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歼20靠什么实现隐身?原来使出了这么几个世界级的绝招!

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文|加特林

歼20战斗机,是世界最先进的隐身战斗机之一,这已是众所周知!

但歼20战斗机究竟靠什么本事,实现了隐身呢?

这要从隐身战机的基本设计说起 —— 隐身战机首要的设计目的,是减少雷达对其的有效探测距离。为了减少雷达回波,应仔细地设计飞机的外形, 机体表面涂覆厚度合理、材质恰当的的雷达吸波材料,并抛光表面去除反射能力较强的毛刺。我们可以看到歼20与F-22等隐身战斗机一样,都有着全新的特殊外形,涂料也与过去的战机有明显差异。

在合理设计下,包括采用雷达吸波材料、合理的隐身外形,能让歼20战斗机对常见雷达的典型短波无线电辐射,存在有效的减弱回波作用,包括敌方战斗机、防空导弹的典型雷达。

但是,目前隐身战机还无法对付长波,例如地基米波雷达发射的波束,会与飞机上尺寸较大的各个部位,包括机翼、尾翼等等产生谐振, 从而出现强烈回波,导致隐身战机被米波雷达发现。不过,米波雷达的定位精度太低,使得相关雷达只能预警敌人隐身战机的来袭,无法知道其具体位置,也就无法有效拦截。无论中国还是外国的米波雷达,都有类似的问题,还需要很长时间才能解决定位精度问题。

歼20隐身战斗机采用宜于隐身的设计外形后, 还需要平衡满足飞机飞行性能的空气动力学构形的需求。由于歼20不像美军F-117A攻击机那样不太需要高度的机动能力,因此它实现隐身要更为困难一些。要在这两者之间作协调平衡,需要极高的技术能力。

同时,歼20、F-22战斗机为代表的第五代战斗机,在维护等环节上要求高度简化,实现更高的完备率,提高实际战斗力。为了便于设备的保养和修理, 歼20等隐身战斗机,与此前的一代战斗机(F-15、歼-10等)一样设计了许多可拆卸开启的面板, 以及数量很多的连接部件,加上排气孔、插座、引流孔之类的开口,都对设计隐身战机提出了挑战。它们几乎全部是短波雷达无线电辐射的有效谐振来源。不过也可以控制这类谐振,方法包括修改上述飞机外形细节的样式,例如采用锯齿外形。以及增设雷达吸波涂层,乃至对应的隐身贴纸来抵消或吸收相关雷达波。

此外,歼20战斗机还需要减少红外辐射。现代战斗机的红外辐射,指机体与背景的温度差异,以及发动机喷气的高温两个部分。减少红外辐射常见的措施包括,使用机翼、机身上部实现遮蔽发动机的进气口和出气口。在喷气发动机出气口增加红外辐射遮蔽手段, 通常这与矢量推力二元喷管结合实现, 甚至使用降低温度的燃料或添加剂。

另外, 还有一些特殊涂料有助于红外隐身。这类材料往往与雷达隐身涂料结合,进一步还设计了具有防核、生、化能力的多功能涂料, 并配合相关武器装备、飞机设备配套使用的结构自身的红外不敏感材料(例如热容量很大的复合材料,又或者能够改变辐射频谱的特殊材料)。

歼20隐身战斗机还讲究目视隐身能力。也就是所谓的低可见光特征。降低飞机的可见光特征也就是增强隐身战机的光学隐身效果, 措施包括了将机身蒙皮表面涂敷迷彩涂料(如绿色、褐色、黑色适应超低空空地作战,灰色、蓝色适应空中优势作战) , 以调节飞机与背景的对比强度,隐藏飞机的固有轮廓,破坏对方目视观察的有效程度。歼20目前已经出现过三种迷彩涂装,但都属于空中优势涂装,显示了我军在这一领域的积极努力。

降低隐身飞机的噪音水平,也是一个重要方向。特别是对直升机而言很有价值。要让飞机在噪音上实现隐身效果, 措施包括采用降低噪声水平的发动机, 例如F-117A运用了改进设计的F-404涡扇发动机, 发动机覆盖了蜂窝夹层结构消音材料等, 实现了降低噪音的效果。直升机可以使用噪音更低的旋翼,通常采用翼尖后掠角大的低噪音旋翼桨叶。

值得注意的是,还有一些间接的措施可以采用:尽可能减少飞机进入“ 拉烟层” 的高度进行飞行,也有助于降低可见光频段暴露的可能性。

总体而言,能够实现歼20这一出色隐身战斗机的研制装备,证明中国战斗机设计制造能力已经进入了世界顶尖水平!

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