F-117A戰鬥機研製於20世紀70年代。自20世紀50年代之後，美國一直力圖找到一種有效的手段，突破蘇聯嚴密的防空網。在先後嘗試了“高空”和“高速”兩種手段後，美國發現，採用傳統的常規手段，難以突破蘇聯以截擊機、防空飛彈和高炮聯合組成的防空網。一些研究人員提出，應當研製一種具有不被雷達發現功能的隱形飛機，在戰時首先攻擊蘇聯防空網的核心部門——如雷達、指揮中心等，為傳統的轟炸機打開大門。在這種情況下，F-117應運而生。

1978年，洛克希德公司開始研製該型飛機，1981年，該機首飛成功，1983年正式服役。洛克希德公司共生產了59架該型飛機，總耗資約66億美元，單機價格約為1億美元略多。

也有人指出，二戰德國的HO229才是最早的隱形飛機，但是因為當年的設計圖紙下落不明，唯一的原型機也在美國，所以無法確認。

實戰成果

由於正值“冷戰”高峰，F-117服役後一直保持其神秘感，可以說是美軍當時的“殺手鐧”武器。直到東西方局勢緩和，東歐發生巨變，美國才首次亮出這一法寶。1989年12月，在美國入侵巴拿馬的行動中，兩架F-117向巴軍營地投擲了雷射制導炸彈，這種“殺雞用牛刀”的做法，主要是為了測試F-117在實戰中的表現。

隱形飛機圖(3)

而1991年的海灣戰爭成為F-117的“成名演出”。此戰中，F-117不僅擔任了打擊巴格達市區目標的任務，且多次負責摧毀伊軍防空雷達和指揮中心等重要目標。據稱其承擔了戰爭中美國空軍攻擊目標總數的40%，總計出擊達1271次，無一受損。事實證明，F-117基本滿足了其設計需求，最適合攻擊中等技術水平、中低訓練水平、缺乏高技術防空裝備和組織體系的對手。

局限

但是，從另一個角度看，由於雷達技術的發展，以及早期隱形技術的局限性，在20世紀90年代信息化技術和電子技術高度發展的情況下，F-117逐漸顯出老態。

1999年，在科索沃戰爭中，一架F-117被南斯拉夫軍隊以老式低空飛彈擊落，另有不確定數量的被擊傷記錄。這一情況說明，F-117已不適合再用來突破有較高技術和訓練水平的防空網。

2001年“9·11”事件以後，在伊拉克和阿富汗的行動逐漸成為美軍作戰重心。當對手甚至沒有雷達時，再用F-117攻擊沙漠裡的帳篷，既不比常規飛機經濟，也不比常規飛機有效。此時的F-117面臨十分尷尬的境地——既不適合承擔日常的低風險任務，又因潛在對手的進步而不適合執行高風險的攻擊任務。隨著戰爭擠占裝備費情況日益嚴重，美國空軍裁減部隊的斧子必然砍向這型“高不成低不就”的裝備。至此，這種世界上第一型投入實戰的隱形飛機的謝幕已成必然。

在F-117之後，隱形飛機家族已經“後繼有人”，但尚未“枝繁葉茂”。

推出F-117之後，美國先後於上世紀90年代和本世紀初推出了F22和F35兩型隱形戰鬥機，以及B-2隱形轟炸機。其中，F22最早在戰鬥機(F-117嚴格說來是一型攻擊機)上實現了“超低可探測性”，其碩大的身軀在雷達顯示屏上僅僅體現與一隻小鳥相仿的雷達散射截面積。但是，F22的單價過高，已接近2億美元，即使是美國人也難以承受。為此，美國在低成本的考慮下，又發展了後繼的F35型戰鬥機。這種戰鬥機可以認為是一種縮小版的F22，但是由於它充分吸收了信息技術發展的成果，所以更加“聰明”，更加人性化，美國空軍要求採購的F22為300餘架，而F35將既由美國軍隊使用，又出口給美國的各個盟國，因此其最終採購數量可能達到數千架。

