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自殲-20服役以來,關於它的各種話題在網絡上引起了極大的討論。殲-20作為我國首款正式服役的五代戰機,而大眾對其最熟悉又陌生的一點就在於隱身性能上,事實上隱形技術一直是衡量現代武器裝備技術水平的一個重要指標,作為現代戰爭中最重要的突防手段,隱形技術應用在機身上必然是一個前沿。
戰鬥機隱身技術分三種方式實現
長久以來,傳統的隱身技術不外乎就是兩種,一種是塗層隱身方式,另一種是反射結構隱身方式,前者在靜態條件下效果明顯,但在動態和複雜的自然條件下,隱身塗層會緩慢失效,需要經常維護。後者在物理角度上確實可以減少雷達反射波,但也不可避免地犧牲了飛機的氣動特性,畢竟性能和隱身這兩者是相矛盾的,要想達到平衡,造出的隱身飛機外形就非常詭異了。
但除開這兩種方式,還有一種極為優秀的隱身方式,就是等離子隱身技術的問世。等離子技術的出現無疑使傳統的隱身技術能夠突破之前極"原始"的狀態,說是科幻般的技術也是不為過的。
什麼是等離子隱身技術
首先看看等離子體是什麼,它是我們所熟悉的除固體、液體、氣體以外的第四種物質形式,例如,火焰、閃電、極光等都是等離子體,它們由電子和離子組成,並且是電離氣體,電離氣體。研究人員發現,等離子體具有許多神奇的性質,它對電磁波有兩種作用,在不同的條件下,它可以反射和吸收電磁波。
那個時候,科學家發明了等離子發生器,它利用等離子體的特性,在飛機表面上製造出一層等離子氣,並通過控制等離子體的輸出能量、振蕩頻率、電離度等參數,使雷達發出的雷達波碰到這層「迷霧」,被吸收或改變方向,使對方的雷達不能探測到,從而達到隱身的目的。
這一技術的始作俑者就是前蘇聯,而且等離子隱身」似乎是蘇聯時代最拿手的技術,20年前,許多街頭小報、雜誌都或多或少地描述過這種技術的未來,但從未見過實際的工程原型出現。
20世紀90年代,橫空出世的米格1.44就被安上了各種等離子體隱身模塊的帽子,記得當時的俄軍專家說,如果可以對等離子隱身進行模塊化,就能使三代、二代機全部成為雷達隱身,無論你的外掛是否內置,都能實現雷達隱身。
這個說法直接狠狠的打了美國F-22戰鬥機一巴掌,因為美軍宣傳的外形氣動隱身的研發花費了近百億美元,從F-117到F-22,再到B-2,都是外形氣動隱身。如果俄羅斯真的把等離子體隱身這一高科技搞出來,那豈不是顛覆了整個世界的隱身模塊。那美國的研發將付之東流。而在那之後很長一段時間,這一技術似乎隱身了起來,再也沒有相關消息。
而對我國來說,我國一直積極開展等離子體技術,並且獲益頗深。比如此前公布的我國第十五屆航空科技獎獲獎名單中,空軍工程大學吳雲教授名列前茅,作為一名優秀的青年科學家,其主要研究領域就是等離子技術,而本次獲獎的內容就是在等離子流體控制技術方面的又一重大突破。
我國這一技術的突破,讓世界再一次投來驚訝的目光。並且把目光放在了我國殲20戰鬥機上,而此前有關殲-20進氣道外側機體上的「六邊形」開口,就被網友宣稱是我國領先世界所採用的「等離子」隱身技術。妥妥的甩掉了美國F-22和俄羅斯蘇-57戰鬥機100條街!但是事實真的是這樣嗎?
事實上,這一神秘「六邊形」早在殲-20 「2011」機上就已出現,因為這一「六邊形」出現在出現在大家公認的殲-20隱身短板,即鴨翼下方。而這個「六邊形」其實就是我國的神秘隱身裝置——「等離子貼片」設備。其用途就是在於當殲-20進行機動飛行時,兩翼鴨翼將產生巨大的扇動,這將破壞殲-20的隱身效果,同時增加雷達的反射截面積。此時,就可以將這個「等離子貼片」打開,用它所產生的等離子層包住兩側的鴨翼,以達到隔離雷達波隱身的目的。
▲未塗裝前的殲-20座艙蓋上顯示明顯的螺絲
我國殲-20特製的「等離子貼片」真的靠譜嗎?
事實上,我國在等離子體隱身這方面的研究實際上在2005年就取得了突破,在網上流傳的研究成果顯示,我國已可製作外形尺寸為長、寬、厚為:5 cm X 4 cm X0.15 cm、10 cm X0.15 cm、20 cm X 4 cm X0.15 cm、20 cm X0.15 cm X0.15 cm三種規格,可貼在電磁波的強散射部位或進氣道外壁。
而目前美國的F-22和F-35公開消息顯示,其採用的隱身技術還是「傳統」的「氣動外形+隱身塗層+智能蒙皮」技術,雖然這些技術也都是高科技的,但相對於「等離子貼片」隱身技術,就顯得不夠「黑科技」了。但話說回來,我國的「等離子貼片」技術相比真正意義上的等離子隱身技術也是不足一提的,但可以當成是等離子隱身技術的過渡產品。
實際上,就「等離子隱身」技術本身而言,其大部分的效用還停留在實驗室,至少目前還不能隨意應用於戰鬥機。根據"等離子隱身"技術原理,如果要產生能吸收雷達波的等離子層,目前能激發產生等離子體的幾種方法,只有一種,即在常溫下應用,即:採用高壓對氣體放電,但至少目前殲-20飛機的電力供應還不能滿足。
而且,即使電離成功產生了等離子層,由於殲-20鴨翼本身在高速飛行時產生「渦流」,這將導致產生的等離子層其振蕩頻率不統一,密度不一致,這將導致「吸波頻率」的不斷變化,使其不能與對方雷達頻率相匹配,從而不能達到隱身的目的,甚至還會擴大整個機體的雷達反射截面積,成為雷達掃描波束中的一個「聚光燈」。
此外,這架殲-20進氣道外壁的「六角」還有其他大作用,實際上仔細看,這個六角形的中間是一大塊覆蓋著網格的類似過濾網的區域。依地點不同,其功能也不同,但大致可分為兩類。第一種是進風口、排氣孔、散熱孔;第二種是各種嵌入式傳感器、天線。所以說,殲20全身都是寶啊,這一切的一切都是我國科學家智慧的結晶。至於說殲20在隱身上是否是採用的等離子體隱身技術,綜上所述,大家也許就有定論了。至少目前殲-20真正意義上的 「等離子」隱身技術還不能隨意實現。
更遠的目標正在趨於實現
從表面上看,研製出等離子體發生器意味著所有武器都可以隱身,但實際上隱身並不容易,例如戰機,如何讓等離子體保持在高速飛行的機體上,更不用說用手臂指尖來控制等離子體,這已經成為一個大問題。這就是俄國科學家所遇到的瓶頸,估計他們很難取得進展。
我們國家正在研發的新型戰略隱身轟炸機轟-20,雖然一直披著神秘的面紗,但作為一種寄予厚望的"國力支柱",必然會採用最先進的隱身技術,配合原有的傳統隱身材料和隱身設計技術,所獲得的綜合隱身能力絕對是一加一大於二。這樣看來,集合了一身先進技術的轟炸機-20不出也可以,一出就一定能碾壓今天所有先進戰略轟炸機,它現在將是另一個彎道超車的完美例子。讓我們拭目以待!