2019年6月6日,伊朗方面對外宣稱,伊朗防空部隊確認(rèn)已經(jīng)連續(xù)多日在波斯灣地區(qū)利用雷達(dá)發(fā)現(xiàn)和跟蹤到了美國F-35A戰(zhàn)斗機(jī)。伊朗防空部隊官方表示,自己使用S-300ZRS防空導(dǎo)彈雷達(dá)和伊朗國產(chǎn)反隱身米波雷達(dá),一起監(jiān)視到了從阿聯(lián)酋空軍基地起飛的美國空軍12架F-35A隱身戰(zhàn)斗機(jī)。伊朗軍方表示,當(dāng)時美國空軍F-35A隱身戰(zhàn)斗機(jī)是以“野獸模式”戰(zhàn)斗模式起飛的。F-35A隱身戰(zhàn)斗機(jī)全身掛滿了導(dǎo)彈、炸彈,“野獸模式”就是發(fā)揮F-35A隱身戰(zhàn)斗機(jī)最大掛載武器量的模式。那么今天我們就來了解一下隱身戰(zhàn)機(jī)究竟能不能被發(fā)現(xiàn)。
首先我們要了解一個概念,那就是隱身飛機(jī)是“能看到”的。因為隱身飛機(jī)指的雷達(dá)隱身,不是視覺隱身。所以在目視范圍內(nèi)隱身戰(zhàn)機(jī)無所遁形,這就是為什么美軍的F-22和F-35,多次在“狗斗”(視距內(nèi)空戰(zhàn))時被三代戰(zhàn)機(jī)模擬擊落過。
而隱身飛機(jī)指的雷達(dá)隱身,指的是對某些固定頻率的雷達(dá)電波隱身。隱身技術(shù)即隱形技術(shù),準(zhǔn)確的術(shù)語應(yīng)該是“低可探測技術(shù)”。即通過研究利用各種不同的技術(shù)手段來改變己方目標(biāo)的可探測性信息特征。由于隱身武器的設(shè)計通常是針對厘米波段雷達(dá)的,因此將雷達(dá)的工作波段向米波段和毫米波段甚至紅外波段和激光波段擴(kuò)展,都將具有一定的反隱形能力,所以說從理論上講隱身飛機(jī)是可以被雷達(dá)發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)今世界的反隱形雷達(dá)主要包括無源雷達(dá)(外輻射源雷達(dá))和有源雷達(dá)這兩類。
無源雷達(dá)又稱外輻射源雷達(dá),被動探測雷達(dá)就是自身不輻射電磁信號,而是借助外部信號源也就是隱形機(jī)本身散發(fā)的信號源進(jìn)行探測。無源雷達(dá)外輻射源信號有兩類和三種,即探測目標(biāo)如飛機(jī)和導(dǎo)彈自身攜帶的雷達(dá)、通信、導(dǎo)航、應(yīng)答機(jī)等輻射源;另一類是自由空間己有的、長期使用的電波輻射源,如電視、調(diào)頻廣播等,后者又包含已方的輻射源,也包含敵方非合作式的輻射源。被動探測雷達(dá)的基本原理類似于多普勒雷達(dá)的原理,因為現(xiàn)在的空間中遍布各種電磁波,當(dāng)隱身飛機(jī)從電磁波中穿過時,就會對頻率造成干擾,被動探測雷達(dá)接收機(jī)接受到這些被干擾的電磁波,再利用多普勒效應(yīng)經(jīng)過計算機(jī)計算就能找出隱身非機(jī)動的行蹤。被動探測雷達(dá)由于不發(fā)射電磁波,所以雷達(dá)本身不易被敵方偵察系統(tǒng)發(fā)現(xiàn),生存能力較強(qiáng)。此外,被動雷達(dá)不需要高功率發(fā)射機(jī)、收發(fā)開關(guān)等相關(guān)電子設(shè)備,因此被動探測雷達(dá)的成本費用很低。捷克產(chǎn)的“維拉”-E就是此類型的雷達(dá),“維拉”-E,美國先進(jìn)的B-2隱形轟炸機(jī)在250公里開外便被“維拉”-E雷達(dá)一舉擒獲,從而奠定了該雷達(dá)在軍事裝備界的翹楚地位。中國曾希望購買一批“維拉”,但在2004年因美國的干預(yù)而流產(chǎn)。
