在《隐身技术极简史(上)》 中,谈到了美国隐身技术的起源和早期的几个计划,在这片文章中,我们来看一看隐身技术付出的代价,以及围绕它的泄密、扩散与实战。本文编译自美国《空军杂志》9月号。
代价
初期的隐身飞机性能均衡性都为隐身付出了代价。隐身设计的妥协和平衡(主要是在速度和空气动力学方面)体现在F-117和B-2上。他们的发动机没有加力燃烧室,并且仅限于亚声速飞行。超声速飞行将削弱隐身的优势,例如会产生音爆,来自加力燃烧室的大热量特征,这都会暴露飞机的踪迹。
大马赫速度飞行将消耗更多燃料,由于燃料内置,不会为额外的燃料箱留下很大空间,而耗油量大的加力燃烧室也会缩小作战范围。
早期的隐身机身在空气动力学上是不稳定的。通过数字化电传操纵技术使飞行成为可能,该技术利用计算机不断调整飞行控制。
隐身设计师解决了7种类型的可观测信号:雷达、红外、视觉、凝结尾迹、引擎烟雾、声学和电磁。在降低雷达横散射截面积方面,通过飞机外形减少90%,雷达吸收材料减少10%。
雷达吸收涂层相当厚,并增加了飞机的重量。在每次任务之后修复涂层并施加新材料是昂贵且耗时的。
F-15的RCS示意图。在隐身飞机研制过程中,RCS计算软件很关键。
泄密
因为有人认为其关于隐身技术的声明是出于获取政治利益。为了减少批评,时任国防部长布朗在1980年表示,由于“最近几天”对新闻媒体和电视台的隐身技术泄密事件,否认该计划的存在对我们来说是不恰当的也是不可接受的。”
事实上,确实存在几次泄密——其中至少有一次是由五角大楼高级官员泄漏的,可能是布朗的“神预言”——但他们并不是第一次公开隐身技术。
第一次公开提到隐身是1975年5月由商业出版物《防务日报》报道的。它报道了一种“高隐身-2飞机”的设计研究。在“洛克希德‘隐身战斗机’”标题下,1977-1978版《简氏世界飞机手册》表示,位于加利福尼亚州伯班克的洛克希德“臭鼬工厂”正在制造“一种小型隐身战斗机”,其主要特征是低雷达、红外和光学特征。
20世纪80年代间歇性地出现了隐身故事的点点滴滴。特别是《华盛顿邮报》的乔治·威尔逊有很好的消息来源。1982年5月,他报道说隐身轰炸机“正在以先进的全飞翼构型顺利发展。”1985年,参议员巴里·戈德沃特(R-Ariz。)证实了这一点,他曾见过这架飞机模型。
F-117是最早投入实战的隐身战斗机(攻击机)。
F-117的保密要比围绕B-2的保密更严格,而且外界猜测的准确性也不太准确。有人猜测这种隐身战斗机将是“F-19”。这个名称用于1985年由Testor销售的塑料模型套件。包装盒子上的图片是优雅圆润的三角翼,前机身类似于SR-71。它吸引了广泛注意,但没有任何关于它是正确的。
在内华达州沙漠的托诺帕测试场进行了F-117的测试。八年中,来自拉斯维加斯内利斯空军基地的飞行员和地勤人员每周的周一飞往托诺帕,并于周五回家。托诺帕的行动直到日落后一小时才开始。
1986年7月,托诺帕的保密出现纰漏,一架执行夜间飞行任务的F-117在加利福尼亚州贝克斯菲尔德附近坠毁。一个月内,威尔逊和《华盛顿邮报》就报道,这架坠毁的飞机是50架从托诺帕飞出的隐身战斗机中的一架。
五角大楼于1988年认为,它无法再为该计划的严格保密付出的成本和努力作出辩护,于是发布了F-117的模糊不清的照片,故意模糊其功能以避免过多地暴露设计。威尔逊在《华盛顿邮报》中称它“看起来很笨拙”。
实战
隐身飞机是秘密开发的——F-117作为“黑色”项目而B-2作为“灰色”项目——并且在其发展期间没有受到太多批评。随着飞机的推出,情况发生了变化。
伴随冷战结束,国防计划从上到下都在减少,对隐身技术保密也在放松。随之,隐身飞机,特别是B-2,是国会和新闻媒体中防务评论家最喜欢的靶子。
海湾战争和巴尔干地区冲突中的强劲表现并没有带来任何影响。最终,美国空军仅接收了59架F-117,而B-2总数上限为21架。
F-22曾有一个变后掠翼版本,打算推销给海军。
伴随着洛克希德·马丁公司的F-22“猛禽战斗机”(1997年首飞的空对空战斗机),下一代隐身技术到来了。F-22的雷达截面有时被描述为与高尔夫球的雷达截面相当,更多情况下被描述为相当于一只“大黄蜂”。
洛克希德·马丁公司的F-35联合攻击战斗机于2006年首飞。它有一个单引擎,比双引擎的F-22小。
技术的进步使得新型隐身飞机能够摆脱其前辈的一些局限。超音速现在是一个可用的选项,F-22可以达到2马赫,F-35达到了马赫1.6马赫。
空军最初计划装备750架F-22和1763架F-35,但F-22计划终止于187架,而美国空军到目前为止接收了不到200架F-35。目前,隐身飞机数量占美军战斗机的不到20%。
B-2的继任者将是诺斯罗普·格鲁门公司的B-21 Raider。它将在2021年进入飞行测试,但尚未决定建造的数量。这是“远程打击轰炸机”计划的实现,在概念图中,它与B-2具有高度一致的家族外形。
扩散
美国对隐身的垄断不可能永远存在,而事实确实如此。俄罗斯人和中国人都在2010年测试了隐身战斗机。
俄罗斯有10架可飞行的苏-57原型机处于测试和评估的各个阶段。该机也被称为T-50,这是它在制造商苏霍伊的内部名称。报道说,该项目“陷入困境”,落后于计划,但苏霍伊声称,第一架苏-57战机将很快交付给俄罗斯空军。
中国人远远领先于俄罗斯人,拥有两种隐身战斗机。第一架是J-20,它具有类似于F-22和F-35的特征,并且在很大程度上依赖于被认为是从美国偷来的技术。J-31看上去很像F-35,可能很快就可以进行批量生产了。据报道,中国人正在开发一种可以从航空母舰上飞行的J-31型号。
美国人认为,在隐身技术方面,中国已经把俄罗斯帅在了后面。
此外,中国有一种隐身轰炸机,西安轰-20正在研制中。预测航程足以针对美国在关岛的基地。
隐身技术扩散的重要源头是美国本身。空军、海军和海军陆战队合作的F-35将装备十几个美国在欧洲和太平洋地区的盟友以及以色列,其中约一半已经开始接收飞机。
在2017年空军协会米切尔研究所的一项研究中,少校马克·巴雷特和马塞尔·卡彭特认为,隐身已经成为数字时代的“不可或缺的”能力。“显着降低现代雷达和其他威胁传感器的探测距离和效能的能力,现在是飞机生存的基本要求。”他们说。