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(图文并茂)四代机基本知识 之 隐身

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 楼主| 发表于 2009-6-10 15:10 | 显示全部楼层 |阅读模式
(图文并茂5)冲压发动机界的恐龙、哥斯拉以及宇宙哥斯拉 (图文并茂)四代机基本知识4-进气道之XB70女武神的哀伤 (图文并茂)四代机基本知识3---进气道的故事(1/4) 【图文并茂】四代机基本知识 之 翱翔之翼 (图文并茂)四代机基本知识 之 隐身 来美言这么久,我常长真臻一直苦于不会发图,所以很多帖子都不好发,现在好了,经群里朋友的点拨下,终于会发图了,那么就可以痛快的发帖子了。 网上很多网友发的四代图都是自己随性想象画作,并没有很好的理论参照,大多停留在表面。而我发的这帖子,将会有大量的理论数据作为后盾,并同时将进行大量的科普图文讲解,虽然会很长,但绝对不会枯燥。这样美言网友看后,就能明白到为什么要这么设计,并且相信大家看了后对自己的军事知识会有个很大的飞跃。 而隐形将最先开讲,因为四代机的隐形太重要了,后面讲的所有内容都是离不开隐形的。好了,下面进入正题。   四代机之隐身     作为一款四代重歼,具备高隐形,高机动,超音速巡航等这些是必备的基本能力。在与美帝 F22 对抗的过程中,我们必须处于相似的水平,这样才能具备对抗的能力。在四代机中,隐身是非常重要的一个因素,那飞机如何做到隐身呢? 现代战场漫天飞舞电磁波,面对复杂电磁环境下,不明真相的群众路过,雷达为了避免复杂电磁环境的干扰,在三个代表的先进思想指导下,采用各种先进的信号处理手段,把那些杂乱的电波和谐掉,只有构建出和谐的电磁天空,才能找到某位外部特征明显的打酱油路过的同志。但那位外部特征明显手里拎着酱油瓶的同志,岂会束手就擒??于是那位同志经过一番乔装打扮,做了顿面部整容手术后,把手里准备砸人的酱油瓶藏在内衣内裤里。这样在复杂电磁环境下,就能蒙混过关了,或者推迟被发现的时间,给自己争取到足够的时间丢酱油瓶,这样的话,隐身的目地也就达到了。

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在这里,这位同志来友情客串。 雷达波发射出去了是一回事,回波就又是另外一回事了。事实上,雷达回波的强度跟被照射物体的形状有很大的关系。我们假设一块一平方公尺的方板,但他正面垂直对着雷达时,得到的雷达发射截面大约是一千平方公尺

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正面垂直面对雷达 如果我们把方板弯个角度,数据就会骤减为 0.1 平方公尺  

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事实上,还可以做的更厉害点,把方板斜 45 度,从正面看像个菱形。  

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事实上,还是那块方板,面积根本不变,但如果我们把这菱形也弯成一个后倾的角度。那么数据就会降的更厉害,直接成 0.001 平方公尺  

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发表于 2009-6-10 15:25 | 显示全部楼层
继续啊,我先站个楼,哈哈
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 楼主| 发表于 2009-6-10 15:27 | 显示全部楼层
可以看到,同是一块方板,我们把它用不同的角度对准雷达,反射的截面积从 1000 平方公尺变成 0.001 平方公尺。变化相差了整整 100 万倍!!!!!所以,如果把一架飞机的外形,做成像菱形那样。那他的雷达信号会变的极其小,隐身的效果就处来了。因而自然有人想到了这个外形布局。

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怎么样,这个外形就是上面讲到的倾斜的菱形。其实这就是洛克希德马丁公司最早的方案。够科幻吧。什么?有些美言老鸟看着有点眼熟?没错,这就是大名鼎鼎的 F117 夜鹰型隐形飞机最早的方案!!!!  

