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剪水鹱的博客

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关于隐形飞机的几条迷思  

2012-03-02 21:27:37|  分类: 推荐阅读 |  标签: |举报 |字号 订阅

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1. 鸭式布局不隐形
对 J-20 微波波段雷达反射截面积的模拟结果 (参见2.0 版 J-20) 已经证明了这一 “真理” 的荒谬,MD 并不是真理的唯一持有者,况且 JAST/JSF 项目中,据称对鸭式布局深恶痛绝的洛马也曾慎重考虑过 “小 J-20” 风格的气动布局 (下)。

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之所以采用这个构型,主要是出于改善横截面积分布的考虑。STOVL 构型的 JAST/JSF 在座舱后方配备巨大的升力风扇,如果采用常规构型则将在横截面积曲线上造成明显的 “驼峰”,严重影响跨/超音速性能。而采用鸭式布局,将主翼位置向后移动,则可有效解决这一问题。洛马最终放弃鸭式,回归常规路线,主要因素并不是某些人想象的 “鸭式不隐形”,而是为了实现三军通用。海军型 JSF 为满足低速性能要求,机翼面积显著高于空军和陆战队型,常规构型能较为便利地实现机翼的放大,这是鸭式布局无法做到的。

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实现三军通用的代价之一,是 F-35B 升力风扇造成的横截面积曲线 “驼峰”。F-35 系列的跨/超音速性能本来就不怎么的,“驼峰” 的存在使 F-35B 的跨/超音速性能进一步恶化。

2. 雷达吸波涂料会造成蒙皮温度的上升,造成隐形飞机易被红外探测系统发现
每次看到这种说法都忍不住想把前一天的晚饭喷出来。人云亦云,以讹传讹的风气果然是欣欣向荣关于隐形飞机的几条迷思 - puffinus - 剪水鹱的博客。电磁波的波束角与波长成正比,与天线孔径成反比,波长高出红外线/可见光/紫外线几个数量级的无线电波根本无法实现激光束般的高度聚焦,这是由基本物理学原理决定的,非人力所能改变。举例来说,孔径接近 4 米的 MD 海军宙斯盾系统 AN/SPY-1 型 S 波段相控阵雷达,最小波束角为 1.7 度,波束到达 20 海里之外时,覆盖区域直径已超过 1 千米,能量密度下降至不足离开发射天线时刻的五十万分之一。即使假定 SPY-1 雷达的单片天线得以输出全系统的 6 兆瓦极限功率,且被照射飞机的蒙皮将接收到的辐射能量尽数吸收,转化出的热能充其量也不过几千瓦而已。这点热量与发动机废热和高速飞行的气动发热相比,有如旭日下的萤火之光,完全不值一提。多数威胁源的波束聚焦程度和输出功率均不及 MD 的盾舰,就算数十台雷达交叉照射,对隐形飞机热信号的影响也完全可以忽略不计。

3. J-20 厘米波段前向雷达反射截面积为 0.05 平方米,F-22 为 0.01 平方米
这个说法好像是来自海外,因此不少国人深信不疑。确实与常规战斗机 10 分贝/10 平方米级的前向雷达反射截面积相比,-30 到 -40 分贝/千分之一到万分之一平方米的信号强度似乎也太小了一点,从常识角度看似乎不可能成立。科普工作果然远远没有做到位啊。事实上,F-22 和 J-20 的正向厘米波段雷达反射信号强度能降低到常规战斗机的万分之一至十万分之一并不值得大惊小怪,这是因为常规飞机完全没有考虑雷达信号控制问题,外表上充斥着几乎是为增大雷达反射截面积量身定做的各类结构,就好象是当年在清政府面前耀武扬威,穿得好似龙虾的英军一般。MD 的 B-1B 并未过多地采取雷达信号控制措施,仅仅是优化了表面平滑度,及将进气道换成了弯曲结构,便使其正向雷达反射截面积降低到了 B-52 的 1/100,B-1A 的 1/10。殚精竭虑地降低信号特征的 F-22 和 J-20 等高配隐形战斗机若不能将正向雷达反射截面积降到 - 30 分贝以下,那才是真正的意外。
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