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[图文资讯] 战斗机基础知识(二)

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发表于 2009-8-3 10:59:17 | 显示全部楼层 |阅读模式

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为什么飞机进气口有圆有方
  喷气飞机的发动机进气口形状不一,有圆的、扁扁的、矩形的、楔形的等等,这是为了适应飞机总体设计、发动机性能和飞行用途的需要。
  
  喷气发动机是靠空气和燃气做功来为飞机提供推力的。因此,进气道能否顺畅地通过进气口吸入空气,对整台发动机的性能以及发动机产生推力的大小有着重要影响。在复杂的条件下工作的战斗机对进气道的要求更为苛刻。
  
  进气道分为亚音速进气道和超音速进气道两大类。
  
  亚音速进气道的进口多为圆形。这是因为来流速度较低,空气可直接引进,不需进行预压缩,进气口面积孔不用调节。飞行M数<1.4的飞机常采用这种进气道,M数在1.6~1.9的飞机也有使用的。
  
  超音速进气道(又称二元进气道)的道口多为矩形或近似矩形,通常有一种楔形的预压缩面,即唇口像被刀切了一下。空气通过这种尖锐的斜面进行预压缩后,超音速来流的一部分动能转变为压力能,其作用是使空气减速,提高进气效率。这种形式的进气口面积可根据飞行状态的需要调节。如“狂风”式多用途战斗机的发动机进气道就是这样设计的。它具有水平可调斜板,在高马赫数时可自行调节。飞行M数>1.5的飞机常采用这种形状的进气道。
  
  另一种超音速进气道的道口几何形状为圆形(包括半圆、1/4圆)。这种进气道被称为三元进气道。与亚音速圆形进气道所不同的是,它带有一个中心锥面的预压缩面。中心锥体的位置或锥角是可调的,以提高进气效率,适应飞行需要。
  
  
  
  
  关于气动布局
  气动布局形式是气动布局设计中首先需要考虑的问题。目前飞机设计中主要采用的包括
  以下几种:
  正常布局;
  鸭式布局;
  变后掠布局;
  三翼面布局;
  无平尾布局;
  无垂尾布局;
  飞翼布局。
  
