當前位置: 華文天下 > 軍事

F-117隱身效能有多好?蝙蝠超聲波發現不了,當場撞死在飛機面前

2024-07-11軍事

雷達和聲吶都是現代戰爭主要探測系統,隱身飛機對於雷達有著較好的效果,那麽引出一個有趣的問題對於聲吶是否也會有同樣的效果?

這個問題實際上也有答案,隱身飛機對於聲吶也有一定的效果。在一定條件下,隱身飛機也能在聲吶面前隱身。

(F-117A隱身飛機采用寶石狀外形)

根據美國著名飛機設計師、洛馬公司臭鼬工廠前CEO、也是F-117A隱身戰鬥機總設計師本.裏奇透露,1991年海灣戰爭期間,F-117A隱身戰鬥機曾經飛到沙特阿拉伯進行部署。考慮到F-117A隱身戰鬥機是當時美軍高度保密的型號,沙特方面為這些隱身飛機提供了專用的機庫。這些機居里面有蝙蝠捕食昆蟲,結果第二天美軍發現機居里面有蝙蝠屍體。經過分析之後美軍認為蝙蝠發出的超聲波照射到F-117A隱身飛機上面,結果被機身表面折射到其他方向,讓蝙蝠無法發現F-117A隱身飛機,結果躲閃不及,撞個正著。

隱身飛機一般采用兩種手段來降低RCS,一種吸波材料,透過把吸收雷達電波讓它無法返回,對方雷達自然探測不到目標。還有一種是波束控制,透過精心設計外形,把照射到本身的雷達電波折射到其他方向,對方雷達同樣探測不到目標。聲吶發射的聲波或者超聲波,吸波材料只對電磁波有用,對於聲波沒有作用。這樣起到作用就是波束控制,把照射到本機的聲波/超聲波折射到方向。為了發現昆蟲及細小的障礙物,蝙蝠發出的超聲波頻率較高,波長非常短,以毫米為單位,在空氣之中傳播近似於光線。

(蝙蝠采用超聲波探測和定位昆蟲)

F-117A隱身飛機設計年代較早,由於當時電腦無力進行大範圍RCS控制計算,只能一塊塊的計算。因此F-117A隱身飛機采用了「寶石外形」,也就是由不同的平面按照一定角度「拼接」而成。這樣當蝙蝠發射的超聲波照射到F-117A隱身飛機的時候,超聲波會被折射出去,偏離照射路線,蝙蝠無法接收到回波,自然不能發現前方的F-117A隱身飛機,一頭撞了上去。雖然F-117A隱身飛機成功的降低了RCS,有效的降低了對方雷達探測距離,讓它能夠穿透當時最先進的防空系統攻擊對方關鍵目標。但是付出的代價也非常大,飛機的機動效能極差,只能作為攻擊機運用,一旦被發現,幾乎有去無回。隨著現代反隱身雷達日益成熟,F-117A隱身飛機的缺點隨之放大,因此新世紀美國空軍決定F-117A隱身飛機退役,用新一代隱身作戰飛機替代。

(我們汽車上載的毫米波雷達也是隱身飛機的克星)

行文至此,有人可能有問題,既然F-117A隱身飛機寶石外形能夠對超聲波有用,為何不用到潛艇上去?實際上這個想法也有人考慮過,例如將潛艇外形設計成菱形以偏離聲波,不過這樣做技術難度太大,建造也非常困難,成本也非常高。最重要的是聲吶是以被動方式工作,外形控制對於被動聲吶幾乎沒有作用,效費比非常低。另外毫米波頻率的隱身處理要求也非常高,這是因為一個以毫米為單位的縫隙、突起都會引起散射,這些散射回去的波束也會被對方接收到,從而暴露行蹤,想控制 這些散射源技術難度極大,成本極高,地勤維護壓力也非常大。因此現代隱身飛機的隱身處理效果主要集中在厘米波,隨著頻率降低或者升高,都會增加飛機的RCS。另外隱身飛機也難以做到全向隱身,在正面效果較好,側面和後方就要差的多。還有就是毫米波在空氣之中傳播會遇到各種阻礙,能量會迅速下降,從而限制探測距離,所以毫米波雷達探測距離較近。

(國產039C型潛艇采用寶石狀指揮塔圍殼)

不過現代低頻主動聲吶也有活躍的趨勢,為了擊敗潛艇的消聲瓦,現代聲吶引入低頻主動聲吶來提高探測能力。因此有的潛艇采用局部隱身外形以降低現代低頻主動聲吶的效果,我們熟悉有瑞典的A26型潛艇和國產039C型潛艇,這兩種潛艇都采用了寶石狀指揮塔圍殼,就是折射照射到本艇的聲波,提高潛艇的聲學隱身能力,讓潛艇能夠對抗當今新一代主/被動聲吶。

綜上所述,F-117A隱身飛機在某個角度對於超聲波可能有一定的隱身能力,從而讓蝙蝠失去探測與定位能力,無法發現飛機而撞上去。但是從整體而言這個能力也是有限,受到限制條件也非常多,所以我們看到這樣的設計並沒有得到大規模推廣和運用。