(一)隐身
在中国古代,著名的军事战略家孙武写到,所有的战争都是建立在欺骗之上。
这个欺骗可以指隐身、伪装、或者出其不意。
世界军事发展来到21世纪,其主流的方向便是——让敌人看不到,从地上最致命的狙击手,到天空中连最先进探测技术都探测不到的隐形飞机,从水面令人叹为观止的隐形舰艇,再到深海下望而生畏的毁灭杀手。
我们早已经过了大炮巨舰互相对轰的激荡时代,而是不断追寻如何更加隐秘,更加出其不意的军事变革。
我们说起隐身,我们首先联想到的是什么军事装备呢?
飞机无疑是隐身军事的代名词!
自一战以后,飞机已经从地面观察的侦察工具,改成协同地面部队作战的军事武器。
但很快,飞机为了追求尽可能的高效,即:飞的更快、飞的更高、以及更重要的是具备毫无预警的突防能力,进行隐形出击。
俗话说美国有三宝——核弹、飞机、航母,其最为让人熟知且津津乐道的飞机F-22,给世界隐身发展领域带来一个抹不去的光辉。
F-22猛禽属于第五代战机,或许是当代性能最优秀的战机,世界上最强大的空中武器。
猛禽被喻为是F-15的继承者,它设计之初主要应对俄罗斯制造的苏-35的威胁。
F-22奠定美国在世界空中霸主的地位,它除了拥有非常卓越的飞行速度之外,便是出生即巅峰的隐身性能。
猛禽与F-15的区别在于可观察性和隐蔽性。
如何能让飞机隐身呢?
最直观的一个方法就是尽最大技术,减少飞机的雷达横截面积。
我们都清楚,雷达的工作原理就是反射无线电波,虽然现代军事雷达已经采用更多种类、更加先进的探测方式,但终归是万变不离其宗。
隐身飞机要减少探测面积,往往是从表面下手,对雷达探测波动要么的“弹开”、要么就是“吸收”,使其无法返回信号源,这样就让隐身飞机不可被发现。
当然,F-22的隐身涂层属于高度军事机密,我们仅仅式知道采用了一种外形酷似镜面的拼接式高反射涂层。
但总体上,所有的隐身飞机如F-22、F-35、歼-20、甚至B-2战略轰炸机,它们的外形都非常干净。
还是拿F-22为例子,美工程师们将它的机翼、机尾和喷口的所有硬边缘给对齐和优化处理,致使所有探测信号从任意一点返回给的雷达波段,都会指向极其有限的几个地方。
简单地说,一个十几吨重的物体最后反射给雷达的信号,仅仅有一只鸟那么大。
如此一来,就算隐身战机被雷达发现了,但也依然极为困难的被锁定,到时候依靠卓越的速度和超视距的打击范围,足以弥补这个落差。
说到此处,我们不经要顺嘴提一下飞机的一个著名技术。
考验一个战机是否为第五代战机,隐身性能可不是唯一标准,其自身的巡航速度和机动性能也尤为重要。
无独有偶,发动机作为红外信号的最大来源,隐身飞机如果要解决这个难题,设计师们就采用就对飞机发动机下了功夫——给飞机加上矢量控制技术。
矢量技术有两种,一个是用作推力,另一个则是减少红外干扰。
当下,美F-22的最高时速为2300公里,j-20的飞行速度为最大2马赫,略逊一筹。
或许猛禽是世界上最先进的飞行器之一,我们不得不承认。
不过,正如大多数武器一样,无论F-22也好、J-20也罢,世界在积极发展先进隐身武器的背后,主要是需要克服另一项战争武器的发明。
(二)雷达
追溯雷达的诞生之期,自然也与其他军事武器一样,其灵感都来源于上个世纪发生的一场大战。
1935年,德国的战争狂人希特勒宣布,他将打破一战的停战协议,重新将德国再次带进武装统治的道路。
纵观整个二战战场,除了坦克、装甲战术成熟之外,空中力量发展也得到了井喷式增长。
空袭战术构成参战国的战略核心,从多种堪称经典的战斗机、再到让人谈之色变的远程轰炸机的出现,人们开始积极寻找能够对抗空袭的技术。
于是一场由内而外的军事竞赛开始了。
20世纪30年代初,英国物理学家罗伯特·沃森·瓦特,致力于研究一款追踪雷暴天气的设备。
