| 隐身武器 |
| 送交者: 隐身 2002年02月17日00:14:15 于 [军事天地] 发送悄悄话 |
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隐身武器在一定程度上可以做到“来无影,去无踪”,就防空作战而言,隐身飞行器将大大减少防空体系的预警时间,使拦截飞机无法及时起飞,及早实施有效的拦截;使地面防空武器来不及捕捉、跟踪和射击,使导弹难以寻找目标。以美军的B-1B轰炸机为例,由于它采用了隐身技术,雷达对其探测的最大距离减少了许多,一般大型超短波地空警戒雷达对中高空轰炸机的发现距离通常为600公里以上,而B-1B却只有336~180公里。这无疑 将给防空作战指挥带来极大的困难。另外,一些隐身武器还可以抑制红外探测能量的90%,使其可探测距离减至原来的30%,这就大大限制了红外和光电复合制导武器性能的发挥。 当然,隐身技术对防御作战也带来诸多有利条件,如通过“隐真示假”可欺骗敌方的侦察器材,隐蔽己方兵力的部署,提高战场生存能力,降低敌火力袭击的效果,还可以提高己方飞机、舰艇、导弹实施反击的突然性等等。 隐身技术又称为低可探测技术或目标特征控制技术。它是改变武器装备等目标的可探测信息特征,使敌方探测系统不易发现或发现距离缩短的综合性技术。作为一门交叉性学科,它综合了诸如流体动力学、材料学、电子学、光学、声学等众多领域的技术,是第二次世界大战以后新出现的重大军事技术项目之一。特别是七十年代以来,美、前苏联、日、英、法、德、意大利、加拿大、以色列等国都投入大量人力、物力和财力研究隐身技术,并取得了突破性进展,已由基础理论研究阶段进入实用阶段。目前,隐身技术已经广泛应用于研制隐身飞机、隐身导弹、隐身坦克、隐身舰艇等各种隐身武器装备,有的已研制成功并投入使用。同时,其他重要目标乃至人体、机场的隐身武器装备,在战争中将起到举足轻重的作用。隐身技术的应用,将大大提高军事目标的隐蔽性能,增强武器的突防和攻击能力,打破已形成的攻防平衡态势,促使防御系统中的各种探测系统发生重大变革,并刺激反隐身技术的发展。 作为改变目标可探测信息特征,使敌方各种探测系统难以发现的隐身技术,主要包括有源隐身技术和无源隐身技术两类。有源隐身技术主要地利用光或电子干扰手段隐蔽己方目标,例如施放光或电子干扰使敌方光或电子探测 系统迷盲,施放诱饵使敌方探测设备跟踪假目标等。这类技术靠增加而不是减少武器装备的可探测信息特征来达到目标隐身的目的。 目前人们所说的隐身技术,主要是指无源隐身技术。它是靠减少武器装备等目标的可探测信息特征,使敌方各种探测系统不能发现或发现概率降低,致使等到发现时,防御方已来不及作出反击动作的技术。由于现代战场上侦察探测系统主要靠声波、可见光、雷达、电子、红外等探测技术,所以,一般是通过以下几种途径来实现武器装备的隐身:第一,消除声响,降低噪音,反敌方的声波探测系统,以达到隐身的目的;第二,采用新型伪装,降低目视探测距离,反敌方的光学探测,以达到隐身的目的;第三,降低雷达反射面积,减小雷达探测距离,反敌方的雷达探测,以达到隐身的目的;第四,降低激光探测能力,反敌方的激光探测,以达到隐身的目的;第五,减少红外线特征,降低红外探测能力,反敌方的红外探测,以达到隐身的目的。 隐身技术最早用于航空领域。在第二次世界大战期间,英国为了反德国的雷达侦察技术,用胶合板、云杉等材料做的双引擎“蚊”式轰炸机几乎不被德国雷达所发现,因而这种飞机在第二次世界大战中损失最少,这是隐身技术的最早应用之一。五十年代末,美国在U—2高空侦察机和PLV—7低空侦察机上采用了减弱电磁波反射的涂层,以后又在SR—71“黑鸟”侦察机上使用了隐身吸波材料,侵越战争时在直升机上还采用了红外特征消减措施,降低了苏制SA—7型红外地空导弹的命中率。 