  正常布局是迄今为止被使用最多的一种布局形式,目前仍然被应用于各类飞机之上。
  鸭式布局在早期未能得到足够的重视,但随着超音速时代的来临,鸭式布局的优点逐渐
  为人们所认识。目前广泛应用于战斗机之上的近距鸭式布局利用鸭翼与机翼的前缘分离
  涡之间相互有利干扰使涡系更加稳定,推迟了涡的破裂,为大迎角飞行提供了足够的涡
  升力,显著的提高了战斗机的机动性。此外,采用ACT和静不稳定的鸭式布局的优点则更
  为突出。
  变后掠布局较好的兼顾了飞机分别在高速和低速状态下对气动外形的要求,在六七十年
  代曾得到广泛应用,但由于变后掠结构所带来的结构复杂性、结构重量的激增,再加上
  其它一些更为简单有效的协调飞机高低速之间矛盾的措施的使用,在新发展的飞机中实
  际上已经很少有采用这种布局形式的例子了。
  三翼面布局形式可以说最早出现在六十年代初,米高扬设计局由米格-21改型而得的Е-
  6Т3和Е-8试验机。三翼面的采用使得飞机机动性得到提高,而且宜于实现直接力控制
  达到对飞行轨迹的精确控制,同时使飞机在载荷分配上也更趋合理。
  无平尾、无垂尾和飞翼布局也可以统称为无尾布局。对于无平尾布局,其基本优点为:
  超音速阻力小和飞机中两较轻,但其起降性能及其它一些性能不佳,总之以常规观点而
  言,无尾布局不能算是一种理想的选择。然而,随着隐身成为现代军用飞机的主要要求
  之一以及新一代战斗机对超音速巡航能力的要求,使得无尾——特别是无垂尾形式的战
  斗机方案越来越受到更多的重视。
  对于一架战斗机而言,实现无尾布局将带来诸多优点。首先是飞机重量显著减少;其次
  ,因为取消尾部使全机质量更趋合理地沿机翼翼展分布,从而可以减小机翼弯曲载荷,
  使结构重量进一步减轻;另外,尾翼的取消可以明显减小飞机的气动阻力,同常规布局
  相比,其型阻可减小60%以上;不言而喻,取消尾翼之后将使飞机的目标特征尺寸大为减
  小,隐身性能得到极大提高;最后尾翼的取消同时减少了操纵面、作动器和液压系统,
  从而也改善了维修性和具有了更低的全寿命周期成本。
  在有垂尾的常规飞机上,垂尾的作用是提供偏航/滚转稳定性,尤其是偏航稳定性,此外
  垂尾的方向舵还参与飞机的偏航控制。取消垂尾之后,飞机将变为航向静不稳定,同时
  丧失偏航控制能力。采用放宽静稳技术之后,无垂尾飞机可以是航向静不稳的,但不能
  是不可控的。针对这一问题可以采用推力矢量技术加以解决。推力矢量技术作为新一代
  战斗机高机动性的主要动力目前已经得到了较为完善的发展,大量实验都证明,在无垂
  尾的情况下,推力矢量具有足够有效的操纵功能。
  一个不容忽视的问题是,推力矢量系统发生故障或者在作战中受伤后飞机如何操纵。在
  最低的要求下,推力矢量系统失效后飞机至少还应具有安全返航的能力,因此无垂尾飞
  机的平飞、不太剧烈的转弯机动以及着陆所需的偏航控制能力应该能够由气动力控制来
  满足。作为无尾飞机的余度保险操纵方式之一的是与传统机翼设计方法完全不同的所谓
  “主动气动弹性机翼”(AAW)。在传统机翼设计中,一般都要保证刚度以使机翼变形最
  小,而AAW利用机翼的柔度作为一种对飞机进行操纵的方式,它通过使整个机翼发生一定
  的变形而得到操纵飞机所需的气动力。通常规舵面相比,AAW具有效率高而翼面变形小的
  特点。除了AAW技术之外,还有其它一些传统非传统的气动操纵方式也可以推力矢量系统
  的余度保险和补充。它们包括开裂式副翼、机翼扰流板、全动翼梢、差动前翼、非对称
  机头边条、扰流片-开缝-折流板(SSD)、前缘襟翼等等。
  无论是采用AAW还是采用气动操纵面的方式,无尾飞机都需要有全新的飞行控制律。无尾
  飞机在纵向和航向都将是静不稳定的,这就要求飞机上的各类操纵装置共同协作产生所
  需的各种力和力矩,各操纵装置还将存在各种线性或非线性的相互干扰,使得控制律变
  得相当复杂。此外在部分操纵装置失效的情况下,剩下的操纵装置需要实时重新构型,
  并且需要实时地采用新的控制律,即所谓“重构系统”。这些都是无尾飞机设计中需要
  加以解决的问题。
  
  
  
  机载有源相控阵
  机载有源相控阵-21世纪机载雷达的革命从上世纪60年代开始,历经40余年的努力,有源电子扫描阵(AESA),通常也称为有源相控阵技术,终于在机载雷达上取得了成功的应用。
  
  美国国防部国防科学委员会主席的一份关于发展美国军用机雷达的建议报告中特别强调了有源相控阵技术可以极大地扩展雷达的功能和提高雷达的性能,21世纪美国的战斗机雷达、预警与监视飞机的雷达都应是AESA体制的。事实上,除了F-22和F-35等新一代战机都毫无例外地装备AESA雷达外,美国对第三代现役战斗机、轰炸机、预警和监视飞机的AESA改进都已列入计划,并得到了相应的财政支持。业内一种普遍的观点认为:从现在起再过十年,不掌握AESA雷达制造能力的厂商将没有立足之地。除美国之外,俄国、法国、德国、荷兰、瑞典、英国、以色列等西方国家也正在这一技术领域进行广泛的合作开发和大量的资金投入。
  