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这 F117 的方案,第一个图的外形就是这么来的,但是后来研究发现这个菱形方块根本飞不起来,所以后来把两侧拉长,加了个内倾尾翼,成了第二张图的模样

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这个验证机被称之为 Have Blue ,已经有夜鹰的影子了。而上面的第三个就是真正量产型的 F117 。第四个方案,加了尾翼的是个海军型的,后来项目被取消。  

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海军型的 F117 ,当然叫海鹰了。 F117 毕竟是第一代的隐形飞机,这飞机最大的毛病在于为了追求隐身而导致机动性超级差,而且很多地方受当时条件的限制,计算机只能处理二维面,所以处处棱角分明。在南联盟被打下一架后,他的地位就急转直下,因为缺点突出,没几年后就开始退役,到 2008 年,全部的 F117 退役,一代名机,就这么匆匆下场,无不让人感慨。。。。。  

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科索沃战争中,被打下来的 F117 残骸。
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 楼主| 发表于 2009-6-10 15:33 | 显示全部楼层

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这架 F117 被拆毁,遇到暴力拆迁队,死都不能落个全尸,真是惨。 雷达波也是一种波,所以它具有波的普遍特性。一般而言,波长越长它的频率就越低,而波长越短,他的频率就越高。比如蝙蝠嘴里发射的超声波,就是一种波长短而频率很高的声波,波长短是因为蝙蝠的嘴巴小,只能发出窄的波。高频率的超声波具有指向性好,精度高,不易受干扰,信号回馈速度快,但传播距离短的特点。而低频率的长波则具有相反的特点  

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古代人天天看星星,于是成了天文学家。天天看河流,于是成了水利学家。天天看石头,成了地质学家。现代人天天看蝙蝠,于是雷达出现了。。。。。。。。囧 雷达的工作频率跟他的工作性质密切相关,当频率低于 3MHz 时。这时候,电磁波可以沿地球表面传播,而不受地球曲率的影响,所以可以传播的很远。由于雷达电线的尺寸跟雷达的波长成正比,所以这种低频的长波雷达尺寸向来十分的巨大。  

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苏联早期的远程警戒雷达,对比下面的楼房,就可以知道这雷达有多大了。由于雷达天线的尺寸跟波长成正比,所以大家就可以估计这雷达波的波长有多长了。它的传播距离非常远,是用来监视美国的弹道导弹的。  

