隐形飞机--F/117 A_战斗机论文

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在众多的隐身武器装备中,隐身飞机是研制、发展最快,取得成果最多的。早在60年代初,美国就研制成功了SR—71 隐身高空侦察机(U—2的后继型)。在以后的20多年间,美、 前苏联等国又相继研制出综合运用各种隐身技术的飞机。这里,着重介绍隐身性能较好,有一定代表性的美军F—117A型隐身攻击战斗机。

大家知道,1991年海湾战争中,美国隐身战斗机F—117A 无所不能,造出“神话”,但在今年科索沃战争中,F—117A折戟沉沙, 这种“神话”在F—117A战斗史上写下了不光彩的一页。

一.神出鬼没的F—117A隐身飞机

70年代,美军战斗机在越南、中东战场上饱受雷达制导的地对空导弹的威胁,损失惨重,因此促使人们萌生了研制不易被雷达发现的飞机的想法。在美国国防高级计划局(DARPA)的主持下, 发起了若干项研制隐身武器的“黑(绝密)计划”。其中,美国洛克希德公司的“臭鼬工程”最引人关注。该计划在保密的环境下实施了好几年。几经周折,第一架隐身战斗机终于在1981年飞上蓝天,并于1983年正式服役,被命为F—117A。美国空军共订购59架,于1990年度交付完毕,F—117A隐身攻击战斗机的诞生揭开了航空史上新的一页,进入了隐身飞机的时代。

F—117A是单座亚音速隐身战斗机,它的全名为洛克希德—马丁F—117A夜鹰(Lock—heed—Martin F—117Night Hawk), 主要用于携带激光制导炸弹对地面目标实施精确攻击。主要机载设备有前视红外传感器,伸缩式激光定位器,高精度惯性导航系统、全球定位系统及卫星导航系统综合在数字式导航、攻击系统中,伸缩式无线电天线。作战装备有:一个内部武器吊仓内具有2 个吊挂点,

最大载弹量为5000 磅(2268kg);标准武器为AGM—88哈姆反雷达导弹,AGM—65“幼畜”空对地导弹,GBU—19、GBU—27电视制导炸弹,BLU—109激光制导炸弹, B61核弹。发动机为两台通用动力公司单台推力4899kg非加力F404—GE—F1D2 蜗轮风扇发动机,翼展13.20米,机长20.08米,机高3.78米, 机翼前缘后掠角66°。最大起飞重量23814千克。 最大速度M1+,正常最大使用速度M0.9,起飞着陆速度227 公里/时。作战半径1112km,乘员1人,出售单价4500万美元。

二.F—117A的隐身技术和隐身原理

1980年,美国空军在内利斯空军基地组建了第4450战术大队, 即F—117A隐身战斗大队。由于F—117A专门用于夜间攻击, 所有飞行员都只在夜间进行训练,因而人们难得一见其尊容。直到外界知道了这种飞机的存在,F—117A便成了记者们竭力捕捉的对象。1986年7月, 一架F—117A坠毁在加利福尼亚,美国空军立即派兵严密封锁了这一地区,更加引起了人们对这一神秘飞机的好奇。直到1990年4月3日,美国国防部首次公布了F—117A隐身战斗机的技术细节,才揭开了F—117A的神秘面纱。

所谓隐身飞机是指不易被敌方雷达或红外、可见光、声探测等传感器发现的飞机,又称做隐形飞机。

F—117A采用的隐形技术有:(1)隐形外形设计。机体由多个用隐形复合材料制成的小平面构成,具有吸收雷达波和抗热能力。机身表面涂有吸波涂料。(2)隐形结构设计。采用404型涡轮发动机。没有外挂武器。机内不装载大功率有源传感器,以降低机内的电磁辐射和热辐射。(3)隐形进气口和排气口的设计。发动机进气口在飞机背部, 稍后于座舱,并设吸波挡板。喷口位于尾翼前方并使用吸波挡板。喷流绕过后机身,以利于降低雷达散射截面积和自身红外辐射。(4 )飞机尾翼有翼缝,可吸收冷空气,降低红外辐射。(5)该机突防时, 可进行超低飞行,利用地形屏障,避开敌方地面预警雷达。由于采用上述技术,使F—117A的雷达散射截面积仅为0.1平方米,比F—15战斗机的10 平方米下降2个数量级,这将使雷达发现距离缩短68%。

