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战斗机是指主要用于保护我方运用空权以及摧毁敌人使用空权之能力的军用机种。特点是飞行性能优良、机动灵活、火力强大;现代的先进战斗机多配备各种搜索、瞄准火控设备,能全天候攻击所有空中目标。 世界上公认的第一种战斗机是法国的莫拉纳.索尔尼爱L型飞机。它由于装备了法国飞行员罗兰·加洛斯的“射击断续器”,稍微解决了飞机在机载机枪射击时被螺旋桨干扰的难题,使飞机第一次在飞行员可以专心驾驶飞机去攻击对方,同时也不需要另外配备机枪手。但是这个系统会造成子弹的射速变慢。

战斗机过去根据执行任务又可分为歼击机和截击机,截击机的主要任务是快速的的升空之后争取高度,在敌人的轰炸机进入我方空域之前将对方摧毁。由于截击机是针对高飞行高度的轰炸机群,在设计上特别强调对速度与爬升率的需求,运动性在摆在较为次要的地位。二次大战结束之后,有鉴于原子弹的摧毁威力,截击机的发展一度成为许多国家与传统歼击机同等重要的机种。不过在导弹逐渐成熟并大量配备之后,截击机的特性往往可以经由传统歼击机加上导弹来满足,因此现在趋向不再专门发展截击机种,而是以现役的机种同时担负拦截的任务。

一、发展历程

1、初露锋芒

在第一次世界大战中,军用飞机首次出现在战场上,主要负责侦察、运输、校正火炮等辅助任务。在战时,敌对双方的飞行员相遇时,往往利用五花八门的各种武器互相攻击,例如手枪、石头等,企图击毙对方的飞行员,这就是“空战”(Combat)最早的起源。1915年4月1日,罗兰·加洛斯驾驶装备了“偏转片系统”的莫拉纳·索尔尼爱L型飞机击落了一架德国侦察机。取得了歼击机空战的第一次胜利。随后,德国的“福克E3”式(外号信天翁)由于装备了性能更好的“机枪同步射击”装置,以其优异的飞行性能和跟猛烈的火力,成为第一次世界大战中性能最好,击落飞机数量最多的歼击机。被协约国方称为“福克式的灾难”。这个阶段的歼击机还处在萌芽期,结构多以木材加上布料蒙皮构成,机翼从单翼到三翼都很常见,主要的武器多半改自陆军使用的轻机枪。英国曾经使用火箭对付盘据在英国城市上空的德国飞船。在对付地面目标上,早期的炸弹是由手榴弹或者是小型炮弹稍加改良而来,由机上的成员以手掷的方式瞄准释放,投掷准确度不高,破坏力也低。

世界战斗机的发展历程

P-51与F-15战斗机

在这个时期影响未来空战颇大的一项发明就是机枪同步射击装置。这个由荷兰所发明的装置让机枪的子弹能够在转动的螺旋桨间隙中射出,飞行员完全不用担心子弹会与螺旋桨撞击的危险,而机枪的设置位置能够接近飞行员的瞄准线,从而提高准确度,但射速慢则是缺点。

到一次世界大战结束时,歼击机的基本型态大致上已经有了雏型:以小型机为主,强调运动性,需要有向前射击的固定武装。

2、两次大战间的发展

虽然在第一次世界大战结束之后,各国积极裁减军备,同时减缓国防工业的投资。在这一段时间当中,民用航空的需求带动许多技术与理论的发展与成熟,奠定30年代后期军用航空发展的快速演进。

民用航空需求有两大主轴,一个是对速度方面的追求,也就是各种竞速机的比赛与奖励。另外一个是客运与货运市场的逐渐成长。在这两个主轴上虽然需求方向不同,却对同一种发展趋势有共同推演的效果,那就是对流线型设计的要求。流线型的设计在于减低阻力,当飞机的阻力减低之后,对竞速机来说,那就是速度可以增加,对运输机来说,那就是提升航程或者是运输量,换句话说就是增加营运的经济效益。

流线型飞机设计包含的项目非常的广,从机身外壳的平滑,减少机身外部突出的部分与张线,外型由方正改为圆滑曲线,不得不突出的部分则以曲线圆滑的外壳遮蔽以减少阻力,采用收放式起落架等等。

