“夜鹰”的隐形术

“改头换面”——外形隐形

“夜鹰”有着像中国古代的三角形燕尾飞标的特殊外形，前机身和机翼融为一体，由许多一定角度的平面构成。从其下面看至少有20个斜面，侧面看大约也有20个斜面，俯视观察大约有40个斜面，飞机底部则是一个大平面。机翼采用大后掠角，达66．5度。V字形双垂尾向两侧倾斜，像翘起的燕尾。座舱盖在机身头部角形斜面内，并涂有一层透明吸波材料。发动机舱破例放在机背两侧。

那么，“夜鹰”采用这样的外形能够达到什么目的呢?实际上，“夜鹰”古怪的外形主要是对付雷达的。“夜鹰”光滑的机身有利于将雷达的波束折射到空中，使雷达不能接收到其反射的雷达波，从而使雷达发现不了它。“夜鹰”在空中飞行时，威胁最大的雷达波束主要来自地面30度的方向，所以F—117A机身的大多数表面与垂直面的夹角均大于30度，以便把雷达波上下偏转出去。飞机的前后缘是雷达波束的强反射体。这些反射体确定了雷达波反射的主波束。为使主波束变窄，前后缘被设计得尖锐笔直。机体表面其他边缘也都尽可能与前后缘平行。

从“夜鹰”的外形上还可看到，机身顶部边缘和发动机进气口边缘与机翼前缘平行，每侧发动机排气口边缘分别与相对一侧机翼的后缘平行，机身侧面边缘与发动机舱前侧边缘平行，这样可尽量避免雷达波束直接向前反射。在一些不连续处，如驾驶舱舱盖的一些边角线、起落架舱门和发动机舱门的前后缘、机头的前视红外激光照射器边缘和武器舱门边缘均被设计成锯齿形，其角度也使反射方向分别与不同的反射主波束方向一致。

“夜鹰”的V形尾翼和机翼均采用菱形翼剖面设计，因而雷达回波的反射角也被限于窄波束内，而不像常规弧形翼那样全向散射。V形尾翼间的夹角小于90度，使其不会成为向上的强反射器。据报道，“夜鹰”的V形尾翼与其他V形尾翼不一样。它在飞行中只能改变飞机的水平力矩，而俯仰和滚转力矩则由外侧和内侧副翼提供。这主要是由于F—117A机翼后掠角达66．5度，外侧副翼非常靠后，离飞机俯仰轴较远。它的偏转可提供足够的俯仰力矩。

飞机的发动机进气口也是一个强雷达波反射体。它的位置和形状对飞机的隐形效果影响很大。为此，“夜鹰”除对发动机进行专门处理外，重点对“呼吸道”进行了特殊设计。“夜鹰”的两台发动机被深深地埋在机体内，进气口采用奇特的、由复合材料制成的格栅遮挡，以阻止雷达波穿过。格栅进气口的尺寸约为1．43米宽、820毫米高，面积1．17平方米，约为安装同样发动机的F／A—18战斗机进气道面积的4倍。使用这种超大型进气口有两个目的：一是补偿由于加装格栅所引起的进气量减少，使发动机得到所需气量：二是通过吸入更多的空气来冷却发动机排气，降低飞机的红外辐射。中心隔板将格栅进气口分成两部分，每部分上下有35格，左右有22格。格栅网眼的尺寸为19毫米×380毫米，在速度方向的投影为15毫米x 150毫米。这个尺寸对于波长为100毫米或更长的雷达波有很好的屏蔽效果。

飞机发动机进气口是雷达波束的强反射体，而发动机的排气口则是很好的红外目标。随着红外探测技术尤其是红外成像技术的飞速发展，红外隐形对隐形飞机来说也越来越重要。目前红外隐形主要通过改变目标的红外辐射波段、降低目标的红外辐射强度、调节目标红外辐射的传输过程来实现。