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这个是雷达各频段的名称。其中频率低的 L 波段主要用于远程警戒雷达, S 波段用于中程警戒与跟踪, X 波段由于体积小,所以用于空中或其他移动场合,多普勒导航雷达也是 X 波段雷达。由于 S 波段跟 X 波段是目前应用最广泛,最主要的工作频段,所以隐形飞机的隐形主要就是针对这些波长做文章。 不同波长的电磁波打到飞机上截获的目标截面积 RCS ( radar cross section )的差异很大。总的来讲,主要分三种。 1 . 低频区 :当雷达波的波长大于目标尺寸时,入射场的相位跟振幅都没有什么变化。这时候整个目标都参与散射过程。所以他的形状和细节并不重要,主要取决于他的体积。换句话说,任你是李逵还是李鬼都不重要,它只要知道有人来了就行。 2 . 谐振区 :当雷达波的波长跟目标尺寸相近时,入射场的相位跟在目标长度上的变化很明显。目标的每一部分都会影响到另一部分的场强,每一点的回波都是由很多部位相互影响的叠加。所以很难预测回波的性质。这时候它还是很难分清李逵和李鬼。 3 . 高频区 :当雷达波的波长小于目标尺寸时候,它的散射符合光学定律,目标形状间的相互作用可以忽略不计。它的总散射可以理解为某些局部散射的单独合成。这个时候,它就能分清李逵和李鬼了,并知道了李逵是拿斧头的,李鬼是拿狼牙棒的。 由于防空雷达和机载雷达都处于分米波和厘米波段,这些波长都小于目标尺寸,处在高频区。所以隐形飞机的研究主要就是对付这些波长小于目标尺寸的波段。但我们也可以看到,对于波长长的米波雷达等,由于波长大于目标尺寸,所以目标的形状不重要,整个目标都会发生散射,所以能有效提前发现隐形飞机。这是一种预报隐形飞机的很好手段,听群里人讲,我们的远程雷达就曾照射到在日本起飞的 F22 战斗机。   由于雷达有效探测距离和 RCS 的四次方根呈正比关系。所以要想使探测距离缩短一半,那么目标的雷达截面积( RCS )就要缩小为原来的 1/16 。换句话说,除非使用隐形手段,否则单纯的依靠减小飞机的尺寸并不能有效减小雷达反射面积。 所以要想有效减小雷达反射面积,采取隐形手段才是王道。前面说过,由于目标的散射在高频区,他的总散射场可以分解为某些局部散射场的合成。那么那些局部的点,线,面的散射源就成了要研究的重点。对于散射回波,主要分有镜面散射波,绕射波和行波,爬行波这几个种类。 对于镜面散射,当电磁波打到光滑的表面时候,能发生镜面散射,就像初中学的光的反射现象一样,由于镜面散射能把大部分电磁波的能量完整的散射回去,所以是一种很强的散射源。另一种强散射源就是边缘绕射。当电磁波打到棱线的边缘时,镜面反射已不存在,这时候,电磁波会沿着边缘产生无数条绕线。边缘绕射是最常见的散射现象,也是一种较强的散射源。当飞机在雷达区消除了镜面散射后,边缘绕射就成了主要的散射源。  

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边缘绕射是最常见也是最重要的散射源,当飞机镜面散射消除后,边缘绕射就成了主要的散射源。比如机翼和一些部件的连接处,都容易造成边缘绕射。
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发表于 2009-6-10 15:35 | 显示全部楼层
好!支持原创——这是我们美言最缺的。
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 楼主| 发表于 2009-6-10 15:38 | 显示全部楼层
除此以往还有几种弱散射源,比如尖顶散射。当电磁波打到尖顶,比如飞机机头时候,会在机头出发生绕射,但这是种弱散射源

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尖顶散射是种弱散射源 还有一种就是行波,当电磁波打到物体表面时,电磁波会沿着物体表面进行爬行。这种爬行波在爬行过程中遇到表面不连续处,不同物质的交界处,缺口出等任何有剧烈变化的地方都会向外散射出电磁波,当它爬到物体末端无处可走时,就会产生绕射波。并同时沿着原路返回,在返回途中,遇到任何不连续处会发出第二次散射。

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可以看到,在表面任何有剧烈变化的地方,都会产生散射。

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一个爬行波的走势图,当雷达波打到飞机时,沿着机体表面爬行,从头走到尾到没路的时候,再沿原路返回,并不断发出散射,不幸的是,这返回的行波的散射方向是直对着雷达方向的。所以飞机表面一定要极力避免出现任何不连续处。 除了上面的一些反射外,还有两个重要的反射源,那就是角反射跟腔体反射。如果两个面互成 90 度角,那么入射电磁波会在里面互相反射后成强烈的回波,是个强烈的反射源,而对于腔体,也会有相似的情况,也是个强烈的反射源。  

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对于飞机机头的雷达整流罩而言,如果是不透波的,那么机头就会有尖顶散射,是种弱散射源。如果是透波的,那么入射雷达波就能“看见”里面各种设备从而构成多角反射器,成了一个强反射源。图上的这个 F35 用的 APG - 81 雷达,就呈一个斜上的角度固定在那,避免互成 90 度,来减少反射面积。  