世界战斗机的发展历程

英国格斗士歼击机,是英国在二次世界大战前最后一款双翼歼击机设计

除了在流线型设计上下功夫之外,动力系统的开发和使用材料的研究都影响到往后飞机设计的概念与可以使用的资源。在动力系统方面除了输出马力更大的发动机的开发之后,汽油辛皖值对于发动机的操作影响也逐渐被了解,同时,螺旋桨的极限性能以及替代的动力输出也陆续在各国进行研究。新一代的输出动力研究当中以喷射发动机和火箭发动机这两项影响后世最深。

到了30年代中期,各国最先进的歼击机设计多半具有这些特点:单翼,以金属为主的结构与外壳,后三点收放式起落架或者是有流线型外壳的固定式起落架,采用液冷式发动机的设计多于采用气冷,火力由采用步枪口径的轻机枪提升至12.7毫米或者是0.50英吋以上口径的重机枪或者是20毫米以及更大口径的机炮。

3、二次世界大战时期

第二次世界大战是继杜黑发表他最有名的空权论著作之后,空中武力印证空权对于战争与作战的重要性,第二次世界大战开始印证了这套空权理论。轰炸机的发展肯定了理论部份的观点,但歼击机的发展可以说是大幅度的否定空权论当中的描述。歼击机不仅仅只是作为防卫国土与抵挡敌人轰炸机的力量,在摧毁敌人的空中武力与使用空中武力的能力上扮演非常重要的角色。歼击机不仅仅担任阻止轰炸机的任务,也推翻轰炸机可以通过一切防卫的理论,大战开始前,许多国家对于歼击机的发展强调拦截对方的轰炸机,飞行速度的重要性放在优先地位。也因此早期美国陆军是以“驱逐机”称呼当时的歼击机。

在大战结束前,歼击机的发展已经到达一个顶峰,并且开启另外一个世代的来临。短短几年之间,歼击机使用的发动机出力从数百匹直线上升到超过两千匹马力,速度直线上升到接近音速的区域,航程超过2000英里,最高升限到达4万英尺。

(1)、液冷与气冷之争

基于冷却的需要,液冷发动机的汽缸排列成挟长形,迎风截面积比气冷发动机要小,机身产生的阻力也相对较低,对于需要高速的歼击机来说相当重要,也是二次大战开始之际,许多有能力生产的国家首要选择。像是德国的Bf-109,英国的飓风与喷火歼击机,美国的P-40,苏联的MiG-3歼击机等等。

气冷发动机的输出发展潜能比较高,同时必须要以较大的输出来克服阻力。可是提升输出的重要方向之一就是增加环状汽缸的圈数,造成额外的冷却问题需要解决。散热不良的第二排之后的汽缸会使得汽缸的外璧因持续高温而变红,导致汽缸损毁的状况。美国国家航空咨询委员会(NACA)率先设计出多种可以降低阻力的发动机外罩,其他国家相继采用或者是以此为基础发展,使得大出力气冷发动机的冷却和减低阻力的两大需求都获得适当的解决,广泛的被许多国家采用,譬如德国的Fw-190歼击机,美国的F6F,F4U以及壮硕无比的P-47歼击机,苏联的La-5歼击机等等。

气冷发动机比液冷发动机有设计与生产的优势,对于工业设计或者是生产能力较弱的国家来说是常见的选择,其中又以日本的情况最为明显。日本当时较为先进的歼击机中,仅有量产以德国DB 601液冷发动机为动力的三式歼击机飞燕。

到了大战中期,为了满足输出马力需求大幅上升的状况,液冷发动机从极为普遍的V型12汽缸提升为X或H型24汽缸,气冷发动机则由一排,两排提升到4排汽缸的庞大架构。虽然这些活塞发动机能够提供二战前无法想像的动力输出,可是替代动力的发展在二战结束前已经逐渐明朗化,活塞发动机与螺旋桨的搭配注定要走下歼击机动力的舞台。

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苏联La-5歼击机

(2)、空用枪械的变化

随着金属结构成为歼击机的设计主流之后,机上携带的各种机枪炮的威力也必须提升以维持破坏效果。1930年代中期歼击机的武装有几种不同的使用型态:

采用数量较多的步枪口径的机枪,大部分与当时各国陆军的使用的步枪或是轻机枪口径相同。譬如英国采用8挺0.30英吋机枪。

采用少数轻与重机枪的混合搭配,重机枪的口径也有陆军使用的相同。譬如美国以0.30和0.50英吋口径搭配。

采用机炮与步枪口径机枪混合搭配,机炮口径以20毫米居多。譬如德国和日本都是以20毫米机炮与轻机枪混合。

其他比较少见的包括只有一至两挺轻或是重机枪的武装型态,由于威力低,大战开始之后很快的就不再列入考虑之列。

各国在使用机枪或者是机炮的搭配上的着眼点在于同样时间内弹药投射的重量,这也形成互有优劣的两派说法:

采用数量较多的轻机枪,因为单挺机枪的理论循环射速较高,同样的射击时间内能够累积较多的弹头数量,总合重量不低。可是缺点是弹头本身的威力较低,面对一些保护设计甚至完全无法贯穿。

采用少量的机炮,提升每一门的破坏力,但是当时机炮的循环射速比轻机枪慢很多,弹药携带的数量也较低,飞行员需要谨慎的使用才不至于过早用罄,同时,机炮的后座力,重量与体积也限制安装的位置与数量。譬如日本在设计Ki-60歼击机的阶段发生机翼结构强度不足而必须放弃使用机炮的问题。

(3)、远程护航的需求

利用轰炸机对敌人进行战略轰炸,以摧毁有形的生产运输以及无形的士气,企图结束战争的构想在二次世界大战前受到各主要航空发展国家的注意。虽然在规模上小很多,日本是首先付诸实行的国家。德国稍后在不列颠空战时与英国互相展开大规模的日间与夜间轰炸行动。在这一场作战中,轰炸机无法如同杜黑所预测,能够自由进行轰炸而不受到歼击机的影响。德国与英国在双方获得的经验上采取不同的措施,其中利用歼击机担任护航与扫荡敌人歼击机威胁成为重要的项目。

美国在1942年开始自英国的基地出发对付位于欧洲大陆的德国占领区内的目标,即使英伦空战已经清楚的呈现出护航任务的迫切性,美国陆军航空队依旧认为依靠轰炸机的自卫火力加上适当的编队,就能够深入敌境达成任务。然而居高不下的损失让美国撤换第八航空军的指挥官的同时,积极寻求足以担任护航的歼击机种。

当时盟军使用的歼击机种当中,英国设计的机种作战半径仅能勉强来回于法国的部分目标,新服役的P-47因为阻力与发动机的关系没有办法进入德国领土。双发动机的P-38则有数量,性能以及对欧洲高空低温适应不良等问题。直到第八航空军开始接收P-51歼击机之后,护航的迫切需求才获得适切纾解,美国为此还将所有第八航空军的P-47与其他单位交换P-51,连英国订购的同一型机种也被暂借担任护航的工作。自从P-51携带副油箱伴随轰炸机进入欧洲大陆之后,不仅降低德国空军拦截的能力,同时扩大第八航空军能够有效轰炸的范围,最终压制德国的生产与运输系统。

除了短暂使用位于中国境内的机场,美国部署B-29轰炸机对日本轰炸时基于欧洲的作战经验,对于护航亦不敢掉以轻心,而以歼击机为轰炸机提供保护也成为日后许多新机种设计时需要考虑的性能项目。

4、进入喷气时代

1930年代螺旋桨性能的极限已经在试验环境下被了解知道,替代推力的研发在许多国家相继展开,其中又以德国与英国的脚步较快,他们以各自的技术开发出第一代喷射发动机并且在二次世界大战结束前让喷射歼击机正式服役。美国的对于喷射发动机的认识不深,起步较慢,直到英国提供蓝图与样品之后,美国才开始加入发展的行列。苏联则因为战争的关系而中断相关的研究。日本除了有少量本身的研究成果之外,也获得来自德国的资料与样品协助发展。