  近50多年来,机载雷达不断注入新的技术成果,性能大幅度提高。新技术是提高雷达探测能力的原动力。在单脉冲跟踪体制未获使用前,圆锥扫描体制的雷达很难对付敌方施放的角度欺骗干扰;没有相参体制的脉冲多普勒雷达,就无法对付借着强大的地杂波掩护的低空入侵的飞机和导弹;没有频率捷变体制的雷达,就很难同现代战争中广泛采用的各种杂波干扰相抗衡。相控阵技术是近年来正在发展的新技术,它比单脉冲、脉冲多普勒等任何一种技术对雷达发展所带来的影响都要深刻和广泛。进入上世纪80年代,机载相控阵雷达才初获应用。先进的机载有源相控阵雷达是近期,即本世纪初才进入服役。AESA的成功应用是对传统机载雷达的一次革命,她极大地扩展了雷达的应用领域和提高了雷达的工作性能,进而提高和丰富了作战飞机执行任务的能力和作战模式。
  
  采用AESA技术的机载雷达将会至少在以下方面实现巨大的性能突破:
  
  。雷达作用距离大幅度增长:由于AESA雷达T/R模块中的射频功率放大器(HPA)同天线辐射器紧密相连,而接收信号几乎直接耦合到各T/R模块内的射频低噪声放大器(LNA),这就有效地避免了干扰和噪声叠加到有用信号上去,使得加到处理器的信号更为纯净,因此,AESA雷达微波能量的馈电损耗较传统机械扫描雷达大为减少。
  
  。解决了可靠性的瓶颈问题:由于信号的发射和接收是由成百上千个独立的收/发和辐射单元组成,因此少数单元失效对系统性能影响不大。试验表明,10%的单元失效时,对系统性能无显著影响,不需立即维修;30%失效时,系统增益降低3分贝,仍可维持基本工作性能。这种柔性降级(gracefuldegradation)特性对作战飞机是十分需要的。
  
  。解决了同时多功能的难题:所谓同时多功能,即指有源相控阵能在同一时间内完成一个以上的雷达功能。它可以用一部分T/R模块完成一种功能,用另外的T/R模块完成其它功能;也可用时间分隔的方法交替用同一阵面完成多种功能。如雷达在进行地图测绘(SAR/GMTI)、地物回避、地形跟随、威胁回避的同时,还可实现对空中目标的搜索和跟踪,并对其进行攻击。由于AESA是由多个子阵组成,而每个子阵又是由多个T/R模块组成,因此,可以通过数字式波束形成(DBF)技术、自适应波束控制技术和射频功率管理等技术,使雷达的功能和性能得到极大的扩展,可以满足各种条件下作战的需要。并能因此而开发出很多新的雷达功能和空战战术。
  
  。隐身飞机和现代空战需要相控阵雷达:隐身飞机配装相控阵雷达(PESA或者是AESA)几乎是唯一的选择。迄今为止还没有出现使用机械扫描雷达的隐形飞机,也说明了这一点。低拦载概率(LPI)和低观测特性(LO)是隐身飞机能否实现隐身和顺利完成作战任务的关键。在当前极为严峻的电子干扰环境中,LPI,即机载雷达辐射的电磁波被敌方拦截概率的高低是一项重要的性能指标。在攻击有专用电子干扰飞机掩护的机群或单机时,强烈的电磁干扰将使传统的雷达无法正常工作。AESA天线口径场的幅度和相位都可以随意控制,可使天线旁瓣的零值指向敌方干扰源,使之不能收到足够强度的雷达信号,从而无法实施有效干扰。通过数字波束形成(DBF)技术,可以使主波束分离成两个波束,使其零值对准敌方干扰源;若干扰源位于雷达旁瓣方向,则在该方向也可以形成零值,使敌方收不到雷达信号,从而无法实行有效干扰。AESA的自适应波束形成能力是机载雷达在复杂的电磁环境中得以保持其作战能力的重要因素。
  
  
  
  
  目前正在研制和开始装备的有代表性的战斗机AESA雷达主要有:
  
  (1)F-22机载雷达(AN/APG-77):人们常常问什么是第四代战斗机F-22令人印象最深的特性?它在什么领域具有最重要的技术突破?通常的回答是它的隐身和超音速巡航特性。但这些特性实际上在以前的战斗机上已经分别在F-117和SR-71上实现了。谈不上突破。业内人士和F-22飞行员们则普遍认为F-22最大的突破是它的航空电子系统实现了更高程度的综合,AESA雷达首次在战斗机上采用。它使飞机具有更为锐利的眼睛,更为丰富的作战功能。对战斗机目标的作用距离超过200km。可以实现先敌发现、先敌发射、先敌命中。F-22雷达可以进行脉间变频、快速扫描,敌方很难检测和定位。同时还可以用时分的方法进行电子情报搜集、实施干扰、监视或通信。这些是以前战斗机雷达所无法实现的。下图为F-22的雷达AESA阵面照片。
  