瓦特花了很长一段时间,开发了一套利用示波器绘制其位置的系统,最终英国政府正式利用该系统,用于探测敌方航空武器。
使用示波器接受从飞机上反弹回来的电压,从而变化成屏幕上一个光电,然后再将信号的延时与校准刻度相结合时,早期的雷达就产生了。
不过,早期的雷达运用在军事用途上,还尚存在不小的弊端,由于发射功率不足和相对较低的信号频率,只能对一些航速较低的飞行器进行侦测。
为了推进发展雷达的性能,英国政府早期在大不列颠沿海区域进行了大规模铺设信号塔,一边防御希特勒派出的轰炸编队,一边从中不断提取实战经验。
时间到了1939年,英国人成功突破了雷达新的一项技术,叫“谐振腔磁控管”,它让雷达探测的精密性上升到一个未有的高度,进而也改变了战争的游戏规则。
英国人运用雷达,在二战期间共击毁拦截超过1.2万架德国轰炸机,让伦敦这样的城市避免沦为焦土。
美国人运用雷达,让日本海军在太平洋吃了大亏。
随着电子技术的进步,雷达也要适当地改变,变得更加灵巧、小型化,可适用于舰载、空载、车载等载体方式。
从今天我们来看,雷达改变了我们的作战方式,现代高端战机已经不需要进行近距离作战,而是采用雷达进行扫描,之后稍微按一下发射按钮,任务就完成了。
毋庸置疑,雷达仍然属于人类战争历史上最强大的机器之一!
(三)差距
隐身和雷达就好像一个猎物和猎人的关系,猎物在躲避上发展,猎人则是在搜寻上下功夫。
二战之后,世界迎来了充满间谍和阴谋论的时代,隐匿和搜寻的军事竞赛就成为了代名词。
冷战开始了。
冷战时两个拥有核武器的超级大国之间的对抗,目标是确保政治核意识形态上的主导地位。
同样,它还是一场争夺技术优势的军事竞赛,在双方不动用核武器互相毁灭的前提下,尽所能去发展技术对抗。
这个技术优势就体现在隐匿与搜寻的层面。
说起冷战时期的军事技术产物,有一款飞行器值得我们记忆犹新,那就是有史以来最快的非火箭推进的飞行器——SR-71黑鸟!
黑鸟侦察机当初被设计成是一个能飞到平流层的武器,一个能达到25000米以上的飞行器。
尽管黑鸟是依靠高度和速度来躲避侦测,但是它的隐身性能也一点儿不弱,机身底部被像小船底部一样拉长,这限制了雷达的探测横截面。
外加上,飞机外壳的锯齿状部分,被植入了特殊信号的波段吸收金属。
所以,黑鸟依靠不俗的隐身特性和高达3.2马赫的致命速度(每小时3500公里),成功为美国带来不朽的神话。
黑鸟直至冷战结束后,只因卫星监测技术和高昂的成本,在1998年退役,且从未有一架被击落。
很明显,美国人在冷战中压倒苏联的优势,在黑鸟中体现出来了,那就是高速加隐身,大大地压缩了对手的预警时间,使隐匿和搜寻的差距被不断拉长。
黑鸟为美国隐身战机提供了非常宝贵的经验,直接促使了F117夜鹰、B-2战略隐身轰炸机的出现。
当谈到B-2隐身轰炸机,一位曾任美国空军司令的上将说:B-2的雷达反射面积,仅仅为一只昆虫大小。
同样,B-2幽灵的构想也是出自冷战,目标是渗透苏联的防空网络,运用核武器来打击目标。
B-2采用一种类似仿生学的气动布局,也就是高升力低阻力的飞行翼设计。
飞行翼设计拥有较低的雷达反射面积,如果再加上一种极为复杂的吸收涂料,那么就形成一架雷达无法探测的穿透型轰炸机。
B-2在材料上使用碳纤维和石墨的复合物,占总机身的80%,外壳酷似一只在黑夜中飞行的蝙蝠。
为了偏转雷达能量的反射,每一架B-2都有一层新型高频雷达的吸收涂层,其价值难以言喻。
B-2的单架性能个人就不说了,大家早就熟知了。
但我们要说的是,B-2幽灵不仅仅是代表着美国隐身领域的丰碑,更是标志世界在隐匿和搜寻层面,拉开越来越大的差距。
(三)对抗
现代战场,因为隐身科技逐渐成为战场的主流,反制隐身科技也逐渐让人重视起来,毕竟有了利剑,没有盾牌怎么行呢?