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对飞机座舱而言,存在腔体反射,是个强反射源。对于此, F22 的座舱玻璃罩涂有金属导电层,来减小反射面积。所以 F22 的玻璃座舱盖有明显的金属感。  
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 楼主| 发表于 2009-6-10 15:44 | 显示全部楼层
那么,在雷达面前,飞机要如何修改才能做到隐身呢?我在最开始,介绍了 F117 的外形布局来源。这说明,外形的修改其实能很大的影响飞机的 RCS 值,事实上,飞机外形的优化一直是最好的隐形手段。但除此之外,隐形飞机要应该做到:  1. 飞机表面要尽量的平滑过渡,尽量不要有任何缺口,突出物等任何剧烈改变的地方。

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上面两图可以明显看出,表面的完整跟有缺口的物体对 RCS 的影响很大。隐形飞机要极力避免出现各类不平滑的地方。     2.       把强散射源变成弱散射源   对于一个球体而言,当雷达波照射过去后,它总存在一个方向,是正对着雷达波,因而会形成一个强烈的镜面反射。解决办法就是把它拍拍扁,再把边缘捏的尖尖的(这不就成了一个 UFO 了么。哈哈),成了边缘散射或尖劈散射。这样一个强的镜面散射源就变成弱散射源。 事实上,圆柱体或纺锤体都会产生镜面散射。普通飞机的机身就可以看成一个圆柱体,它是个强烈的散射源,解决办法就是把机身边缘做的尖尖的,形成尖劈角来减小 RCS 值

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这个样子怪怪东西是诺思罗普为研究隐身而研制的 Tacit blue 研究机。注意到他下面的边线条了没有?这个边线条的作用就是把强散射源变成弱散射源。通过尖锐的线条,把雷达波“劈开”,并让雷达波一路沿着边线爬到尽头的尖锐角,再让它从尖锐角处呈尖顶散射开来。这样几经折腾,散射出去的能量就非常小了。  

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飞机的尾喷口是个腔体,也是个强散射源,解决办法就是把喷口做锯齿处理,把强信号特征的边缘绕射改为弱的尖顶绕射,减小反射面积。这架 F35B 的喷口正在往下转动,锯齿的喷口清晰可见 3.对强散射源进行遮挡   对发动机口这些无法避免的强散射源,就应该进行一些遮挡来减小 RCS ,比如对发动机进气口进行遮挡,采用 S 型进气道,或者像 B2 那些采用背部进气道,这样地面的防空雷达就照射不到 B2 的发动机口了,这样就能减少 RCS 。

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F117 的发动机不仅放在机背,地面防空雷达无法照到发动机口,而且在进气口有金属格栅,用来遮挡雷达波。
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 楼主| 发表于 2009-6-10 15:49 | 显示全部楼层
4.控制散射方向   比如采用大后掠角机翼,这样从前方照射来的雷达波经过大后掠翼后,能把散射的回波传到雷达的非危险区域。 F117 的后掠翼非常大,这样就能把回波呈大角度的散射开,不易被雷达接收到。对于存在的垂直角反射区域,由于垂直尾翼跟尾翼呈 90 度,是个强烈的散射源,所以可以改成 V 型垂尾,避免角反射。事实上,隐形飞机的任何部位都要避免互成 90 度的夹角。

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F117 的 V 型垂尾,这样避免了和机身成 90 度的夹角。而且 F117 的垂尾,机翼和机身各部分后掠的非常大,雷达波从前面照射来,都被反弹到了那遥远的远方。。。。。。   事实上,还有一种方法,就是集中把回波的能量控制在很窄的几个方位内。就好像黑夜里你打开大灯,对面有人拿镜子对你晃一下,你只会看到一闪而过的光线。这样就算你看到了闪过的光线,但你还是无法确认他的方位。

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注意划红线的部分,所有的红线都是平行的,这样就把控制面集中在同一个方向上。 B2 的特殊外形布局,把散射面集中控制在 4 个方向角上,这样就算在某点被雷达照射到了,但由于一晃而过, RCS 值瞬间又变的急剧小,在雷达屏幕上就只出现一晃而过的点,雷达并不能准确捕获到他。  