  F-22雷达采用AESA体制,它由美国诺。格公司(NorthropGrummanCorp)和雷神公司(RaytheonSystemsCompany)共同研制。该雷达将用于21世纪初在美国空军服役的F-22先进战术战斗机,目前F-22是世界最先进的战斗机。F-22能在多种威胁环境下,以低可观测性、高机动性和高灵活性对超视距敌机进行攻击,也能进行近距格斗空战。1998年4月,诺。格公司已交付第一套APG-77雷达硬件和软件给波音飞机公司F-22航空电子综合实验室,对F-22的航空电子设备进行系统综合测试和鉴定试验。作为APG-77计划的工程发展(EMD)阶段的首批11部雷达已交付给诺。格公司马里兰州测试实验室进行系统级综合与测试。全尺寸雷达自1999年开始生产,预计到2004年11月具备初步作战能力(IOC),2005年开始服役。AN/APG-77雷达是一部典型的多功能和多工作方式的雷达,其主要的功能有:
  
  ●远距搜索(RS)
  
  ●远距提示区搜索(cuedsearch)
  
  ●全向中距搜索(速度距离搜索)(velocityrangesearch)
  
  ●单目标和多目标跟踪
  
  ●AMRAAM数传方式(向先进中距空空导弹发送制导修正指令)
  
  ●目标识别(ID)
  
  ●群目标分离(入侵判断)(RA)
  
  ●气象探测
  
  雷达可能扩展的功能有:
  
  ●空/地合成孔径雷达(SAR)地图测绘
  
  ●改进的目标识别
  
  ●扩大工作区(通过设置旁阵实现)
  
  (1)F-35(JSF)机载雷达(AN/APG-81):2000年,美国国防部JSF项目办公室授予诺。格公司4200万美元合同为JSF设计、开发和试飞AESA雷达,它是多功能综合射频系统/多功能阵(MIRFS/MFA)计划的一部分。雷达系统采用最先进的AESA天线、高性能的接收机/激励器、商用的处理机(货架产品)。由于采用了最新的技术成果,大量减少了元器件和内部连接器数目,所以JSF雷达的成本和重量都较其前辈(F-22雷达)有大幅度地降低,重量和价格降低了约3/5,制造和维修也比较简单。MIRFS/MFS计划要求T/R模块能够实现全自动化生产;可靠性比传统的机械扫描雷达提高一个数量级;后勤保障和全寿命费用降低50%。APG-81采用开放式结构,为将来性能增长提供极大空间。JSF的AESA雷达设计的一条重要原则是必须满足JSF对隐身特性的要求。同时强调必须满足军方提出对JSF的四性要求,即:经济承受性、致命性、生存性和保障性。
  
  (3)F/A-18E/F雷达AESA改进型(AN/APG-79):
  
  F-18D/C/E/F原来配装雷达APG-65/73,其AESA改进型编号为APG-79。该雷达仍由APG-65/73雷达的制造商雷神公司研制。APG-79采用先进的AESA体制,于2003年7月30日在美国中国湖(ChinaLake)海空作战中心配装在F/A-18上进行成功首飞。新雷达可以同现有F/A-18机载武器相匹配,同时,设计留有日后充分扩展的余地。APG-79AESA雷达极大地降低了载机的雷达可观测性,即提高了飞机的隐身特性。雷达的可靠性和维护性也得到了根本的改善。雷神公司将于2005年向波音正式交付装机的APG-79雷达。APG-79AESA雷达具有下述功能和特点:
  
  
  
  
  空对空:
  
  。攻击远距目标
  
  。通过资源管理器减轻飞行员工作负荷
  
  空对面:
  
  。防区外远距高分辨率地图测绘
  
  。同时具有多工作方式工作能力
  
  可靠性和成本:
  
