“偷師”蘇聯,美帝才搞出第一架隱形戰機? |
送交者: 三把刀 2024年09月16日21:50:16 於 [軍事天地] 發送悄悄話 |
最近看到兩則消息,據說J-20戰鬥機換裝了WS-15發動機,終於達成了完全體的狀態,而差不多同時,隱身艦載機也首次上艦試飛。 ◇ 圖為相關新聞截圖 這兩款第五代飛機都具有一個共同點——隱身,這也是第五代軍用飛機的最核心指標之一(即隱身性/Stealth、超音速巡航/Supercruise、超級機動性/Super-maneuverability,綜合傳感器系統/Integrated Avionics),此隱身並不是用眼睛看不見,而是讓飛機在雷達屏幕上消失,要做到這點需要對飛機的外形進行特別的設計,使得照射上去的雷達波無法被有效地反射到雷達接收器這裡。 ◇ 圖為F-117.F-35.B-21 縱觀歷史,對隱形飛機設計最完備的國家當然是美國,他們從F-117和B-2.再到如今的F-22和F-35.還有即將投入服役的B-21.其隱身性能和飛行性能的平衡做的越來越好。而追根溯源,美國飛機隱形的技術和靈感有不少竟然是來自蘇聯,那麼蘇聯科學家怎麼就指導了美國隱形飛機的設計,而蘇聯本身放着如此厲害的科學家和犀利的靈感,為什麼沒能開發出自己的隱形飛機?今天我們就來聊聊。 美國開發隱形飛機在很大程度上是源于越南戰爭的慘痛教訓。北越軍隊在蘇聯援助下靠着防空雷達和地對空導彈構築了一套相當有威脅的防空體系,美國空軍的實力不可謂不強大,但每次空襲都會在防空雷達和薩姆導彈面前碰的頭破血流。 ◇ 圖為一架被擊中的F-4“鬼怪”戰機 要解決這個問題有很多種辦法,比如用干擾彈和箔條引開導彈,再比如用反輻射導彈壓制對方的雷達,等等等等,當然,最靠譜的辦法還是想辦法讓自己的飛機在雷達屏幕上完全隱身,讓對方的導彈成為擺設。 這當然是釜底抽薪的一招,自從雷達技術發明以來,就不斷有國家在尋找讓飛機在雷達屏幕上消失的辦法,二戰末期美國德國進行的相關研究主要是集中在隱身吸波塗料之上,也不能說這辦法沒用,但是它對於雷達波反射的削減實在有限,如果想要真的讓飛機消失在雷達屏幕上,勢必要對飛機的外形進行重新設計,而這個設計到底應該是什麼,沒有人能夠說清楚。 ◇ 圖為青年時代的烏菲莫切夫 這樣的局面在1960年代得到了改變。1962年,蘇聯數學家烏菲莫切夫在蘇聯無線電出版社出版了自己的著作,名字叫做《繞射物理理論的邊緣波》,當時這本書總共發行了6500冊,發行量並不大,在當時的蘇聯也沒能引起重視。在這個著作中,烏菲莫切夫提出了一個理論,物體對雷達電磁波的反射強度和物體的大小無關,而是和邊緣布局有密切關係。 這麼一來,一架很大的飛機只要在外形上設計合適,也是可以在理論上極大減小雷達反射截面積的。在當時,烏菲莫切夫工作的單位是第108研究所,也就是中央無線電理論科學技術研究所,並在研究所中先後輾轉幾個部門,108研究所有很強的軍方背景,以當時的蘇聯國情而論,他是不能自由跟其他人討論學術話題的,但他的這著作既然是公開發表,那麼肯定會被美國人給看到。 ◇ 圖為晚年的烏菲莫切夫 當時的美國學術界針對烏菲莫切夫的觀點展開了激烈討論,甚至有教授寫文章說他的底層分析邏輯是有問題的,這文章發表在公開的學術期刊上,烏菲莫切夫自然也能看得到,馬上針鋒相對地寫文章批駁,並發表在學術期刊上。就這樣,烏菲莫切夫和美國科學家用這樣一種特殊的方式進行着科研交流。 1973年,烏菲莫切夫離開第108研究所,來到蘇聯科學院下屬的無線電電子技術研究所工作。新單位的保密制度跟108研究所不可同日而語,烏菲莫切夫可以用各種方式與世界各地的同行交流。當他參加國際無線電聯盟的大會時遇到了幾個美國科學家,這幾個美國人誇他寫的書很好,並且正在認真學習研究。當然,美國人還是謙虛了。美國情報機關對於烏菲莫切夫的工作甚至他本人都予以特別關注。六七十年代美國飛機在越南戰爭中損失率居高不下,開發在雷達屏幕上隱形的飛機是空軍飛機設計的終極目標,而烏菲莫切夫這來自蘇聯的指導成了美國工程師們的關鍵靈感來源。 ◇ 圖為首次採用的烏菲莫切夫的隱身理論製造的海弗蘭原型機 ◇ 圖為飛行中的海弗蘭一號原型機 1973年,洛克希德公司的工程師們注意到烏菲莫切夫的理論,按照這個理論,一架飛機哪怕再大,只要對各種邊緣進行仔細設計,理論上當然可以在雷達上隱身。當時美國的電腦技術已經有了相當的進步,要設計一款隱身飛機需要的大量計算也是可行的,隨後洛克希德公司的工程師們花了六周時間基於烏菲莫切夫的理論編寫了算法程序,用它設計飛機機身外形。 以當時的計算機技術,設計出來的飛機完全沒有流線型的外表,反而是一些多面體的組合,看上去怎麼都不像是能飛起來的樣子,洛克希德公司給這飛機起了個暱稱叫“絕望鑽石”,但這樣的外形在實測之時真的能夠把雷達反射截面積降到幾乎為零。 接下來洛克希德公司要做的就是在隱身和飛行兩者之間找到平衡,如此打造的試驗機還真的飛了起來,這就是他們的“擁藍”計劃,它標誌着隱身飛機設計的革命性突破。 ◇ 圖為夜間起飛準備執行打擊任務的F-117 ◇ 圖為復原插畫中F-117“夜鷹”空襲伊拉克 “擁藍”計劃的飛機遠遠說不上完美,但這正是美國空軍苦苦找尋的隱身飛機。隨後洛克希德公司正式拿下了隱身飛機的設計生產合同,並基於“擁藍”深度改進,最終打造的飛機就是F-117.這款飛機在海灣戰爭中執行了1300次任務,摧毀了40%以上的高價值戰略目標,而伊拉克貌似固若金湯的防空體系對這F-117是毫無辦法。 ◇ 圖為美軍一支F-117中隊 此戰不僅讓F-117一戰成名,也無可辯駁地說明在新時代的戰爭中,隱身才是王道。而在這個領域裡,美國空軍不止有F-117.還有B-2隱身轟炸機。當然,美國人並沒有就此止步,F-117和B-2的確是隱身的,但飛行性能還有很大的改進空間,當1990年代之後電腦的算力突飛猛進,能讓飛機隱身的外形可以不必是多面體,而是更加流線的造型,如此一來,在隱身的前提下飛機的飛行性能自然能夠更好。 當1990年代美國提出新一代戰鬥機的設計理念時,隱身成了無可辯駁的第一核心,在這個理念下誕生的F-22和F-35.也的確面對傳統的戰鬥機擁有壓倒性的優勢。在未來相當長的時間裡,隱身飛機會是空軍的核心戰力,而這一切的源頭,都可以從蘇聯科學家烏菲莫切夫的著作講起。 ◇ 圖為F-22獨特的尾噴口,以及試車中的f119發動機 相比於隱形飛機的技術發展,烏菲莫切夫的祖國和他自己的命運就非常有戲劇性了。1991年蘇聯解體的時候,美國隱形飛機在海灣戰爭大殺四方的消息也得到了報道,蘇聯和俄羅斯軍方稍一調查就發現,這F-117的設計關鍵靈感就來自烏菲莫切夫。當時知道這個事兒的有不少俄國人非常生氣,怎麼能給冷戰期間的最大對手提供靈感呢?而蘇聯解體之後,俄羅斯的經濟非常糟糕,烏菲莫切夫當時已經六十一歲,別說給這樣的知識分子起碼的待遇,俄國甚至連他的退休金也都發不出來了。 當時美國向烏菲莫切夫發出邀請,烏菲莫切夫也就答應了,在加州講學,後來索性就定居美國,而在之後相當長的一段時間裡,烏菲莫切夫的研究方向轉為了“如何改進雷達使得過去隱身的飛機變得不那麼隱形”,當然啦,他的研究成果美國政府也看在眼裡,給他頒發了好幾個獎章,而在烏菲莫切夫的祖國俄羅斯,他沒有得到任何的名譽和物質上的獎勵,畢竟他的發現到頭來還是讓美國人學了去,這事兒就這麼黑不提白不提算了。那麼當然,俄國的飛機到現在的隱身性能,也的確是約等於沒有。 ◇ 圖為烏菲莫切夫和他的著作 儘管如此,後代回顧美國隱形飛機發展歷史的時候,還是能找到烏菲莫切夫這麼個蘇聯人的影子,有人就會覺得美國是在剽竊蘇聯,可問題是烏菲莫切夫的發現就在公開發表的著作里,也是美國人把它當成了寶,而蘇聯的高層,卻一而再再而三地與這些本可能改變遊戲規則的發現發明失之交臂。 說到底,蘇聯俄羅斯的人才都是世界頂尖的,但在那樣的國情之下,他們的人才不能充分施展才華,反而這烏菲莫切夫也是跑到了美國,所以,與其在糾結美國人如果沒有蘇聯科學家就造不出隱形飛機,不如反過來想想,這些蘇聯科學家這麼厲害,為何不見用於祖國呢?面對這樣的靈魂拷問,所謂的答案大約也只剩這麼一句話,那就是“我蘇聯自有國情在此”了。 |
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