F-117“夜鹰”,世界上第一款正式服役的隐身战斗机,该机由美国洛克希德·马丁公司下属的高级项目研发部——臭鼬工厂“倾情奉献”!项目起始于1973年,在1981年“夜鹰”首飞成功,1983年入役美国空军,1988年F-117被首次公开,第二年该机就参与了美军入侵巴拿马的行动,而后在海湾战争中F-117凭借出色的性能和零损失的战绩一炮而红,到了此时人们才真正见识到了一款“跨时代”的空中作战平台,从此世界军用航空开始进入到隐身时代!

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世界上第一架服役的隐身战斗机F-117

虽然美国的这款隐身战机足可以吸引全世界人的“眼球”,但在德国估计看相关报道的科技人员肯定会露出一种“鄙夷”之色,因为类似于F-117隐身战机的理念在他们手中也曾经被实践过,而且几近成功,若非在“临门一脚”的时候美国人利用自己强大的政治手段终止了西德的研究,在隐身战机方面的“世界第一”鹿死谁手还真的不太好说!

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西德的“萤火虫”隐身战斗机项目

隐身战机的基础理论发展

19世纪,苏格兰物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦开发出了一套数学公式来预测电磁辐射在从特定几何形状反射时如何散射的,这个方程式后来被德国科学家阿诺德·约翰内斯·索默菲尔德加以改进。但在此后很长一段时间里,飞机设计师都无法理解其中的奥妙,到底雷达反射与飞机的形状究竟有何关联呢?

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苏格兰物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦

60年代,苏联数学家彼得·乌菲莫切夫在总结了前人的经验之后于1964年在莫斯科无线电工程研究所期刊上发表的一篇名为《物理衍射理论中的边缘波法》的论文,在文中乌菲莫切就系统地阐述了飞行器雷达反射截面积的大小与飞机机身、机翼的边缘结构的关系,而这篇论文也成为了后来F-117战斗轰炸机的基础理论;

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苏联数学家彼得·乌菲莫切夫

有了具体的理论加持从60年代开始,除了美国之外,其他一些国家也已经注意到空中作战平台低可观测性的战略价值,这其中就包括西德。

可理论倒是有了,但限于当时的计算机技术,适合于反射雷达波的“棱角分明”飞机设计如何来与稳定的空气动力学匹配成为了众多飞机设计师“挠头”的难题!

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70年代的计算机

要想把一块“钻石”飞上天若没有计算机的辅助计算,单凭人力逐个方案的去摸索显然是不现实的,因此隐身战斗机的计划在70年代以前基本没有任何进展,直到70年代左右计算机技术已来到了一个新纪元,飞机设计也由此打开了一个新的篇章。

西德的隐身战斗机项目

美国的隐身战斗机就是在此时立项的,而西德在1975年也开始在这个领域进行了独立研究!虽然战后一段时间里德国被禁止开发任何军用飞行器,可随着1955年西德加入北约,禁令也随之被解除,美国和北约需要一个强大的西德来对抗苏联,因此西德的航空工业在此后开始蓬勃发展;

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西德航空早期自研的几款垂直起降飞机

60年代末由西德三家规模较大的航空企业合并而来的MBB公司正式成立,而该公司合并之后的首个军用战斗机项目就是这款代号为“Lampyridae”(译为:萤火虫)的隐身战斗机;

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西德空军是这项计划的主要资助者,按照当时德国空军的构想,在未来的第三次世界大战来临之际,他们手中需要有一款可以以隐秘的姿态穿越对手的防空网实施突袭的隐身战斗机,同时它必须要兼具机动性和隐身性,因为在高密度的空战中,仅仅具有隐身特性是远远不够的,在对手饱和式防空炮火的攻击之下,灵活规避非目的性的打击也很重要,于是西德军方将主要的目光都放在了MBB公司的“萤火虫”战斗机上,至于多尼尔公司提出的那款绝对的三角形LA-2000攻击机则没有给予过多的重视!

军方出钱,MBB公司出技术,“萤火虫”隐身战斗机项目正式在1981年“扬帆起航”!

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当然,在这段时期内德国还不知道美国的F-117计划,他们上马此类战斗机项目完全是根据当时军用航空的发展趋势而自行规划的,所以从这一点上来看,你就应该知道德国为什么一直都是航空工业方面的传统强国的原因了。

“萤火虫”项目发展的大致路线其实和美国的F-117基本一致,在最开始的时候西德飞机设计师也遇到了一个同样的难题,那就是要想保持战机的隐身性能就必须抛弃传统的曲面气动布局,可完全使用多面体似棱角分明的设计该如何让飞机获得足够的升力和机动性呢?

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四种不同的“萤火虫”设计布局

于是MBB公司特意为这款战机开发了专用算法的计算机来辅助设计,在最初版本的“萤火虫”战机上是没有机翼的,不过后来由于这样的设计实在是无法飞起来,设计人员不得不为其加装了两个看似是机翼,却又不同于普通战机的翼身融合三角翼;

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另外,该机的设计要求除了隐身特性之外,还要足够小,足够快,因此这架西德战机与美国的F-117都有着载弹能力不足的缺点;

除此之外,从“萤火虫”的样机模型上来看,它的驾驶舱设计显得十分突兀,全平面战机上加装一个常规座舱罩虽然可以大幅度提高驾驶员的视野,但对隐身能力的破坏也是可想而知的,这一点老美做的还是比较不错的;

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在解决了一系列问题之后,MBB公司于1985年制造了“萤火虫”战机的全尺寸模型进行了风洞测试;

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“萤火虫”的风洞测试

而据德国工程师的估算,“萤火虫”的总体隐身能力要强于美国的F-117战斗机,其X波段的正面RCS要比传统战机降低至少20至30dB(换算关系有公式,比较复杂,举例说明5dB相当于3.16平方米的雷达发射截面积)。个人觉得这是可能的,因为“萤火虫”和F-117相比它的体积更小!

“萤火虫”最终被美国扼杀

到了1987年“萤火虫”的前期准备工作已基本就绪,就差制造样机了,不过因为该机曾在当时的《航空周刊》上露了一下脸,美国由此直接找到了西德,利用政治压力迫使德国军方最终放弃了这款马上就要起飞的隐身战斗机。

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这其实也很好理解,美国是西德的第一领导,自己手里的F-117刚刚问世,你就鼓弄出这样一款与其竞争的战机,大哥的脸面往哪放!

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EADS MAKO隐身教练机

因此从1987年之后,军方提供给“萤火虫”项目的资金逐渐减少,一直到1989年底,项目最终被彻底放弃,西德前后为这款隐身战机投入了大约450万美元。不过“萤火虫”的研究技术并没有被浪费,在后来的“台风”战斗机以及EADS MAKO隐身教练机上都应用了过去“萤火虫”的现成技术。

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