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米格-9(MIG-9)战斗机

即使大战结束前已经有喷射歼击机服役,双方并没有机会与对手作战,直到1950年韩战爆发时,彻底转变歼击机与空战的型态。韩战之后,喷射歼击机迅速在各国取代螺旋桨,成为第一线装备,除了极少数的区域冲突,像是足球战争之外,喷射歼击机之间的战斗已经成为常态。

5、重要发展里程碑

进入喷气时代之后,除了动力系统的改变以外,尚有其他的系统的加入逐渐改变歼击机的功能,战术与性能。比较重要的包括:

(1)、雷达

雷达最初是使用在夜间拦截任务上,二战时期的使用经验延伸出两种发展路线。一种是利用小型雷达测距仪追踪目标的距离,协助飞行员找到最佳射击时机,提高一般飞行员的命中率。这条路线的发展很快就和第二种合并,也就是持续改进二战拦截用空载雷达系统,朝向功能更多,简单化,使用限制更少的方向发展。早期喷射歼击机常见的机鼻进气口设计,为了将空间腾出来安装更大的雷达而移动到机身其他的部位,自1970年代以后设计服役的歼击机,机鼻的空间都留给雷达使用。

二战时期大多数安装在歼击机上的雷达需要专门的操作人员负责,直到大战末期美国海军开始在F6F和F4U歼击机上加装由飞行员操作的雷达之后,第一次开启单座歼击机配备雷达的纪录。随着电子相关技术的发展,雷达的功能愈来愈多,除了协助炮瞄准敌机以外,还可以搜索与追踪视野以外的目标,导引导弹,侦测地面目标,计算炸弹撞击点到描绘前方的地形并且与自动飞行系统合作进行回避等等。然而多功能也代表雷达的操作愈来愈复杂,像是美国F-4歼击机需要后座雷达官在显示幕上判断目标的资讯。直到电脑成为雷达系统的一部分,将接收到的讯号加以处理,简化,分类之后以简单的符号和数字加以显示,譬如F-15歼击机的AN/APG-63雷达,才使得雷达提供的资讯能够更快速的被运用,以提高状态意识(Situation Awarness,SA)的掌握,再加上利用都普勒效应的滤波技术,灵敏度更高的天线,高、中与低脉冲重复频率(Pulse Repetition Frequency,PRF)的使用等,雷达得以摆脱过去遇到地面噪声就会瘫痪的窘境,也可以在地面噪声中找出敌机的位置。

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JL-7机载火力控制雷达

2000年以后空载雷达的发展路线主要是在使用主动原件的电子扫描阵列雷达和低被截收率(Low Probability of Intercept,LPI)技术等方面。前者采用固定的雷达天线,天线上有许多小的讯号发射与接收单元,这些累积的讯号利用改变相位的方式,能够对前方空域进行比传统机械雷达快百倍以上的频率扫描,也能够同时对多目标追踪,或者是快速在不同波形,频率,PPF和模式之间切换。后者配合低可侦测性技术的运用,降低雷达使用时讯号被发现的机率。

(2)、导弹

在歼击机上携带导弹的构想于二次大战末期展开,德国首先引用空对空导弹的试验,美国则进行空对地导弹的验证。歼击机使用导弹对付其他飞行目标的最大动机是对付高飞的轰炸机,尤其是携带原子弹的战略轰炸机。这种威胁升高到几架轰炸机就足以重创一个大型城市,远高于二战时期需要数千架次以上,大量传统炸弹才足以相比的破坏效果。为了对抗此种极高毁灭威力的新武器,携带原子弹头的空射火箭也一度被当作应急的手段。

到了1950年代中期,最早的雷达与红外线导引空对空导弹开始量产,而第一次使用导弹的喷射机空战出现于中华民国空军以F-86歼击机携带AIM-9响尾蛇导弹与中国人民解放军空军的MiG-17交战。理论上使用导弹可以提高对敌机的摧毁比例,尤其时雷达导引的导弹能够在夜间和视野较差的环境发挥作用,而飞行员不需要像过去一样靠着大量的运动才能够进入目标的后半部,以取得较高的命中率。因此许多国家出现以导弹全面取代机枪或者是机炮,甚至打算取代歼击机的主张。像是美国的F-4,苏联的MiG-21与英国的闪电都曾经以导弹作为空战的唯一武装。