在人们的印象中，飞机发动机的喷口在飞机的尾部，总是一目了然。不过，首次看到“夜鹰”的人就会纳闷，飞机的尾部并没有张着大嘴的喷口，有的只是两条宽宽的长缝。其实喷口就是这两条仅高150毫米、宽1．83米的向前下方倾斜的长缝。喷口的下缘有一伸出并向上偏的底面，可用来阻止红外探测器及雷达从后面直接探测到涡轮部件。发动机所排气体到达两个喷口之前，通过与从发动机旁边通道进入的冷空气按一定比例混合，可形成两股面积大而宽的海狸尾状气流，使排气温度快速下降到66℃。排气口内的11片排气导流片也可作为发动机构件的遮盖物，把红外和雷达信号抑制在窄方位范围内。并且，采用埋人式发动机及特殊的进排气装置也有利于减少噪声。

F一117A座舱盖由5个平面组成，采用后开式，座舱盖的部分边缘是锯齿形，以使雷达波反射限制在特定方向。座舱盖前下方有一个前视红外／激光照射器，在前起落架右侧前缘装有一个下视红外照射器，这两个照射器都用电阻屏蔽掩盖着。电阻屏蔽的栅距远小于雷达波长。屏蔽透不过雷达波，却能透过红外线。屏蔽几乎不反射雷达波，因为电阻材料阻尼了雷达感应产生的电场。这个电阻阻尼原理也被用于挡风玻璃的涂层上，因为单从驾驶员头盔处反射的雷达波就会比整个机身还大。

“涂脂抹粉”——材料隐形

由于隐形技术能极大地提高武器的生存能力和作战效果，它受到许多国家的高度重视，成为现代军事技术研究的关键技术。目前雷达在各种探测器中仍占主导地位，因此雷达波隐形材料是隐形技术中最主要和发展最快的隐形材料。雷达波隐形材料的基本性能要求是吸收雷达波，所以这种材料又称为雷达吸波材料(简称为RAM)。

在美国军方推出隐形计划的初期，人们推测F—117A是一种塑料飞机，但后来证明这种猜测是错误的。F—117A实际上是一种以铝合金结构为主的飞机。那么，这个庞大的金属体要想不被雷达发现，仅靠机体的形状设计是不够的。为此，“夜鹰”的表面涂了一层专门对付雷达的隐形涂料，可使雷达波有来无回、多来少回。

现代高性能的吸波材料一般都有两个最显著的特点。一是电磁匹配好，使得电磁波尽可能无反射地进入吸波材料；二是电磁损耗大，使得进入吸波材料的电磁波尽快损耗掉。F—117A采用的主要是人们熟悉的“铁球”涂层，属于磁损耗一类。关于这种涂料的特性报道很少。有人推测它是一种灰黑色液体，无黏性，可在40分钟内变干，12—24／小时变硬。它的雷达吸波能力取决于它所能达到的厚度。外刊有一份报道透露，F—117A可能使用了6种不同种类的雷达吸波涂料。因为雷达工作波段与频率是不一样的，仅用一种涂料或涂层来对付它显然是不够的。就雷达吸波材料的类型而论，有些很适合在高频率下工作，而有些则适合在低频率下工作。

“不动声色”——技术隐形

现代作战飞机为了发现目标，都装备了大功率的火控雷达。有了雷达，飞机不仅可以在很远的地方发现目标，而且可以保证飞机在夜间和不良天气条件下进行作战。不过，雷达虽好，也有它的缺点。它

在让你发现敌人的同时，也会将你的位置暴露给敌人。因为你发射的雷达波很容易被敌方截获，敌人根据截获的信息就可以发现你的方位与距离。对隐形飞机来说，如果因为使用雷达而暴露位置那实在有点得不偿失，因为所有的隐形努力顷刻之间都将化为泡影。

那么，不方便使用雷达，“夜鹰”是如何在夜间发现并攻击目标的呢?为了达到发现敌人，又不暴露自己的目的，“夜鹰”装备了一个前视红外／激光照射器和一个下视红外照射器。前视红外照射器用来发现空中目标，而下视红外照射器则用来发现地面目标。“夜鹰”的这对夜视设备可以发现十几公里以外的目标。

除雷达可能破坏“夜鹰”的隐形效果外，飞机上的导航设备也是可能导致飞机暴露目标的一个重要因素。在执行作战任务时，“夜鹰”在空中的飞行路线以及到达目标的时间都有着严格的规定。然而，受各种因素的影响，飞机经常会偏离预定的飞行路线，并使飞机不能在预定时间到达指定目标，这就要求飞行员在飞行过程中不断修正偏差。为此，“夜鹰”用上了两种无声无息的领航设备：一种是GPS导航设备，另一种是惯性导航设备。GPS即全球卫星定位系统。它的主要特点是导航精度高，保密性好，可在任何气象条件下应用。与GPS相比，惯性导航出现较早，是完全靠自身的设备工作，独立性强，但误差较大。GPS与惯导结合在一起，通过GPS给惯导系统不断校对偏差，即便是飞行员在空中睡大觉，飞机也会按照预先确定的航线准确飞到目的地。