F—117A外型奇特,整架飞机几乎全由直线构成, 难怪有人打趣地说:设计F—117A时,设计师一定没收了绘图员的曲线板。 就是这种奇特的多平面多角体外型,保证了飞机的隐身性能。比如,一般雷达的探测角多与飞机轴平面成30°左右,而F—117A表面的倾角大于30°, 可以使雷达波偏转出去。设计师还把F—117A 机身表面和转折处设计成使反射波集中于水平面内的几个窄波束,使两波束之间的微弱信号与背景噪音难以区别。机翼和尾翼部都采用了没有曲线的菱形翼型,这在战斗机设计中是前所未有的。F—117A的进气口为网状格栅隐蔽式, 栅条的安装方向由上到下,间隔1.5厘米,能屏蔽10厘米或更长的雷达波。 由于格栅在起飞等时候会使进入进气口的气流产生压降,因而设计了辅助进气口,在起飞和复飞打开。尾喷口为开缝式,保证其在红外频谱上的隐形特性。所有舱门和接缝都采用锯齿形,且锯齿形边缘与窄波束方向垂直,使其反射波不会形成另外的波束。所有的这些设计,使F— 117A在飞行时的雷达反射面积比一个飞行员头盔还小。

在理论上,F—117A能在设防区域的任何高度飞行, 而不必进行地形跟随低空飞行来躲避敌方雷达,因此它比普通飞机更适合于攻击地面目标。

三.F—117A隐身战斗机的神话是人为创造出来的

1989年12月,F—117A首次在入侵巴拿马战斗中投入使用。 在1991年1~2月的海湾战争中,又有44架F—117A参战。1月17日凌晨,当F —117A利用其隐身能力偷侵到伊拉克首都巴格达市中心通信大楼上空投下炸弹45分钟以后,巴格达才拉响空袭警报。战争期间,设防严密的巴格达市内的95%的目标都是由F—117A在夜间进行攻击的, 在执行任务时没有损失一架飞机。由于F—117A 在海湾战争中表现出色而使隐身飞机身价大为提高。

为什么说F—117A隐身战斗机的神话是人为制造出来的, 是因为巴拿马和伊拉克的无能为力而不是因为这种飞机的无所不能。所谓隐身并不是真的看不见,只是说目标特征大大减小,不大容易在雷达荧光屏上发现而已。至于伊拉克人在海湾战争中为什么一点都看不着,那是因为美国采取了强电磁干扰措施,所以不光是F—117A, 别的飞机也同样看不着。这次F—117A侵入南联盟境内的作战环境是大致相同的。 美军肯定也采取了干扰。而在这次科索沃战争中,南联盟几乎不用无线通信方式,而以隐蔽得很好的有线通信方式替之,为了避免暴露自身,南联盟几乎没有开启地空导弹固定发射站,主要以火炮作为防空手段,辅之以机动性很强的移动式地空导弹,这样就使北约希望通过电子战把目标“逼”出来的如意算盘落了空,迫使把夜间空袭转到白天,通过飞机自身的探测手段来寻找和摧毁目标,但这样就大大增加了空袭的风险。果不其然,在第四轮空袭中,一架F—117A就折戟沉沙。F—117A被击落也并非偶然,因为这种飞机失去了夜幕的掩护就很容易被目视发现,没有电子环境,它的隐身特性形同虚设。由于F—117A 不能携带火力圈外发射的巡航导弹,只能装载激光制导炸弹,因而在攻击目标时首先要降低高度,向目标发射激光束后才能投放炸弹。如果当地气候条件恶劣或地面烟雾较浓时,为了提高激光束制导效果,飞机还要进一步降低高度,加上该机只有一名飞行员,他同时要完成驾驶飞机、瞄准目标、发射激光束和投弹等一系列复杂的动作,因而不仅要求飞行员有很精湛的技术还要有很好的心理素质,稍有差错就会导致飞机坠毁。更糟糕的是,据隐形战机的驾驶员说,战机的外形不应该涂成致命的黑色。在有月光的夜晚,不管战机的隐形性能有多好,白色的云层都会将黑色的战机折射出阴影,使战机更容易被地面炮火捕捉到(曾有许多设计者建议将战机涂成柔和的深蓝色,更易躲藏,但美国军方认为这种想法过于保守,下令涂成黑色)。而且F—117A属于第一代隐身技术战斗机, 由于过份强调隐身特性而牺牲了飞机本身的许多性能,如它不能进行超音速飞行,飞机的机动性较差,在密集的防空火炮中不如常规战斗机灵活。

(以上资料来源于《中央电视台》电子版及“雅虎”中文网站。)

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