  。系统可靠性增加5倍
  
  。自检系统可以把故障隔离到外场可更换模块(LRM)
  
  。通过T/R模块的特殊设计实现系统完美降级
  
  。运营成本大幅度降低
  
  装备F/A-18E/F的3部AESA雷达系统于2004年6月份开始在中国湖的海空作战中心进行新一轮的试验,并通知试飞小组制定一个有特种作战部队、埃格林空军基地等单位参与的试验计划。还要求演示试验飞机和指挥船之间的通信链路,研究F/A-18E/F和EA-18G可以向指挥船提供什么信息。海军已经建立了一个工作小组,目前要做的是同空军的F-15和JSF方面的人员接触,深入讨论联合试验和性能鉴定等问题以及建立一个工作小组评审有关标准、结构和规约。美国海军和空军目前都在研究AESA究竟能为未来战争带来一些什么变化和收益?他们正在寻求几个关键问题的答案:
  
  。目前,AESA雷达的作用距离已经是传统机械扫描雷达的一倍,可供选用的雷达功能已极大地丰富,这样我们可以创造一些什么新的战术?
  
  。一个双机或4机编队怎样分工完成空对空和空对地的攻击任务?
  
  。如何由一架装有AESA的战机引领一批没有装载AESA的普通战斗机提高他们的战斗能力?
  
  (4)F-16(UAE)雷达AESA改进型(AN/APG-80):
  
  F-16原来配装APG-66/68,APG-80为其AESA改型,仍由诺。格公司研制。该公司还同时为F-16UAE研制电子战系统。F-16UAE是为阿联酋研制的F-16第60批产品,计划生产80架。2004年到2007年完成交付。由于诺。格公司在此期间几乎同时得到了F-22和F-35的配套雷达研制合同,因此大部分AESA技术和模块都可以移植到APG-80中来。这使其研制周期可以大为缩短。预计2004年7月,雷达可以交付到飞机承包商洛。马公司进行雷达的验收试验。APG-80雷达具有先进的对空和对地两种工作模式,这也是采用诺。格公司第4代发射/接收机模块化技术的第一种产品。APG-80可以连续搜索和跟踪出现在它扫描范围内的多个目标。此外飞行员还可以同时进行空对空的搜索与跟踪、空对地的目标瞄准以及地形匹配飞行。
  
  新的波束捷变技术带来了雷达能力的巨大增长,扩展了飞行员对态势的感知能力,使雷达对目标探测距离更远,并具有高清晰度合成孔径雷达成像能力。雷达的可靠性也比传统的机械扫描雷达高数倍。
  
  (5)F-15改进型雷达(AN/APG-63V2)
  
  F-15原来配装AGP-63/70,APG-63V2为其改进型,采用有源相控阵体制。雷神公司已完成向波音飞机公司的最后18架F-15C的APG-63(V)2AESA雷达的交付。这是世界上首次进入空军服役的战斗机AESA雷达。该雷达消除了原来F-15雷达笨重的液压天线驱动系统,雷达的快速扫描和多目标跟踪能力都得到了数量级的增长。提高了飞行员对战场环境的认知能力。该型雷达能够同现有的飞机武器系统很好地兼容。由于作用距离的增加,使得增程的AIM-120的性能得到充分的发挥,并能在更大的视场范围内(方位和俯仰)制导多枚空空导弹,同时攻击多个目标,包括雷达截面积很小的隐身目标,如巡航导弹等。
  
  
  等离子隐形技术
  等离子体(我国台湾地区称为“电浆”)是宇宙中已知的五种基本物质形态之一,其他四种形态,除了大家熟悉的固态、液态和气态以外还有超密态(如中子星物质)。从物理本质上来说,等离子体是一种宏观上处于电中性、但不是由分子而是由离子组成的气体,这决定了它具有许多独特的性质,而对新技术嗅觉比狗还灵敏的军事家们早已注意到这些独特性质在军事上巨大的应用潜力,他们认为等离子体技术为武器的新发展提供了新的强有力的技术途径,率先掌握实用等离子体技术的国家将获得军事上的战略优势。现在世界各个军事大国都在积极展开相关技术研究,但从目前情况来看,等离子体技术的大部分研究仍然处在概念、理论和试验的初级发展阶段。
  