雷達(dá)系統(tǒng)的一般規(guī)律是,波長越長探測距離越長,但是定位進(jìn)度不高;波長越短,探測距離越短,定位精度高。所以早期的防空系統(tǒng)利用波長長的雷達(dá)進(jìn)行預(yù)警,而利用波長短的雷達(dá)進(jìn)行定位和引導(dǎo)導(dǎo)彈攻擊。隱身武器的設(shè)計通常是針對厘米波段雷達(dá),防止被雷達(dá)精確定位高度,以防被鎖定擊落。而現(xiàn)代先進(jìn)的長波(米波)雷達(dá)一般用于戰(zhàn)役級空中警戒和空戰(zhàn)引導(dǎo)。該類雷達(dá)集中了微波雷達(dá)和長波雷達(dá)的部分優(yōu)點,具有較大的作用距離和較高的定位精度,能夠滿足戰(zhàn)役級對空警戒和引導(dǎo)要求。米波雷達(dá)屬于長波雷達(dá),它帶有自己的發(fā)射機(jī),主要用于長距離探測,對戰(zhàn)機(jī)的威脅相對較小。對于隱形飛行器的探測是通過多批次連續(xù)開機(jī)掃描來完成的。但是由于其自身有輻射源,很容易被對方發(fā)現(xiàn)并實施有效打擊。(上圖為國產(chǎn)新型米波雷達(dá))
為了彌補(bǔ)米級雷達(dá)容易被發(fā)現(xiàn)和摧毀的缺點,很多國家把突破口放到了相控陣體制雷達(dá)上。因為相控陣?yán)走_(dá)發(fā)射功率大,探測距離遠(yuǎn),所以即使被發(fā)現(xiàn),敵人也很難突破層層防空網(wǎng)進(jìn)行打擊。相控陣?yán)走_(dá)雷達(dá)一般采用UHF工作頻段(即P波段),即分米波雷達(dá),而這米級和分米級雷達(dá)波只要輻射功率足夠強(qiáng),就完全可以在F-22的機(jī)身等較大的部件上,如垂尾、平尾以及機(jī)翼前后緣上產(chǎn)生電諧振,從而形成較強(qiáng)的回波。而且F-22戰(zhàn)機(jī)表面涂覆的吸波材料涂層對于分米波和米波來說,也是完全無效的。這便是P波段相控陣?yán)走_(dá)雷達(dá)能夠發(fā)現(xiàn)F-22A的主要工作原理。相控陣?yán)走_(dá)雷達(dá)能夠?qū)μ囟沼蜻M(jìn)行快速掃描搜索,具備時間空間全方位無死角監(jiān)控能力。(上圖為相控陣?yán)走_(dá)天線)
在科索沃戰(zhàn)爭中擊落一架F-16戰(zhàn)機(jī)和一架F-117A型“夜鷹”隱形戰(zhàn)斗機(jī)的南聯(lián)盟導(dǎo)彈連指揮官退役后,披露了當(dāng)時是如何擊落F-117A型“夜鷹”隱形戰(zhàn)斗機(jī)的原因。為了防止哈姆反雷達(dá)導(dǎo)彈、電子探測系統(tǒng)和精確制導(dǎo)炸彈的襲擊,他下令全部通訊使用傳統(tǒng)的有線電話,絕不使動用手機(jī)或無線電臺,必要時指揮部派通訊員步行或者乘車傳令。避免了美軍電子偵聽系統(tǒng)確定他導(dǎo)彈連的具體位置確保了其導(dǎo)彈連的生存。同時南聯(lián)盟情報機(jī)關(guān)向意大利空軍基地附近派出了特工以收集戰(zhàn)機(jī)起飛情報。各導(dǎo)彈連指揮官能夠迅速獲知飛機(jī)的參數(shù),再計算出飛機(jī)飛到南斯拉夫大致的時間。因為美國人很相信F-117A的隱身性能,所以航線是不變的,在其必經(jīng)之路設(shè)下埋伏,到這個時間點馬上發(fā)射薩姆3,從而將其擊落??梢娎每茖W(xué)的戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù),隱身飛機(jī)一樣無處遁形。(上圖為F-117)
既然反隱身技術(shù)現(xiàn)在發(fā)展的越來越好,隱身技術(shù)有沒有發(fā)展呢?一直以來,大部分戰(zhàn)機(jī)采取的都是被動隱身,像F-117那樣把外形做的很科幻,減少圓滑過渡,減少雷達(dá)反射面積;要不就是像B-2一樣涂上一層“隱身衣”,吸收雷達(dá)波。這些方法都叫被動隱身技術(shù),其實還有一種主動隱身技術(shù)。上一篇我們講高超音速飛行器,講到了一個“黑障”,也就是一層電離層把機(jī)體罩住,隔絕電磁波。雷達(dá)波也是電磁波,也可以被電離層隔絕,從而隱身。上圖為法國的陣風(fēng)戰(zhàn)機(jī),大家可以看它垂尾上紅框畫出來的就是主動隱身裝置。而俄羅斯也宣稱其隱身戰(zhàn)機(jī)也配備有制造電離層的主動隱身裝置。
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