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“霹雳-12”(PL-12/SD-10)中距空空导弹

越战时期,美国与北越空军交战的经验显示,当时的导弹可靠度太低,舍弃机炮是一个过于草率的决定。但是导弹的重要性已经受到实战的确认,成为无法抗拒的潮流

(2)、第二代

第二代歼击机的发展路线延续第一代强调速度,实用升限以及操作高度等方面,尤其是最大飞行速度从次音速,经过超音速,一直到两马赫的范围,这让这个时期的战机陆续出现了极端设计,例如作为截击机的F-104,甚至往后准备作为B-70护航机的XF-108,其发展的经验主要都来自此一时期。为了达到这些目的,后燃器在这个阶段开始成为歼击机必要的装备,空气动力领域相关的研究成果也逐渐广泛采用。除了增加后掠翼的角度以外,三角翼与几何可变翼是另外两类新型态的高速飞行机翼设计。而另外一项关键性的突破是机身采用面积律的理论来设计。这项成果首先运用在YF-102的原型机设计上,使得这架飞机能够突破穿音速阶段的阻力限制而挤身超音速飞机之列。

雷达在第二代歼击机上开始普遍使用,空对空导弹成为机炮的另外一种选择,对于导弹技术与可靠度的过于信赖,导致部份第二代到第三代的机种舍弃固定武装,完全采用导弹的武装方向,而像是英国甚至一度打算以地对空导弹全面取代有人歼击机的呼声,这些都在服役的过程与区域冲突中得到验证。

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F-104“星”(Starfighter) 单座超音速制空战斗机

第二代歼击机发展时期的有一种武器的发展大幅度改变许多国家的战略以及部队的编装,那就是核子武器小型化,形成可以由歼击机携带的战术性核子武器。由于歼击机体型的飞机都可以使用核子武器对付地面目标,这种低数量,高摧毁力的发展刺激许多国家强化歼击机拦截携带这种武器的敌机的能力,以及加深使用导弹以提早击落携带核子武器的飞机的做法,使得拥有小型核子武器生产、部署与投执能力的国家的战略与战术方向有了很大的变化。

(3)、第三代

第三代歼击机出现于1960年代,这个阶段将先前累积的使用经验已经各种试验的结果加以整合。许多高速飞行时的现象和控制问题获得相当程度的解决,高后掠角度的机翼设计已经不受到青睐,三角翼和几何可变机翼与后掠角度小于45度的梯形翼成为设计的主流。发动机的输出透过耐高温特殊材料和冷却技术而更上一层楼。雷达与各类航电逐渐成熟与复杂化,机鼻进气口已经几乎完全被放弃,以配合大型雷达天线的安装需求,而这个需求使得飞机的大小和成本迅速高涨。

第三代歼击机将空对空导弹作为标准武装之一,并且在越战、六日战争与印巴边界冲突当中使用,这些使用经验对于导弹系统本身多是负面的评价,不过导弹的重要性以及发展的方向逐渐在各国受到重视,打下日后的基础。

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米格-23“鞭挞者”MiG-23(Flogger) 变后掠翼超音速战斗机

前两代的发展当中,单一用途的截击机与战斗轰炸机进展至此,受惠于各项系统的进步,尤其是雷达与航电的功能以及效能,使得第三代的歼击机开始趋向多任务,多用途的路线。

二、各时期主要机型

1、第一次世界大战

(1)、英国

F.B.5 Scout D F.E.2b Sopwith Pup F.2B 骆驼歼击机 Sopwith三翼机 S.E.5a

(2)、法国

Nieuport 11 Mieuport 17 Spad S.VII Hanriot HD.1 Spad S.XIII

(3)、德国

E. III D. II D. III Dr. I HD. 1 D. Va D. VIII D. VII

2、二次世界大战

(1)、美国

陆军航空队:P-35 P-36 P-38 P-39 P-40 P-46 P-47 P-51 P-61

海军:F2A F4F F6F F4U F7F F8F

(2)、英国

空军:飓风 喷火 格斗士 无畏 大鹏 莽汉 彗星歼击机 台风歼击机 暴风雨歼击机 Beaufighter

海军航空队:海燕 海火 萤火虫

(3)、苏联

I-15 I-16 MiG-3 Yak-1 Yak-3 Yak-9 拉格-3 La-5 La-7

(4)、德国

Bf-109、Bf-110、Fw-190、Ta-152、Do-335、He-219、Me-163、Me-262、He-280、He-162、Me-210、Me-410、He-100