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F22 也是这样,注意看他所有的棱线,都一致集中在几个方向上,整齐划一。连尾喷口都做了相同的处理。甚至他表面所有的锯齿都不是胡乱开的,方向性都保持一致。对每一个细节都不放过。 吸波材料 由于飞机的隐身特殊布局会受到空气动力学的限制,它的作用是有限的。要想进一步降低雷达的 RCS ,另一个有效方法就是用吸波材料。因为隐身不仅跟物体的外形有关,而且也和物体的电磁特性有关。吸波材料的基本功能就要求当电磁波穿过材料时候,电磁能被损耗,转化成热能并散失掉。怎么样,有点像电流经过电阻时的能量损耗吧?其实吸波材料依据的就是这个原理。 吸波材料又分两种,一种是涂上去的,另一种是结构型材料(如复合材料)。早期的隐形飞机 F117 和 B2 ,用的都是吸波涂料,所以每飞一次回来,就要重新涂上一遍,而且飞机还要付出额外的重量代价,很不划算。  

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U2 其实最早使用了吸波涂料,用的是铁氧体涂料。黑色的铁氧体吸波性能好,据说 F117 用的也是铁氧体涂料。只可惜他们都被打下来过。 而对于复合材料,由于他本身就具有一定的透波性和吸波性,而且复合材料比金属材料的强度好,抗疲劳度高等优点,所以现代战斗机越来越喜欢用复合材料。

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这张图片清楚显示了 F35 的尾翼, V 型垂尾,主翼后襟及机身下部很多地方都大量使用了复合材料。
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 楼主| 发表于 2009-6-10 15:54 | 显示全部楼层

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复合材料也受民航欢迎,最新的波音 787 直接用复合材料来作为机身,波音 787 全身使用了高达 50 %多的复合材料。但如此大规模使用复合材料的效果如何,还存在争议。

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高级跑车也喜欢用复合材料,因为复合材料强度好,重量轻,易做成各种形状。复合材料虽然价格高,但对高端跑车来说,这不是问题。这辆帕加尼风之子 Cinque 全球仅 10 辆。性能直接捅死兰宝基尼。

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复合材料的大规模应用像瘟疫一样蔓延到游艇上,这艘 Wally118 就是全复合材料打造,造价 1400 万英镑。由于全复合材料打制,这么大艘游艇 36 米 长, 30 米 宽,却才 95 吨重。配上 3 台 5600 马力的大功率发动机,能跑 60 节速度!!!!!比咱们的 022 导弹艇还快。怎么样,外形很科幻吧。这家伙,可是在法拉利实验室的风洞里吹过风洞的。  