六十至七十年代,由于越南战争和中东战争的刺激,以及地空导弹和雷达的发展,对飞机的隐身要求非常迫切,从而推动了对它的研究。1975年,美国正式提出了研制隐身飞机的计划,到1977年11月,以绝对秘密的“海弗蓝”计划为代号的一种原型机XST—1号隐身战斗机首次试飞。1982年经过改进后的实用型机试飞成功,并命名为F—117A侦察战斗机。到1987年,美国已拥有这种飞机50架。该机长20.08米,翼展13.20米,机高3.78米,最大起飞重量23800千克,最大速度为0.8马赫,不进行空中加油的作战半径为1200公里左右。它的全部武器都装在机内弹舱里,武器载重量达2270千克,可携带2枚2000磅(908千克)级的激光制导炸弹或其他空对地武器,其中包括空对地导弹、反辐射导弹等。F—117A在用于自卫或攻击敌方预警飞机时,也可挂空空导弹。F—117A装有前视红外和下视红外探测仪、激光指示仪、多功能显示装置、精确导航和攻击系统、大气数据计算机等先进电子装备。 F—117A作为世界上第一架实用的隐身战斗机,自1983年服役以来,它参加了两次战争。第一次是1989年12月19~20日,美国空军出动了6架F—117A战斗机,完成了对巴拿马的入侵。第二次是1991年1月17日开始的海湾战争,F—117A战斗机发挥了重要作用。它最大的特点当然是突出的隐身性能了。它采用了红外隐身技术、材料隐身技术和雷达隐身等技术。该机有奇特的外形,看上去像是一架小型的航天飞机,采用后掠翼和V型尾翼,机翼很薄以抑制和散射雷达波束,下视图呈楔状,前视图机身呈尖塔形,机身为多角多面锥体,外表几乎全由许多小平面拼接而成,既没有连续的大平面,也没有入射的曲面,使发射的雷达波向多方向弱反射,以致对方的雷达接收机难于收到稳定和连续的信息。机身采用一体制,全机下部没有什么突出部和外挂物,导弹、炸弹等武器全部装在机身或机翼内。飞机上还采用了发射强大功率的微波雷达,发动机排气口和进气口都备有吸波挡板,进气口和排气口也都在机身上部,装有降低雷达截面和红外特征的装置。大量采用复合材料,有效地缩小了雷达反射截面积,还大量使用各种吸波材料,有的还涂有红外隐身涂层,以降低机体与背景的对比度。此外还采用了其他为减弱热、声、光、烟等信号的隐身技术,特别是该机几乎不装任何有源传感器,以达到降低电磁波辐射的隐身目的。全机纯金属材料不超过结构材料总重量的5%,在这5%的金属材料上也尽可能地涂以隐身涂料。出于目视隐身的考虑,还在机身蒙皮表面涂以天蓝色,因而早先它还有一个雅号叫“虚假碧空”。 隐身技术除了用于航空外,还开始用于解决减少水面舰艇的雷达反射截面积问题。前苏联军舰甲板上的舱室都设计得与水面有一个倾角,边缘圆滑,能减少一部分雷达探测性能,以到得隐身效果。美国海军正在研制20米长的导弹快艇,常规的海面搜索雷达探测不到它。美国的DDG—51驱逐舰、前苏联的基洛夫巡洋舰、德国的MEKO护卫舰等,在结核设计上都采用减少雷达反射截面积的措施。对于水面舰艇来说,降低噪音也是一个非常重要的隐身措施,美国舰艇的噪音比前苏联的低得多。此外,在对核潜艇如何提高隐身性能方面,也正在下大功夫。除了从“安静化”、“隐形化”两个方面进行考虑处,还从加大下潜深度、提高航速、消除舰艇物理影响、实行无线电遮蔽和增强水下停留及活动能力等方面进行研究,以提高隐身能力。 在导弹方面,美国B—52轰炸机上的短短攻击导弹(SRAM),已经采用了吸波材料,取代了原来的金属水属安定面。 日本三菱重工业公司制造的空对舰导弹ASM—1的尾翼,也已经用含有铁氧体的复合材料取代了轻合金,取得了一定的隐身效果。