(5)、日本

陆军航空队:97式战斗机 一式歼击机 二式单座歼击机 二式双座歼击机 三式歼击机 四式歼击机 五式歼击机

海军航空队:96式舰上歼击机 零式 紫电 紫电改 雷电

(6)、意大利

CR.42 MC.200 MC.202 MC.205 G50 G.55

(7)、法国

M.S. 406 D.520 Potez 630 MC-152 C.714 NC-600

3、喷射时代

(1)、美国

空军:F-80 F-84 F-86 F-89 F-92 F-94 F-100 F-101 F-102 F-103 F-104 F-105 F-106 YF-107 XF-108 F-110 F-111 F-4 F-5 YF-12 F-13 F-15 F-16 YF-17 F-19 F-20 F-117 F-22 F-35

海军:FH-1 F9F F11F F2H F3D F3H F4D F7U FJ-1 F-8 F-4 F-14 F/A-18 F-21 F-35

(2)、苏联/俄罗斯

米格-15 米格-17 米格-19 米格-21 米格-23 米格-25 米格-29 米格-31 米格-35 米格-42 苏-7 苏-15 苏-27 苏-30 苏-31 苏-32 苏-33 苏-34 苏-35 苏-37 苏-47 苏-50

(3)、欧洲国家

法国:神秘式 超级神秘式 幻影III 幻影5 幻影F1 幻影2000 阵风

多国合作:狂风战斗机 台风战斗机

瑞典:J 29 SAAB-32 SAAB-35 SAAB-37 JAS-39

英国

空军:吸血鬼 标枪 猎人 闪电

海军:毒液 海雌狐 弯刀 海鹞

(4)、中国

歼-5 歼-6 歼-7 歼-8 FC-1 歼-10 歼-11/SU-27 歼-12 Su-30 经国号

(5)、日本

F-1歼击机 F-2歼击机

(6)、以色列

幼狮歼击机 狮歼击机

4、玻璃化座舱

目前现役战机的座舱大部份还是传统仪表板,新一代的战机使用数具彩色多功能显示幕来取代传统仪表板,使飞行员在找寻资料时能更快更准确,而不至于丧失了攻击的先机。

5、头盔显示器

HUD的出现使飞行员不必低头就可以知道飞机目前的一些基本资料,但HUD有角度限制,只有向前方看时才能看到,为了克服这个缺点,就有了头盔显示器的诞生。头盔显示器可以将目前飞机的基本资讯直接显像在飞行员的头盔上,且不管飞行员的头转到哪裡都可以看得到。新型头盔显示器还可以控制机炮及导弹的寻标头,可以在雷达扫描不到的时候发射导弹。

世界战斗机的发展历程

美国波音公司JHMCS飞行员综合头盔指示系统

6、高度共通性及易维修

新一代战机必须具有与其他型式的飞机有共通性,如美国的JSF的三种构型(空军、海军、海军陆战队与英国海军用的STOVL),大部份的机身包含着相同的零组件,以及称为同系组件的相似零组件,主要的次系统,例如座舱罩、雷达、弹射座椅、航电系统等都可以互相通用的。其动力系统来源甚至是由F-22“猛禽”战机的普惠F-119发动机核心部份改装而成,以降低空军后勤维修成本。

三、未来战斗机的发展方向

迄今喷气式战斗机已发展到第四代,其设计思想发生了很大变化,使空战样式从尾追攻击、近距离格斗发展到全向攻击、中/远距离作战。各国在战斗机的发展中更加重视高低档搭配、三军通用和多用途性能,以提高经济承受能力。为使空中力量更具威慑性,今后的战斗机都将通过空中加油具备远程作战能力,并具备以充分信息化、数字化为基础的精确空战能力。无人战斗机将取得突破性进展。从各国在研战斗机的特点和发展趋势看,战斗机设计将更加注重追求以下几方面的技术或性能:

1、新的隐身技术

隐身是用于描述“减少目标特征信号”的一个专用术语,飞行器的隐身主要是减缩目标的雷达散射截面和降低发动机排气口的红外辐射等,它不仅决定了作战飞行器的生存能力,而且还是确保战争中先敌发现、先敌攻击的重要条件。隐身技术的出现和应用对各种防空探测系统和防空武器系统是一个严峻的挑战,也是航空和电子战领域中的一大突破。随着隐身技术的发展,新的隐身材料以及新的隐身机理的提出更为隐身技术指出了更广阔的发展空间。

(1)、等离子体隐身技术

等离子体隐身技术是利用等离子体对电磁波具有绕射和吸收能力的特性,回避雷达探测系统的一种技术。实验证明,应用该技术可使一个13cm长的微波反射器的雷达散射截面在4~14GHz频率范围内平均减小20dB,即雷达获取的回波能量减少到原来的1%。等离子体技术的关键是在飞行器的飞行环境下在其周围产生等离子云团,且对等离子体能量、电离度、振荡频率和碰撞频率等特征参数进行设计,使其能满足对雷达波的吸收和绕射的特定要求。

自20世纪60年代起,美国和俄罗斯等军事强国就开始了等离子体吸收电磁波性能的研究。20世纪80年代,俄罗斯最早开始进行等离子体在高空超声速飞行器上的潜在应用研究。近几年来,俄罗斯在等离子体技术方面取得了突破性的进展,已经领先于美国。

(2)、未来的隐身材料

传统的隐身材料以强吸收为主要目标,新型的隐身材料要求满足“薄、轻、宽、强”,而未来的隐身材料则应满足多频谱隐身、环境自适应、耐高温、耐海洋气候、抗核辐射等更高要求,以适应未来战场的需要。其中多频谱隐身材料与智能型隐身材料将成为隐身材料的两个主要发展方向。

(3)、应用微波传播指示技术

微波传播指示技术是利用计算机预测雷达波束在不同大气条件下传播发生畸变所产生的“空隙”和“波道”,使突防飞行器在雷达覆盖区的“空隙”、“盲区”和“波道”外飞行,以避开敌方雷达的探测,从而顺利地实现突防。美国海军航空兵司令部和英国费兰蒂计算机有限公司对微波指示技术进行了深入的研究。

(4)、应用仿生技术

实验证明,海鸥虽与燕八哥的形体大小相近,但海鸥的雷达散射截面积比燕八哥大200倍。蜜蜂的形体小于麻雀,但它的雷达散射截面积比麻雀大16倍。有关科学家正在研究这些现象,试图采用仿生技术,寻求新的隐身技术。

2、超音速巡航

这是指飞机在发动机不加力状态下以大于音速的速度持续进行巡航飞行的能力,其关键技术途径是采用高推重比的发动机。超音速巡航不仅是进行超音速机动飞行的基础,还有下列优点:在执行防空截击任务时,可外推拦截线;在此状态下发射机载导弹可提高初始速度,扩大攻击区和实现先敌攻击;在进行突防时敌方地面雷达的预警时间缩短。

超音速巡航是第五代战机的典型特征,目前仅美国设计的F-22和轻型的F-35可以做到。美国设计的这两款飞机,其盟国仅仅能得到缩小版的F-35。

世界战斗机的发展历程

F-35隐形联合战斗机7月7日在得克萨斯州沃思堡首次公开亮相

3、推力矢量控制技术

这种技术可通过控制发动机尾喷流方向为飞机提供机动飞行所需动力,补充或取代常规飞行控制面产生的气动力来进行飞行控制。它可使飞机获得更大的机动性,实现过失速机动飞行,突破“失速障碍”,甚至使飞机在大于70°迎角时仍具有机动飞行能力,实现“超机动”飞行。还能缩短起飞、着陆滑行距离,提高飞机的隐身能力。美国的F-22,俄罗斯的苏-37、苏-47等战斗机都采用了此项技术。实现全推力矢量控制还可能导致无尾飞机的问世,美国麦道公司提出的X-36无人战斗机方案就是其中的一种。

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