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看到黑色的马桶坐垫了么?没错,那也是碳纤维复合材料,无耻啊无耻。这游艇把所有能用复合材料的地方都用上了。坐在碳纤维复合材料打造的马桶上,那是种什么样的感觉呢? 除此以外,还有一种技术就比较火星了,叫什么阻抗加载技术,反正我常长真臻实在是不明白这名字的意思。大概的方法就是在表面开各种槽,槽里面塞进各种腔体或有特种参数的东西。这样雷达波照上来后,反射出振幅相当,而相位相反的回波,来相互干涉,从而把电磁波的能量相互抵消掉。真是够火星的了。。。。。。。。所以这技术目前还处于理论中 这叫无源阻抗加载技术,既然有无源那就必然有有源的了,其实有源的就已经是属于电子对抗的范畴了,通过电子对抗装置,出动发射出跟入射雷达波振幅相同,但相位相反的波,来互相抵消,这样就能达到隐形的效果。相比而言,这主动式的还是比较有点谱,美帝已经有这方面相关的技术了。   红外隐身技术 红外线其实也是一种电磁波,当物体具有一定温度的时候,就开始向外发出红外辐射。在红外频谱中,红外辐射的高频段与可见光相连,而红外辐射的低频段与无线电波的“极高频段”相连。这个“极高频段”就是大家所说的微波波段。大家厨房里的微波炉就是种极高频段的波。 在这里给大家进行些小科普。电磁波的频率从高到地的顺序分别 是 γ 射线 > X 射线 > 紫外线 > 红外线 > 微波 > 无线电波等波段 他们的波长分别是从短到长。我们太阳光的频谱是个复合频谱,一般而言,他夹杂在紫外线和红外线中间。 那么为什么早上和傍晚的太阳是红色的? 因为早上和傍晚我们离太阳的距离远,那些频率高的紫外线能量衰减的厉害,透过地球大气后只有红外线能剩下来,所以我们就看到了红太阳。而中午的时候由于离太阳近,紫外线就能穿透,所以我们就能看到白色的太阳。 而在天文学上,有种红移现象。人们在观察天体时候,发现他的电磁辐射由于某种原因而出现波长增加,在光谱上表现为向红外线波段移动,所以叫红移。这和多普勒效应是一样的,我们在火车站听远处的火车声是沉闷的低音,火车越来越近,声音就越来越尖。火车发出的声音在近处是种高频的声波,扩散到远处后就减弱成低频的声波。既然如此,天文学家自然能联想到这个天体是发生了移动,而且是离我们地球越来越远。

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红移现象,当天体离我们越来越远时候,电磁波传播过程中频率变慢,波长变长,从可见光区向红外线区移动。相反,若天体离我们越来越近,则波长变短,频率升高,如同火车呼啸而来一样,声音变尖锐,光谱朝蓝光段移动,我们称为蓝移。简而言之,就是看见红移了,说明距离变长了,看见蓝移了,说明距离变短了。这个星体的红移现象是由哈勃最早发现的。
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 楼主| 发表于 2009-6-10 16:00 | 显示全部楼层

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这就是埃德文,哈勃。一副忧郁的表情。

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我们看天体图的时候,经常能看到红色的亮点,其实这就说明它发生了红移。 由于发现了星体的红移现象,而且是普遍现象,天文学家认识到我们的宇宙是不断膨胀的。既然是膨胀的,那么把时间倒推过来,宇宙在很久以前比现在的就要小,时间再往前,宇宙更小,那么早晚存在一个时间点,宇宙是被缩小成很小的一个奇点。也就是说,在很久很久很久很久很久很久很久。。。。。。。。以前,大概 137 亿年以前,宇宙小到只有一个点。我们现在宇宙中所有的物质当时都被高度浓缩在那个小点内。那时候,没有空间,没有黑暗,四周啥都没有,就只有这个奇点,也就是处于传说中的 in the middle of no way. 我们甚至不知道那奇点是刚刚产生的,还是一直默默无闻等在那里,非要等到那个日子的到来。什么日子?―――――――轰的一声,宇宙大爆炸的日子。    

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NASA 想象的宇宙大爆炸示意图,可以清楚看到,从最初奇点的大爆炸开始,宇宙一下子就炸出了我们现在所知宇宙 80 %的大小,然后开始缓慢的膨胀。     于是,我们的宇宙就从无到有了。。。。。。于是地球诞生了,于是新中国成立了,于是我常长真臻在这里给大家科普了。。。。。 ――――――――――宇宙科普完毕,回归到隐形技术――――――――――――― 前面说过,物体只要温度上升到一定程度,就会发出红外线。由于红外线是种高频电磁波,频率高于任何一种雷达的频率,几乎不可能用电子手段进行干扰。所以要想降低红外信号,降低温度才是王道。对飞机而言,热源有飞机的气动加热,太阳光的照射加热,但最大的红外辐射源就是发动机的喷口,所以降低红外信号的隐形手段就是对发动机喷口进行处理。  