日本还在SSM—1岸对舰导弹的尾翼上采用了同样的材料。 美国还非常重视在下一代远程巡航上应用隐身技术,为此制定了“黑幕”计划,主要包括高级空射巡航计划和先进技术巡航导弹(ATCM)计划。 坦克和装甲车由于作战环境和结构特点的不同,采用隐身技术的灵活性比飞机舰艇要小一些,目前主要采取的技术措施是:低矮车身、无炮塔坦克,采用现有的吸波材料外敷车身各部位,以减少坦克和装甲车的热辐射红外特征。 为了进一步提高生存能力,一些技术先进的国家甚至设想对机场也采取隐身措施。利用隐身技术伪装、隐蔽的军用机场叫隐身机场。这是隐身技术在军事领域中运用的又一个新的突破。主要方法是利用计算机控制特殊涂料、染料、屏蔽和假目标等综合性技术达到机场隐身的目的。此外,不定期配有使敌方侦察器材难以发现的飞机“智能隐身蒙布”等配套技术,大大提高了现代军用机场的生存概率,更加适应现代高技术战争的需要。 因为现代空袭武器一般都装有红外扫描器、热成像仪和激光、雷达等较高精度的探测传感手段,能够灵敏地分析了机场等特定目标地区内温差等细微变化,使计算机系统能较准确地确定目标情况。采用了隐身技术之后,就可以使上述传感手段中的信号变频失真,从而达到机场隐身效果。 目前,世界上只有美国、英国曾共同研究了隐身机场技术。具体实验中是在隐身机场上大量装备类似浇花用的“喷灌器”,战时以喷水澌消除飞机的热成像轮廓:在场道上涂上隐身涂料,使其反射效果相似于机场草地;还有充气机棚、假收音机等,以增强综合性的隐身效果。 随着隐身武器的问世,反隐身技术的研究也在不断发展。反隐身技术就是降低隐身效果或使之完全失效果具体技术手段。早在1982年,当美国的第一架隐身飞机F—117A首飞成功时,美国就同时组建了一个反隐身技术的研究委员会,经过10多年的努力,已相继提出了40多项反隐身技术措施,其中最主要的是研制反隐身的全新雷达,它主要包括以下几种: 一是超视距雷达。其工作原理是利用短波在电离层和地面之间的跳跃传播,来探测地平线以下的目标,从目标上方对其实施俯视监视。 二是冲击雷达。这种超宽带式的脉冲射向目标时,能产生多种频率回波,具有较高的距离和角度分辨率,从而获取比常规雷达大得多的反射信号,降低目标的涂料的隐身效果。 三是双(多)基雷达。即将两部或多部雷达的发射和接收分置于多个不同地点,进行前向或侧向等多角度的同时探测,将反馈信息集中处理之后,即可有效发现隐身目标。 四是长波或毫米波雷达。因当前隐身武器涂料所能吸收的主要是厘米波,所以扩展的米波、毫米波及红外、激光等波段的雷达就具有一定的反隐身能力。 五是雷达也光电系统。实际上就是把雷达与其他光电设备形成一个统一的系统,可以实现从微波至可见光的全频谱覆盖,从而提高对隐身目标的分辨力和探测精度。 有矛必有盾,发展了隐身技术,必然导致反隐身技术的发展。因此,根据现今技术的发展情况,预测隐身技术的研究动向和发展趋势将有如下几点: 一是扩展隐身波段。目前,作为主要探测设备的雷达其工作波段主地是厘米波范围,随着雷达技术的发展,防空预警雷达正向毫米波、亚毫米波、红外、激光等波段扩展。因此,隐身技术,包括隐身涂料和材料,也应适应反宽探测的需要。 二是综合运用各种隐身技术。隐身技术本身就是多学科的综合性技术,只有加强综合研究和综合运用,才能获得理理想的隐身效果。 三是必须考虑微波武器对隐身武器带来的威胁,隐身武器若大量吸收微波束,会发热损毁。 四是降低隐身技术的成本。目前采用的隐身技术成本太高,使得武器装备的研制费用和采购费用难以承受,这本身就是不利于隐身技术的发展和广泛使用的。 |
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