隱形飛機露出掛彈艙的美軍F-22戰鬥機

另外，戰鬥機已經進入了第四代(按照俄羅斯標準和美國新標準為第五代)，在第四代戰鬥機的要求中，“隱形性能”是一項基本要求。也正是因為這一點，服役的第四代戰鬥機，公認的僅有F22一型，在試飛的新型號中，也僅有F35能夠滿足要求。在未來戰爭中，F22與F35將形成高低搭配的格局，F22可能扮演“揣門者”的角色，負責打擊對手的高性能戰鬥機和防空系統。而F35將執行大量日常的空中作戰或對地攻擊任務。

至於B-2轟炸機，其實也將逐漸面臨F-117的境遇，畢竟其研製時代也較早，性能將逐漸落伍，特別是其過於脆弱和“嬌氣”，不僅不易維護，而且在被發現時還缺乏合格的自衛能力。因此，再過一段時間後，隨著雷達技術的發展，該型飛機很可能將被用於攻擊一些低防護的目標，不再從事過高風險的活動。

發展前景

在美國以外，其他國家也在研製自己的隱形作戰飛機。雖然這些飛機種類繁多，但或是隱形方面略顯不足，或是尚停留在研製階段。

歐洲

在歐洲，德、意等國聯合研製的歐洲戰鬥機“颱風”，法國研製的“陣風”戰鬥機和中國研製的殲十B，被認為是三代半飛機的代表，但之所以未被列入四代，就是因為其在設計中雖然含有隱形考慮，但限於成本、技術等原因，卻並未實現真正的“超低可探測性”性能。

俄羅斯

在俄羅斯，儘管蘇27及其後續家族不斷出現新改型，但“萬變不離其宗”，其基本設計並未改變。前蘇聯還有米格37隱身戰鬥機.米格1.44隱身戰鬥機.蘇-47隱身戰鬥機.而俄羅斯前些年的狀況也使其未能真正啟動四代飛機研製。根據俄羅斯空軍的新計畫，將在2010~2011年裝備蘇35戰鬥機(其實質亦是蘇27的改型)。俄羅斯高調展示其最新款第五代戰機T-50，但其推行進度卻讓人覺得遙遙無期。從其軍工產業現狀看，近十幾年來受到的打擊極為嚴重，雖然近幾年能源價格暴漲給俄羅斯提供了較為充裕的資金，但這種資金尚未來得及通過工業生產訂貨滲透至其製造業基礎，其技術人員短缺、設備老化等問題依然嚴峻。應該說，在相當長一段時間內，俄軍還不會裝備甚至不會啟動研製一種具備完全隱形性能的戰鬥機。

中國單發第五代隱形飛機效果圖

日本

在日本，防衛省正在研製自己的“心神”戰鬥機。從技術水平看，如果該型飛機得以研製成功，將能列入四代機的範疇。但是，日本要解決發動機、雷達、機載武器和飛控軟體等技術瓶頸，還有很長的路要走。

此外，一些中小國家也在研製自己的“隱形飛機”，但更多是用於訓練、偵察等輔助用途。

值得一提的是，雖然有人作戰飛機的隱形化實現起來頗有難度，但在方興未艾的無人機領域，隱形化已經成為一種潮流。由於無人機不必布置飛行員座艙，不必擔心人員傷亡，因此在設計中貫徹隱形理念較為容易。這也算是隱形飛機的一個重要分支。

總的來說，雖然隱形飛機風潮十分顯眼，但真正的隱形飛機甚至“準隱形飛機”，仍只有不多的幾種，而且其“東家”仍以美國為主。

中國

我國研製的準四代戰鬥機殲20，自從它首次試飛的那一天起就被高度關注。其性能被認為接近F22強T-50而且載彈量都超過二者。從殲20的圖片來看，採用了單座、雙發、雙垂尾、帶邊條的鴨式氣動布局。根據圖片可看出，該機屬於一款雙發重型戰鬥機，機頭、機身呈現菱形、垂直尾翼也向外傾斜，起落架艙門採用鋸齒邊設計，具備隱形戰鬥機的特徵。

隱身方面，殲20總體上採用了隱身設計，同時鴨翼和腹鰭的存在對隱身性能構成了不利影響，正面RCS值(即雷達反射截面積，飛機對雷達波的有效反射面積)應該會大於F22。

2012年10月31日上午10時32分，由中航工業沈飛研製的AMF四代戰機（殲-31）成功首飛。中國成為世界第二個同時試飛兩種四代機原型機的國家，此前，只有美國同時研製了F-22和F-35兩種五代機。