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B2 的尾喷口被压的扁扁的,这样与空气的接触面就大了,而且接触的更均匀。使发动机排出的热气能更快更多的与空气混合来降温。而且 B2 内部还有强制引射装置,使得发动机的排气强迫与引射的冷空气混合,降低红外特征。       还可以用挡板对排气口进行遮挡

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YF23 的尾喷口,就有长长的挡板进行遮挡。它的尾翼也从侧面进行遮挡。

点评

非常好!不过更正一下,微波炉频段2.45Ghz,不算很高。  发表于 2011-12-15 22:04
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 楼主| 发表于 2009-6-10 16:06 | 显示全部楼层
上面讲的所有隐形修行都是在能够看的见的地方,还有就是看不见的地方,就是从机体结构处下手。因为不同材料的电磁特性不同,有些材料具有一定的透波性,能够穿透机表进入内部,在内部的腔内经过反射后再透出来。所以在有些地方机体结构也要进行一定的优化。

(图文并茂)四代机基本知识 之 隐身

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看这机翼的修形,由于雷达波能穿透某些材料,所以某些特殊的地方,在内部也要进行隐形优化,后面的图中显示了内部也进行了锯齿处理。 由于对这些内部结构的隐形处理网上的资料实在是少,目前能知道的就是对一些部位进行锯齿处理。另一种就是敷隐形蒙皮,而且是整大张的隐形蒙皮,这样就能尽可能的减小需要链接的地方。     等离子隐身   有迹象表明,我们的四代机会采用部分等离子体隐身技术。等离子体是由大量自由电子,自由离子和中性离子混合成的一个体系。高中物理知识告诉我们,当原子获得大量能量后,里面的电子运动变快速,达到一定程度就会逃逸出来。普通气体在受到外界高能作用后,部分电子获得大量能量而脱离原子核的束缚,成为自由电子。而那原子因为失去了电子而成为带正电的离子,这时候,气体就有导电性质。航天飞机或飞船在降落地球大气层的过程中,由于与空气产生剧烈的摩擦,温度急速上升,空气被极化,也会产生等离子体。由于等离子对电磁波有极大的吸收和衰减的作用,隐身效果非常好,而且等离子的胃口也不挑剔,对各个波段都通吃。使得所有的通讯都无法正常进行,这就是所谓的“黑障”。也就是说,要想使空气等离子化,必需要给空气很高的能量。

(图文并茂)四代机基本知识 之 隐身

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航天飞机降落地球时,由于速度非常快,与大气剧烈摩擦,空气被极化,成为等离子体。这时候通讯中断,就是我们常说的“黑障”。等航天飞机的降落速度慢下来后,空气摩擦减小,等离子体消失,便又恢复了通讯。 目前的等离子隐身技术主要有开发式和封闭式两种。对于开放式,就是把等离子云“涂抹”在飞机表面。但对于开放式而言,飞机飞速而过,等离子能不能稳定的附着在飞机表面还是个问题。而且需要电源以高频高压的方式放电,击穿空气成为等离子体,这过程需要消耗大量的电力,对战斗机而言,这么大量的电力来源就很成问题。虽然等离子吸收外界电磁波的效果极佳,但他却是个高能量体,自身也会放出红外辐射!!会被红外探测装置探测到。所以即使航天飞机处于黑障区,无法通讯,但航天飞机还是能被红外探测装置观察到,所以我们看新闻,经常能看到红外观察装置拍摄到的航天飞机返回图像。 而另一种封闭式,就是采用双层结构,外层用玻璃钢等高强度的透波材料,把惰性气体或容易电离的气体灌到双层蒙皮中间。把这东西结合到需要隐形的重点部位,需要隐形时就对里面放电产生等离子。这样做不仅电力需求小,而且不会受外界的干扰,红外信号也小,而且能跟飞机结合成一体。把它结合在某些容易产生散射的地方,就能极大的减小雷达信号,这实在是上佳的选择。所以我们的四代重歼很可能使用这种封闭式的部分等离子隐形技术。 由于这种封闭式的等离子隐身造价高昂,而且会付出额外的重量,所以飞机不可能大量使用,只能在某些部位使用,这样的话,就必需好钢用在刀刃上。对一些难以进行隐身处理的地方采用,比如飞机机翼的根部,这样就能大大的减小飞机的总体 RCS 。  