拿反制隐身飞机的雷达来说吧,从二战开始,一直到现在的军用雷达中,多数采用的是一种传统式高频(VHF)和超高频的雷达(UHF)。
按通常来说,当照射雷达的波动长度与机体本身的强度相当的时候,就会形成共振,也就是我们常说的增加雷达反射面积,进而发现目标。
但是从隐身飞机的涂料和外型被研发之后,相应的雷达探索也需要提升。
前文说过,冷战时期的美国隐形战机让苏联极为头痛。
所以,自海湾战争打响之后,俄罗斯的军用雷达工业,开始投注大量的心血,将VHF与UHF雷达进行系统数位化,使当时先进的俄制雷达已经具备解析和通讯处理。
进而开发出的如奈波(Nebo)地面机动雷达,是一种采用超高频的电力驱动阵列式雷达,可能是当时反制隐形飞机最有效的雷达系统。
继奈波之后的新军事雷达,都应该具备反制隐形飞机的能力,包括如:洛克西·马丁公司的战区高海拔区域的防御雷达,以色列的绿松雷达等。
虽然,美国当初以隐身科技作为靠山,稳稳地掌控住作战空域,但对手的反隐身雷达的技术,也在突飞猛进,且已经开始扭转原来隐匿与搜寻技术层面的差距。
届时,隐身和雷达的现代对抗正式拉开帷幕。
我们拿中国来说吧
2021年的4月22日,在南京举办的第九届世界雷达博览会中,中国反隐身雷达可谓是大放异彩。
其中,最显眼的就是两款相控阵雷达,就是SLC-7三坐标警戒雷达和JY-26远程三坐标对空警戒雷达。
简单介绍一下,SLC-7三坐标警戒雷达,属于是4代情报雷达的代表型号,可以称之为“全能冠军”,因为它可以对付隐身战机、固定翼飞机、无人机、甚至巡航导弹和火箭弹。
用途之广、抗干扰能力十分优秀,担得起厚望。
而JY-26则是作为防空网预警的核心,属于探测隐身高速战机的专攻利器。
不过,这两款雷达仅仅的开胃菜,真正的压轴者是中国自主研发的一种闻名世界的大型雷达,中国反隐身雷达的旗舰版——YLC-8E机动式预警相控雷达。
曾有一位雷达技术专家,这样评价我国反隐身雷达的发展程度:
国产反隐身雷达已经可以解决,对隐身目标的探测和跟踪问题,可能在某些领域已经超越国际水平。
这不是大话,因为我国已经有30几年没有遭受到领空入侵或者经历战争,所以没有参照物,有的也只是美国虚幻的参照物罢了。
并且,我们一直走自主研发的路线,把美国的隐身战机想象的太强,所以在反制隐身的科技上面也自然要求的太高。
遇强则强,正好适合我们的科研发展习惯!
在未来,反隐身雷达的发展趋势,是走体系化、网络化发展,实现协调探测。
隐身战机的正面是隐蔽效果最强的地方,技术还没有发展到全面隐身的底部,其他的地方如喷口、机翼侧面等地方都是隐身弱点。
所以,如果我们将雷达网络实施为一体,让那些非反隐身的雷达也具有反隐身能力。
从这个刁钻角度来说,战机即便具备非常强悍的隐身能力和干扰能力,对付一台或者几台反隐身雷达还好说,但雷达数量多呢?
届时,无论在军用还是民用雷达,都具备一定的反隐身能力,实现“万物皆可反隐身”,有望让一切隐身飞机无所遁形!
当然,这种说法太过超前,毕竟21世纪的隐身科技与雷达的对抗帷幕,才短短拉开几十年的时间。
未来从空中、到地面、再到海洋、甚至是太空作战的领域,在武力的攻防态势中,万变不离其宗的依然是“隐匿和搜寻”。
最后,说一个题外话,美国作为当今世界的军事前沿者,我们的军备发展虽然是走自主战略,但还是要取决于美国的发展方向,这一点对我们现在的实力来说,是毋庸置疑的。
这里有一个疑问。
未来在隐匿和搜寻的战略环境下,中国的军事变革是否会依然遵循美国的路子?
我相信我们祖国的自主战略,会打破世界军事发展的格局,在我党、我科研人员的领导和努力下,中国的军事变革会走一条全新的路!
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