飞机高空“躲猫猫”

康琳

目前，世界上有10个左右国家进行研制第三代战机，而到了第四代隐身战机，就只有美、俄、中3个国家在研制。越来越高的研发难度，将许多国家挡在了门外。过高的技术难度及经费投入，不是谁想搞就能搞的。许多老牌的欧洲航空工业强国如英、法、德、意等国，都放弃了独立或合作研制隐身战机的念头，转而向美国采购F-35，或者如法国将精力放在隐身无人战机的研发上。

为什么搞隐身战机？

从作战角度看，隐身战机的出现正在引起空中作战和地面防空作战的革命性变化。隐身战机虽以隐身为主要设计目的，但其机载系统的性能同样得到大幅提升，这使得其在与非隐身战机和敌防空系统的对抗中占据极大的技战术优势。

以F-22A为例，尽管其雷达反射截面积一直被严格保密，但外界普遍认为其迎面雷达反射截面积为0.1平方米，而现在典型第三代战机的雷达反射截面积在3～5平方米。根据雷达探测距离公式，雷达的探测距离与雷达反射截面积的四次方根成正比。也就是说，如果雷达反射截面积降低10倍，对方探测距离将减少一半左右；如果雷达反射截面积降低100倍，则对方探测距离会缩小到设计值的1/3。第三代战机的机载雷达对3平方米目标的探测距离大约在100千米，这样当F-22与非隐身的第三代战机进行空战时，后者的机载雷达发现F-22的距离将被压缩到40千米以内，而F-22的AN/APG-77雷达却可在200千米发现第三代战机。显而易见，F-22对第三代战机具备单向探测优势，能够先敌发现、先敌攻击。相比之下，第三代战机即使进入F-22中距空空导弹的有效射程之内都不一定能发现它。2007年的一次空战演习中，F-22在“阵风”战机打开雷达的一瞬间就将其锁定，并成功向AIM-120C传输了火控数据，达成射击条件，而“命悬一线”的“阵风”却浑然不觉。美军已经举行的多次空战演习表明，F-22在与第三代战机对抗时具有压倒性的技战术优势，迄今已创造了上百比零的纪录，即第三代战机损失上百架，F-22无一损失。

隐身战机不仅能在空战中“蹂躏”第三代战机，还初步具备了打击敌方预警机的能力。根据前面提到的雷达探测距离公式，对第三代战机探测距离可达300千米的预警机，要发现F-22至少要在100千米左右，而美国正在发展的AIM-120D远程中距空空导弹的射程已达197千米，这样挂载AIM-120D导弹的F-22就可在预警机探测到自己之前先发制敌。

如何实现隐身？

隐身战机的所谓“隐身”不是完全看不见，而是通过各种技术和战术手段，最大限度地降低被敌方探测系统发现的概率。或者说，隐身战机比非隐身战机探测起来更加困难。

现代对空探测的手段主要集中在雷达、红外、光学、电磁等，其中雷达是最重要的探测手段，因为防空雷达的探测距离可达数百千米，远远超过其他几种探测手段。不仅如此，现代雷达还能实现敌我识别、火控等一系列性能。所以，战机的隐身主要是对雷达的隐身。红外、光学和电磁的隐身也同样不容忽视。以红外隐身为例，战机在高速飞行中，发动机尾喷口会持续喷出高温尾焰，机体也会因为与空气摩擦而大幅升高温度，这些都会产生强烈的红外辐射。现代机载红外搜索与跟踪系统的灵敏度越来越高，对战机的这些红外辐射源的探测距离可达100千米以上，与许多先进机载雷达的探测距离几乎相当。

雷达探测类似于蝙蝠耳朵对猎物的功能，是靠接收目标在雷达波照射下产生的回波定位来实现的，如果目标表面能吸收或散射雷达波，这样就能减小被发现的概率，而达到隐身目的。理论计算和实际测试都证明，设计合理的隐身外形可以将雷达反射面积降低75%～90%。但外形隐身技术只是改变雷达回波的传播方向，使强回波转向受探测威胁较小的方向，而不是减弱回波的总能量。