  基本原理
  
  人们通过研究发现了等离子体对于电磁波的传播有这样的特点:对于某种等离子体,当入射电磁波频率大于某个临界数值的时候,它可以进入等离子体传播,但是在传播过程中其能量将被等离子体吸收而不断衰减;而当入射电磁波频率小于这个数值时,电磁波通常将无法进入等离子层,在其表面即发生全反射,同时等离子体以电磁波反射体的形式对电磁波产生干扰作用,即使电磁波往返途径弯曲。这个临界数值的频率就叫作等离子体的截止频率。
  
  等离子体的这种独特的电磁学特性为其应用于雷达隐形展示了奇妙的前景:如果能够以等离子体层包覆飞行器,那么,当敌方雷达频率高于截止频率时,雷达波进出等离子体层后能量将严重衰减,使飞行器自身雷达反射信号大大减弱,而当敌方雷达频率低于截止频率时,等离子体层将使雷达波传播途径发生弯曲,这将使雷达接收不到反射波,即使接收到了,雷达得到的也将是飞行器的虚像位置而不是实际位置(也不能得到目标真实的速度和尺寸信息),这时敌方如果依据所接收到的信息指挥进行空中拦截,那么拦截编队到达预定区域后将很可能找不到目标。这就是飞行器等离子隐形技术的基本原理。与传统的外形设计加吸波涂料的飞行器隐形设计方法相比较,等离子隐形的突出优越性在于它几乎不需要飞行器作任何结构和性能上的改变—也就是说,在现代飞行器的设计中可以不再将隐形作为重要的考虑因素,对于战斗机而言,就可以将其隐形、速度和机动3方面的设计考虑简化为速度和机动。此外,等离子体隐形还有吸收频带宽、吸收效果好、使用简便、维护费用低等优点,而且该技术还能用来实现红外隐形。
  
  研究情况
  
  于是,隐形技术一个新的分支—等离子体隐形技术(PST)开始发展起来。从目前已知的资料看,苏联和美国在20世纪60年代就已经开始秘密进行飞行器用等离子体隐形技术机理和使用方法的研究。20世纪80年代开始两国先后进入相关技术的试验阶段,通过对雷达散射特性确定的目标采用等离子隐形措施,证实了该技术具有雷达隐形作用。从已经公开的信息来看,两国目前的总体研究水平各有特色:俄罗斯在实际研究成果方面可能领先于美国,而美国则在等离子体隐形新的实现途径的研究方面领先于俄罗斯。西欧和我国也在开展一系列相关研究工作,但总体研究水平都落后于俄罗斯和美国。目前,已经公开报道的实现等离子隐形的方法有独立式等离子体发生器法和大气压局域放电法。
  
  独立式等离子体发生器是等离子隐形途径中研究得最早的。它在原理上与现代工业中已经广泛应用的多种等离子体发生器很相似(但后者无法直接用于飞行器隐形)。这种发生器通常由能够产生某种放电形式的工质、离子发生器和电源组成。其工作原理是利用电源将工质在离子发生器内电离,然后利用压力差释放到飞行器外面形成等离子体层,从而实现飞行器雷达隐形。显然,这种独立式离子发生器具有结构简单、工作可靠、维护便利等优点,但是其缺点也是很明显的:一是对电源要求高,电源要有较高的功率以电离工质;二是发生器必须根据每种飞行器的使用部位的特点来设计,缺乏足够的使用灵活性;三是发生器体积、重量和制造要求比较高;四是比较难以产生均匀的等离子体层,且难以在飞行器表面上大面积覆盖。
  
  
  
  由于独立式等离子体发生器技术相对简单,因此其研究成果也最明显。根据公开报道,俄罗斯克尔德什研究中心已经开发出两代等离子隐形产品,并经地面模拟试验和飞机试验证实了其实用性。其第二代产品是独立式等离子体发生器,重量不到100公斤,发生器中的工质为具有电晕放电形式的气体。俄罗斯对该产品的公开描述是“不仅能够减弱雷达反射信号,而且还能够向敌方雷达发射一些假信号,使敌方难以正确判断目标位置和速度”。最近的报道显示,苏-27IB“鸭嘴兽”将成为俄第一种采用等离子体隐形的作战飞机。不过该机在外形设计上,例如机头的棱边也有隐形考虑。此外。美国还认为俄罗斯已在某种空射巡航导弹上采用该技术。
  
