军事上的隐身技术
2002级
物理学院
汪为民
0210226
- 隐身飞机
- 隐身战舰
- 隐身与反隐身技术的新动向
- 等离子隐身术开拓隐身武器新天地
- 关于中俄等离子体隐身技术猜想
- F-117A是美国前洛克希德公司研制的隐身攻击机。是世界上第一种可正式作战的隐身战斗机F—117。而它本身的初步解密也仅仅发生在不久之前，设计却始于70年代未。 1981年6月15日预生产型飞机在绝对保证秘密的情况下试飞成功，1982年8月23日向美国空军交付了第一架飞机，F-117A服役后一直处于保密之中，直到1988年11月10日，空军才首次公布了该机的照片，1989年4月F-117A在内华达州的内利斯空军基地公开面世。
"海弗兰"计划
- 。实际上，洛克希德是一个老牌的飞机公司，创始于1916年，先后研制出P—38、 F—80、 F—104、 C—130和SR—71等一系列优秀军用飞机，有些甚至是世界名机。近年来，虽然没有再搞战斗机的研制，但一直在独立地进行隐形技术的研究。由于洛克希德具有实力，而且在隐形飞机的研究上先行了一步，因此经过努力，终于被挤进了“海费兰”计划，并最后在原型机的竞争中获胜。“海弗兰”计划始于70年代中期，先搞了两架小型原型机进行可行性试验。这两架小型原型机也叫 “海弗兰”，装两台发动机，采用奇特的多面体外形。这种外形设计的依据，主要来源于一个计算飞机雷达反射截面积(RCS)的数学模型。因为计算雷达反射截面积，平面外形比曲面外形要容易些。没想到这一数学模型真本世纪60年代末、70年代初是美国军用飞机(尤其是战斗机)发展的高峰。目前美国空、海军现役的主力战斗机，差不多都那时候研制的，例如F—14、F—15和F—16战斗机均为70年代初问世，只有F／A—18稍晚一点。美国人发展军用飞机，往往始种新型号出现后，马上就开始考虑它的后继机，有时甚至还要提前。隐形战斗机的研制就是从那时候开始萌芽的。后来，美国国防部高级研究计划局提出了一个称之为“海弗兰”的隐形战斗机研究计划，要求有5家主要合同商参加。起初，洛克希德飞机公司并未被列于这5家之列。原因是说该公司缺少现代战斗机的设计经验的得到了应用。
著名的洛克希德公司标志
- “海弗兰”原型机的放大型就是F—117A，1978年由洛克希德“臭鼬工厂”开始研制。研制工作进展顺利，1981年6月首飞成功。1983年10月进入托诺帕试飞基地的第4450战术大队服役(现为第37战术战斗机联队)。美国空军共订购59架，现已全部交付，并无后续采购计划。59架中有4架分别于1982年、1986年和1987年及1997年坠毁。59架F—l17A飞机总耗资将达66亿美元，计划价格为1．112亿美元。
F-117A隐形措施
- 在F-117的设计中，其外形的设计已不能仅从常规气动力(如升力和阻力)角度来考虑，而必须把外形与隐形联系起来，尽可能做到二者统一。前据介绍F—117A飞机的RCS值只有0．001、0．01平方米(沿方位BCS值)，比一个飞行员头盔的RCS值还要小。如此小的RCS值，部分是由于F—117A采用了各种吸波(或透波)材料和表面涂料，但更主要的是由于它采用了独特的多面体外形。
F-117的原形
- 比如，一般来说地面雷达和机载雷达的探测角大都处于飞机轴平面的正负30度范围之内，所以设计师们把F—117A大部分表面的倾角都设计成大于30度，这样就可以将雷达波偏转出去，而避开辐射源。设计师还把F—117A机身表面和转折处设计成使反射波集中于水平面内的儿个窄波束，而不是象常规飞机那样全向散射。这样就能使两波束之间的“微弱信号”与背景躁声难以区别。这种波束很窄，以致于雷达不能够得到足够连续的回波信号，而难以确定是飞机目标，还是瞬变噪声。在对待一些小部件的设计上，设计师也作了周密考虑。如座舱盖接缝、起落架舱门和发动机维修舱门，以及机头处的激光照射器边缘都设计成了锯齿状嵌板，并让这些锯齿边缘与上述某窄波束方向垂直，这样其反射汲就不会形成另外的波束，而与该窄被束方向一致。
弹舱门特写，注意边沿的锯齿状接缝！