(图文并茂)四代机基本知识 之 隐身

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从这图中可以看出,在飞机进气口,机翼根部前后缘处,都是强信号源。所以可以在这些地方做等离子隐身处理。机身侧面也是大的反射源,但这个就比较大而且难处理了,侧面主要还是靠外形修行。 结语   目前来看,隐形最好的方法还是外形隐形,我在最开始讲 F117 的时候,已经很直观的用图文讲解了,同一个物体,只是改变下方位,隐形的效果就能相差非常多。但这是理想状态下,事实上,四代飞机不仅要考虑隐形,他同样受飞机气动布局的限制,所以会存在很多的热点,对于这些热点,就需要一点一点的进行处理。 对雷达波而言,波长长的电磁波可以传播的很远,而且通常波长大于战斗机的尺寸,对战斗机的外形不挑剔,都能发生一定的散射。因为民航的交通管制雷达大多是米波雷达,所以经常有民航雷达发现参加航展的 F117 和 B2 的情况。但由于长波雷达频率低,分辨率差,而且信号的更新速度慢,不能跟踪快速移动的飞行目标。所以对分辨率要求高的火控雷达和机载雷达都选用高频的短波雷达。隐形飞机的隐形处理也就集中在对付这些短波雷达上。我们在对付 F22 的时候,单靠一部或一种雷达是很难发现的,当可以多种雷达同时使用。比如使用长波雷达进行远程预警,然后靠多部短波雷达配合预警机进行协同跟踪。这样就能有效对付 F22 。 对于我们的歼 14 ,通过对隐形知识的了解,我们就可以有个大致的概念。机身平滑,棱角分明,线条流畅完整,各个方向整齐划一,机头机尾尖角突出,开口的地方有大量的平行锯齿,部分等离子隐身。 飞机的隐形处理其实是个很系统的工程,尤其是细节的处理,就好比 100 个喇叭都发出 70 分贝声,加在一起,也只不过 70 分贝左右(排除声音的共振等因素)。但这里面只要有 1 个发出 85 分贝的声音,那么接收到的就是 85 分贝。所以隐形的处理不能放过每一个细节。    

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最后上张 F22 正面图,来做为结束。
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 楼主| 发表于 2009-6-10 16:24 | 显示全部楼层
    四代机的隐身部分就先介绍到此,对于进气口,鸭翼,基本局部等其他的基本东西。我会在今后一点一点的把我所学到的和大家分享。加上老龙的爆料,希望美言能成为国内介绍四代机最优先最全面的地方。哈哈哈哈。。
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发表于 2009-6-10 16:27 | 显示全部楼层
感谢楼主的好贴,支持你继续,多找些资料,把各方面都普及一下。哈哈
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发表于 2009-6-10 16:51 | 显示全部楼层

常长写东西还是这么感人....

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发表于 2009-6-10 16:54 | 显示全部楼层

受教了  谢谢楼主

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发表于 2009-6-10 16:59 | 显示全部楼层

我顶,好贴。

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发表于 2009-6-10 17:01 | 显示全部楼层
长见识了。谢谢。
希望我们的丝带能达到世界先进水平。
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发表于 2009-6-10 17:14 | 显示全部楼层
谢谢常做的科普
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发表于 2009-6-10 17:53 | 显示全部楼层
顶先,前20也可以了,好歹也有个缝看。
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发表于 2009-6-10 18:07 | 显示全部楼层
好文章,学习了
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