“金蝉脱壳”——诱饵隐形

“夜鹰”虽然有隐形术，但也不是说它就百分之百安全。在某些情况下，它也有可能被敌方的战斗机或地面防空雷达跟踪上。比如在空战过程中，对方的飞行员不是通过地面雷达引导而是通过机载雷达发现了“夜鹰”，此时，前面所说的隐形术基本上就没用了。那么，是不是“夜鹰”就完全束手无策了呢?当然不是。为了应对这种情况，“夜鹰”采用于“金蝉脱壳”之计。“夜鹰”在近距离摆脱跟踪的“金蝉脱壳”手段有两种。

一是当被敌方雷达发现和跟踪上时，投放干扰箔条弹，在敌方雷达上形成足以覆盖它的假目标，然后在箔条弹的掩护下，迅速脱离敌方的雷达跟踪。这种方法虽然在二战时期就开始运用，但现在仍然不失为一种有效的手段。箔条的干扰频段范围是2—20吉赫，单发箔条弹爆散后能在3～5秒内形成1—3公里的雷达散射面，留空时间约10分钟。

二是投放红外干扰弹，迷惑敌方的红外跟踪设备。作为一种全方位的隐形作战飞机，仅能对付雷达的跟踪是远远不够的，对付红外跟踪在一定情况下可能更为重要，因为“夜鹰”的隐形作用使得大部分机载雷达只能在比较近的距离发现它。对空中战斗机来说，这样的距离一般不适合使用雷达制导的中距空空导弹，但是这种距离却在红外跟踪制导的近距格斗导弹的最佳作战范围内。为此，“夜鹰”携带了不少红外干扰弹(红外诱饵弹)，当发现敌机攻击时，可马上投下几颗。这些武器投放后会马上点燃起火，起燃时间通常为500毫秒或更短，燃烧时间为8—12秒，燃烧时可产生近千摄氏度的高温火球，使已经发射的红外跟踪制导导弹偏离原方向，以保证“夜鹰”及时逃走。

“以攻为守”——“夜鹰”的未来隐形术

目前，“夜鹰”所使用的隐形技术都属于被动隐形技术。这些隐形技术的使用虽然提高了飞机的隐形能力，但同时也在一定程度上牺牲了飞机的其他作战能力，如飞机的机动能力、飞机携带导弹或航空炸弹的能力等等。那么，有没有一个更好的隐形技术既能达到隐形效果，又不必以牺牲飞机的其他性能为代价呢?答案是肯定的，其中之一就是有源对消技术。这种技术是通过接收天线将入射雷达波变成脉冲信号，然后经机载计算机处理后，机上对消系统产生并发射一个假回波信号以迷惑敌方雷达。B—2A飞机上的ZSR—62电子战系统实际上就是一种主动电波对消系统。它与机上的APQ—52电子系统结合使用，可以大大提高B—2A的生存能力。

据俄罗斯—家报纸报道，俄罗斯克尔德什研究中心已研制出全新的等离子体隐形技术，在不改变飞机外形结构的情况下，就可使飞机雷达发现的概率降到几乎为零。它的工作原理主要体现在两个方面：一是当对方雷达的电磁波穿越等离子体时，电磁波会与等离子体的带电粒子相互作用，把部分能量传递给带电子粒子，自身能量逐渐衰减二是使部分电磁波绕过离子云。目前，克尔德什研究中心已生产出两代产品，第一代是等离子发生片，第二代是等离子发生器。等离子发生器虽然重量不超过100公斤，但作用明显。它不仅可以减弱敌方雷达的反射信号，改变信号长度，还能向敌人发出一些假信号，使敌人很难正确判断飞机的速度和位置。不过也有人对这一技术提出了疑问，因为敌人可能根据等离子云的位置来概略判定飞机的位置。

(杨宏进摘自兵器工业出版社《隐形飞机及其克星》)

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