仅有3个国家能制造，隐身战机研发有多难，几大问题阻挡其他国家

【军武次位面】作者：骑猪骑士

自上世纪五十年代U-2侦察机首次被苏联击落以来，美国不断进行隐身技术的研究。在A-12“牛车”高速侦察机的设计过程中，首次应用了隐身技术，将RCS（雷达反射截面）降低了两个数量级。实践表明，必须在飞行器的设计阶段就引入隐身设计，通过后期改进的手段是远远无法实现的。由于大多数人对电磁理论都缺乏了解，产生了一些错误的结论。比如“隐身就是涂点隐身吸波涂料”“隐身就是三大强散射源的控制”。一些国家也争先开发各种所谓的隐身五代机，这些都是对隐身技术难度的低估。

▲各家的“隐身”战机

隐身技术就是降低自身的信号特征，正规的称呼为“低可探测技术”。可以分为两大部分，主动信号的低可探测和被动信号的低可探测。雷达隐身、红外隐身是最为熟悉的部分，但是同样非常重要的射频隐身往往被忽略。在进行设计时，需要对各个方面的隐身特性进行平衡，按照威胁的重要程度进行排序。如果只重视只重视雷达隐身，性能要求提的非常高，红外隐

身性能没有提出要求或相对较差，将导致红外探测器很早发现目标。不注意射频隐身，很容易被遍布战场的被动探测系统发现。

▲乌克兰“铠甲”被动雷达

在未来几十年内，雷达仍然是最重要的对空传感器。预警雷达主要工作在波长较长的L和P波段，火控雷达工作中S或X波段。根据雷达方程，雷达探测距离与RCS成1/4次方关系，降低一个数量级就能减少44%的探测距离，降低四个数量级就能减少90%。对大部分战机来说雷达特征控制的重点在前向左右各45°方向和俯仰10°方向。飞机上的三大散射源是座舱、外挂物、进气道，但是仅仅处理这三个部分是远远不够的，雷达天线、垂尾、机翼与机身截面同样是大散射源。飞机蒙皮的缝隙、台阶、铆钉都要进行处理。

▲F-22涂料开裂脱落，铆钉生锈高度低于蒙皮，严重影响隐身性能

电磁波在飞行器表面有多种散射方式。照到平整的表面会产生镜面散射，这是一种强散射源，必须避免。强度取决于反射点处的曲率半径。机身、进气道、垂尾会产生很强的镜面散射，对侧向的隐身影响很大。另一大散射方式是绕射，雷达波通过劈尖、尖点时会发生绕射，在通过缝隙、台阶、铆钉头这些不连续的表面时也会发生绕射。绕射是一种弱散射，但是积少成多，也是需要特别注意的。

B-2、F-22、F-35等隐身飞机都有一些共同点。翼身高度融合，机翼、机身平滑过渡，采取飞翼布局或者大后掠角机翼。将翼面和机身的前后缘按照平行原则布置在少数方位上，采用倾斜双垂尾。口盖、缝隙等实施锯齿化设计，锯齿边与机翼的边缘平行。减少机体表面的凸起，并且尽量使凸起与机体表面之间光滑过渡。将武器和传感器内埋进机身内。对一些无法避免的散射源比如进气道、喷口进行遮挡。座舱也是各强散射源，要在座舱盖上镀膜，防止雷达波透射。

▲NT-43A测量机，用于测量B-2表面的隐身缺陷

射频隐身是网友们常常忽视的，除了雷达，无线电高度表、数据链、无线电导航、应答机都会发出电磁波。最近几十年，随着计算机水平和传感器的进步，无源雷达的作用越来越大，避免被无源雷达探测到也是隐身设计的重要方面。在技术不成熟时，F-117这种早期的隐身机在实际服役中就没有配备雷达。在不使用雷达时，就需要机载的无源探测系统，比如无源雷达和红外搜索跟踪系统。在不得已时也需要打开雷达，雷达可以采用低截获概率设计，对波形、功率、辐射的方向进行精确控制。与不采用低截获概率设计的雷达相比，可以降低95%被发现的概率。与友军协同，利用友军的数据也是避免打开主动传感器的重要手段。在信息的交流中，数据链必不可少，不同于传统的全向数据链，采用相控阵化的定向数据链天线可以避免被无源设备探测到。

▲F-35的主被动传感器、定向数据链天线遍布全身