2017年3月23日,美媒稱,一架美國B-1轟炸機飛入中國防空識別區遭到中方警告。實際上,此次中國防空雷達探測到常規外形的B-1轟炸機並對其警告可以說一點都不讓人奇怪,因為,媒體報道中國曾在山東沿海方向探測到美國F-22隱身戰機,也就是說,隱形沒那麼神!

圖註:F-117被防空導彈攔截並即將擊中瞬間想象圖
飛機為什麼“隱身”
雷達是用來發現飛機的主要探測器,所以,所謂“隱身”主要是指對雷達隱身。
飛機想在雷達前隱身,就要讓雷達照射到目標後返回雷達的能量或功率儘量少,可以通過兩個辦法實現,一是外形設計,例如所謂“平行法則”,使得電波打在飛機上後,把回波散射到別的方向,而不是朝向雷達;例如,F-22的機翼、平尾和垂尾的前緣和後緣互相平行。B-2轟炸機的機翼後緣形成左右2個“M”型,構成了2組共8條平行線,每組4條。經過這樣的設計,來自某個方向的雷達電波照射,絕大部分都會被反射到別的方向上,返回到雷達的就很少。另外,通過飛機蒙皮上加裝吸波材料,也可以使飛機表面吸收部分雷達照射回的能量從而減弱反射波。對於四代機來說,雷達散射截面積相比三代機,最大能下降到1/500以上,此時探測距離只有原來21%,不能提供充分預警時間,從而使雷達幾乎失效,這就是隱身的威力。
雷達三招“反隱身”
方法一:米波雷達。雷達為了增加對隱身飛機的發現距離,根本原理在於要提高隱身飛機在受到雷達電波照射後返回雷達的電波功率。這個功率的強弱,與電波波長和飛機尺寸的比例有關係。當電波波長與飛機尺寸比較接近時,會產生所謂的“諧振效應”,這時返回雷達的能量相比更短的波長會突然增大,試驗證明,低頻或長波雷達恰好具備這樣的能力,也就是米波雷達,科索沃戰爭期間,南聯盟軍隊正式用米波雷達探測到了F-117隱身轟炸機並引導防空導彈將其一舉擊落。

圖註:被原南斯拉夫防空部隊墜毀的F-117戰機殘骸
方法二:無源雷達。理論上,這種在隱身戰機身上的反射回波不一定非得靠雷達自身發射來產生,其他能夠輻射電磁波的輻射源照射到目標,然後有一部分散射會輻射到雷達身上,都有可能形成來自目標的反射而被雷達接收,這種情況叫外輻射源雷達,是無源雷達的一種特殊形式。外輻射源雷達,它的輻射源可以是民用的通信電台,或者說電視台信號,一般工作在比米波稍短一些的波段,當它照射到隱身飛機這樣的目標後,由于波長與隱身飛機本身的長度也比較接近,所以,輻射到雷達的信號功率也比較可觀,這樣就能發現隱身飛機。
方法三:雷達組網,或多基地探測。在由雷達組成的網絡中,由於雷達位置的不同,可能看到的是同一個目標的不同側面,而目標的不同部位對雷達波的反射能力是不同的,因此有不同的發現能力。舉例來說,F-22雷達散射截面積為0.01平方米,指的是飛機的鼻錐方向,或者說是迎頭方向,也就是雷達波迎頭照射四代機的情況;如果雷達波照射的是側面或尾後方向,雷達散射截面積要大幾倍甚至幾十倍都是有可能的,探測距離就能增加幾倍以上。此外,不同雷達可能工作在不同的頻段,有不同的工作波長,因此四代機所呈現出來的反射特性有可能不一樣,探測距離也就有遠近的區別;或者,不同的雷達其發射功率和天線面積都不同,有的雷達不能看到隱身飛機,有的雷達就能夠看到。

圖註:亮相珠海航展的中國雷達產品,具備反隱身探測能力
結語
“隱身飛機”對常規雷達來說可以壓制雷達探測的距離,壓縮防空系統的響應時間,但是“道高一尺,魔高一丈”,雷達“變個花樣”還是可以將隱身飛機逮個正着,還是那句話,隱形沒那麼神!