现代空战中,随着武器和传感器的作用距离、精度越来越高,战斗机的生
存性正面临着前所未有的考验。因此美国提出,在进行第四代战斗机设计时进
行目标特征控制,减小战斗机的雷达和红外特征,提高战斗机的空战效能和作
战生存能力,这就是隐形。
现代空战中,机载雷达对战斗机的探测作用距离最远、给出数据最全,对
战斗机的威胁也最大,因此对雷达的隐形设计也是战斗机隐形技术中最关键的
部分。
雷达对目标探测距离与目标的雷达反射面积的四次方根成正比,减小战斗
机的雷达反射截面积(RCS)就可以减小飞机的雷达特征信号。战斗机的雷达
隐形技术即从这个方面下手。
决定战斗机的雷达反射面积的最重要因素在于飞机的外形和机体材料的电
磁特性。根据分析,目前影响战斗机RCS的主要部位有:发动机进气道和压气
机、机翼上下表面、垂尾与平尾的垂直反射角、座舱空腔、雷达罩、武器外挂
物等等。有针对性的,目前技术也主要有以下几项:
——采用平行排列的反射面,减小产生雷达强峰值型号数量;
——采用带后掠角的飞机前缘,使雷达反射波的反射方向远离雷达波辐射
源;
——避免采用垂直相交平面,避免形成直角反射器;
——采用武器燃油内装;
——采用座舱镀膜减小座舱空腔效应;
——减小控制面;
——采用内埋式发动机和S形进气道,同时对进气道口进行精心设计;
——采用吸波材料等等。
采用以上这些技术后,战斗机的RCS可以得到有效控制,以F22为例,其
RCS只有0.008平方米。
除了控制雷达目标特征,控制战斗机的红外特征是隐形的另一个重点。目
前,战斗机的主要红外辐射源是发动机的尾部和机体前缘,在加力下则更为明
显。因此主要的方法就是使飞机具有超音速巡航飞行的能力,这也是四代机的
另一个基本要求。这样当战斗机需要进行超音速巡航时就无须打开加力,限制
尾喷管的温度,达到隐形的目的。
隐形技术的使用将使战斗机的生存力和战斗力大为提高,但也使战斗机的
造价达到惊人的程度。在未来的几年内,世界上除了美国的F22和正在试验的
JSF以外,尚不会有别的空优战斗机投入使用,但是隐形战斗机对空战样式的
改变却是我们迫切需要考虑的问题了。
隐形战斗机在空战的威力主要体现在两个方面。
一是低可探测性。如果1台雷达对另一架RCS为8平方米的战斗机的探测距
离为100公里,那么对F22的探测距离就只有18公里,而18公里已经进入了
AIM9X的迎头攻击距离,结果可想而知。
二是近乎“不可被跟踪”的能力。所谓跟踪,即是雷达为了精确测量目标
数据、保证导弹发射而对目标进行的连续小范围内的照射,雷达天线在跟踪过
程中将随着目标的运动而转动。但对于隐形飞机来说,其采用了平行排列设
计,将使反射波能量集中在某一狭窄的方向上,使正对着其反射方向的雷达最
初可能接收到一个很强的信号,但随后由于飞机相对方位的改变而使信号迅速
减弱消失。
第二点与第一点相比在空战中更为重要。即使F22的RCS达到了很小的程
度,也不是每一种雷达都不能发现它,如波长在150-200厘米的远程预警雷达
就可发现隐形飞机。但是作为攻击武器使用的机载雷达、防空导弹制导雷达、
高炮雷达、空空导弹导引头,由于波长都在1-20厘米左右,都不能实现对隐形
飞机的发现和稳定跟踪,当然也谈不上进行攻击。
根据美国空军对F22提出的作战使用要求,F22的基本作战模式将是在预
警机的引导下进入战位,短时间打开雷达发射武器并进行制导,在超视距摧毁
目标,尽量避免进入近距空战。对于所有非隐形飞机来说,F22的出现都将是
灾难性的——在新一代的AADRM空空导弹使用后将更是如此。即使能够远程
摧毁预警机而迫使F22打开雷达,也没有什么武器能在超视距上能够实施攻
击,而F22却是攻防自如——其超音速巡航能力将使大多数飞机无法追上它。
由此可见,隐形飞机在空战中的使用将使现代的空战样式和理论发生重大改
变。
发展隐形战斗机并非美国的特权。随着时间的发展,别的国家也总会发展
出隐形战斗机。当双方的隐形战斗机在空中遭遇时结果将是很有趣的——双方
都看不到对方,也无法使用导弹超视距攻击。因此有人据此推测,空战将重新
回到视距内使用航炮的格斗时代。我认为并非如此。相反,这将推动新一代机
载传感器和空空导弹的发展。例如,使用多模复合制导、具有一定巡航能力的
空空导弹就可以部分的解决这个问题.