  目前,已知的这种产品有俄罗斯克尔德什研究中心公布的其第一代等离子体隐形产品,即等离子发生片。这种发生片厚度为500~700微米,电压为数千伏(电流则为几百微安),贴在飞行器强散射部位使其周围空气电离形成等离子体层以实现隐形。该产品同样可以提供出口,但是其技术细节也没有详细透露。此外,法国航空刊物2000年的一篇文章描述了美国诺斯罗普·格鲁门公司B-2A“幽灵”战略轰炸机的电空气动力学特性。它认为B-2A也采用了这种等离子体隐形技术。报道称B-2A飞翼前缘与尾喷管之间电位差高达1.5兆伏,从而电离周围空气,使整个飞机处于一个等离子体的包覆层内实现隐形。如果B-2A确实采用了这种隐形技术,那么最值得关注的是它如何做到保持等离子体层的均匀性及如何使自身的电子设备能够正常地工作。
  
  大气压局域放电法除了可以以上述在飞行器上设置电极的方法实现外,还可以采用在飞行器表面涂敷放射性涂层的方法来产生等离子体层。其原理是利用放射性元素发出的射线轰击空气分子使之电离,形成具有足够密度和厚度的等离子层。这种方法的优点是容易实现密度较大、分布均匀的等离子体层,容易实现,易于控制等。美国20世纪70年代提出这种原理,90年代初已经进入研究高潮时期,但目前还没有飞行器实际试验和使用的报道;而俄罗斯的研究从公开报道看重点是在独立式等离子体发生器上。20世纪90年代后期以来,美国公开刊物上每年发表的有关等离子体隐形技术的论文远远超过包括俄罗斯在内的其他国家。
  
  未来展望
  
  等离子隐形技术和等离子体雷达天线技术目前是等离子体最受关注的军事应用方向。不过,尽管这方面已经取得不少研究成果,目前对等离子隐形技术的价值目前仍然存在争议:一些专家认为等离子隐形技术难度太大,并没有可以预见的实用价值;但另一些专家则支持它的研究与发展,认为它是最有发展前途的隐形技术,最终将带来飞行器隐形技术的一场革命。
  
  等离子体隐形技术如果说在应用上还存在问题,那么主要集中在能量和控制方面。除了涂敷放射性涂层,目前其他等离子体隐形途径所需要的能量太高,所以形成能包覆整个飞行器的离子层不太现实,只适合对重点强散射部位采用;而如果采用涂敷放射性涂层的方法,则显而易见这是一种难以控制的主动隐形途径,存在使用效益和使用安全性等问题。
  
  等离子体隐形技术使用在航空飞行器上,将导致飞机一体化设计朝更高的方向发展:如果采用涂敷放射性涂层的方法,则需要考虑气动、结构和隐形的综合设计;采用其他方法还必须考虑全机的电功率问题,与作战飞机多电、全电化的发展趋势及采用内置能束武器的发展趋势对飞机综合设计提出的要求相吻合。而无论采用哪种等离子体隐形技术,可能都需要对飞行器的电空气动力学进行研究。
  
  与所有创新的工程技术概念在其研究阶段所遭遇的一样,等离子体隐形技术目前受到质疑是可以理解的,但从长远看,等离子隐形技术终将投入广泛实用。
  
  采用等离子体隐形技术,最重大的意义恐怕并不在于改变作战方式,而在于它可能极大地改变一些力量对比。目前,法国、英国等欧洲国家都加强了包括该技术在内的多种主动隐形技术的研究力度。如果这些技术能够成熟并应用到EF2000“台风”这样的战斗机上,那么,在双方作战体系接近的情况下,从现在开始号称要统治天空40年的F/A-22“猛禽”在面对“台风”时,还会有什么难以逾越的决定性优势呢?
发表于 2009-8-7 07:03:22 | 显示全部楼层
学习了。
发表于 2009-10-4 21:29:49 | 显示全部楼层
学到N多知识 谢谢
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