外形隐身之外的技术措施对战机雷达隐身的贡献只占10%～25%，主要是材料隐身，通常分为透波材料和吸波材料。透波材料，顾名思义就是对电磁波“透明”的材料，雷达波既不会被其反射也不会被其吸收，而是直接穿过去。

研制难度有多大？

目前，世界军事大国正在使用或开发的吸波材料主要为纳米材料。近几年的研究证明，纳米材料具有极好的吸波特性，它具有频带宽、兼容性好、质量轻、厚度薄等特点，可以满足对吸波材料“轻、薄、宽、强”的要求。还有一种近几年才发展起来的导电高聚物材料，将导电高聚物与无机磁损耗物质或超微粒子复合，可望发展成为一种新型的轻质宽频带微波吸收材料。

隐身战机研制涉及到众多方面因素，而且无论哪方面的技术难度都很高。以雷达隐身为例，虽然都知道外形隐身设计的原则，但付诸实践却非常困难。首先，隐身战机要在保持优异机动性的前提下实现隐身，而机动和隐身实际上是一对矛盾体，要想让它们达成比较完美的结合，就需要建立数学模型、进行大量的理论计算，并且还要进行无数次的风洞试验。这些既需要丰富的航空设计经验、深厚的技术实力，更需要完善的风洞群，而仅仅是风洞群一项，就将绝大多数国家挡在了门外。其次，雷达隐身的各项外形设计技术，都是世界上最顶尖的航空技术。例如进气口技术，目前只有美国、俄罗斯、中国完全或部分掌握；保形天线设计不仅涉及到气动，还涉及到一个国家的航空电子技术实力；至于隐身材料则涉及到一个国家的整体材料工业、化学工业技术实力。

总之，战机的雷达隐身设计绝非看看别人的外形就能设计出来，没有强大的航空工业，根本不可能奢谈设计隐身战机。以印度为例，在西方提供大量技术支持和成品部件的情况下，其仅仅研制第三代战机就花了30多年时间。研发成本和生产单价，也是说明隐身战机技术难度大的证据。美国F-22整个项目费用高达667亿美元，平均单价3.42亿美元。即使不算研制费用，F-22的生产单价也高达1.5亿美元。相比之下，美国第三代战机F-15在1998年的生产单价才3 000万美元。而美国研制的另一款隐身战机F-35，到目前为止研发经费已达300多亿美元，生产单价也从10年前估计的4 500万美元暴涨至2015年的1.56亿美元。

怎样对付隐身战机？

一提到现代作战，人们往往会强调依托体系的联合作战，然而隐身战机的出现却似乎在打破这个规律。B-2A隐身战略轰炸机在科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争中都是独来独往，不需要其他机种支持，而F-22战机在装备之初也没有装备通用的16号机载数据链。那么隐身战机真的能脱离体系，恢复以往的独立作战吗？显然不是。

B-2A隐身轰炸机此前之所以独来独往作战，一是当时F-22还没有服役，用非隐身战机为其护航反而增加了暴露概率；二是B-2A发起攻击时，对方的防空系统已被摧毁或被压制。 F-22A在服役之初没有加装数据链，使其无法与其他战机进行信息交换，形成了“信息孤岛”现象，也不是因为美军打算让F-22A成为“独行侠”，而是因为当时数据链带宽有限，无法满足F-22向外传输大量数据的需求。2009年，美军开始对F-22A实施价值80亿美元的“增量3.2”升级，他们为183架F-22A陆续加装多功能先进数据链。这种新型数据链配用新型电扫波束切换智能天线，不但能在高威胁环境中提高隐身战机相互协调的能力，还实现了与非隐身战机之间的数据传输，让F-22A真正融入到作战体系当中，这无疑会进一步增强F-22A的作战能力。

另外，地面反隐身雷达的发展只能解决部分问题，因为地面防空作战毕竟属于被动防御，而对方的隐身战机却可以灵活选择攻击方向，令防御一方防不胜防。现代防空作战的实战也一再告诉人们，仅靠单纯的防空是无法赢得战争胜利的。只有同时拥有隐身战机，才能真正具备与对方隐身战机对抗的能力。