为什么歼20要装龙勃透镜?

雨中飞鹭


歼20为什么要加装龙勃透镜第一是为了转眼间20战斗机其本身的“谐振频率特征”,这个谐振频率特征可以理解歼20战斗机的指纹


隐身战斗机不是无法被雷达发现,除了尽可能减小rcs,增大敌方雷达发射难度,以外,隐身外形,更大的意义在于避免雷达波发生集聚。

让隐形战斗机反射出的雷达波,尽可能散乱,尽可能的被掩盖在雷达制产生的杂波当中,叫对面的雷达,忽视掉你的存在。


(谐振频率特征还是有规律的,掌握了这个规律就能发现隐形战斗机)

其次才是遮盖其隐身外形(自己掏个模型出来,砍掉龙博透镜,瞬间破解)

帮助地面部队锁定隐身战斗机的存在,毕竟除了那群高精尖雷达以外,还有大量老旧雷达。如果当地的雷达兵看不到隐形战机的话,天知道会发生什么


寻找丢失的方向盘


歼-20隐身战斗机安装龙伯透镜,主要有以下两个作用:1.避免该机的隐身特性暴露。2.提高飞行安全。

安装了龙伯透镜(红圈内)的歼-20隐身战斗机

龙伯透镜,是一种增大隐身战斗机雷达散射截面(RCS)的设备。它由好几层电容率不同的材料制造,通常就是一个球形多面折射透镜。它能把入射的电磁波,通过透镜聚焦在金属反射内表面,在放大后反射回发射源方向。下面来说说歼-20隐身战斗机为何要安装龙伯透镜。

歼-20隐身战斗机安装龙伯透镜,主要有以下两个作用:

安装龙伯透镜(红圈内)的F-22隐身战斗机

1.避免该机的隐身特性暴露。

隐身战斗机的雷达散射截面(指的是雷达波照射到物体表面,物体表面按原路径返回的电磁波的多少。雷达散射截面的面积越小,雷达对目标的信号特征就越小,探测距离也越短),这是一个需要保密的数据。在和平时期,各国的隐身战斗机,在进行飞行训练或者是执行任务时,都会加装龙伯透镜来迷惑对手,龙伯透镜可以增大战斗机自身的雷达散射截面,简单的说就是故意让你看见,以防止对手提前知道己方隐身战斗机的雷达散射截面。

安装龙伯透镜(红圈内)的F-22隐身战斗机

例如美国空军的F-22“猛禽”隐身战斗机,在执行任务时,就会加装龙伯透镜,以防止被俄罗斯的雷达发现,避免泄密。

2.提高飞行安全。

因为隐身战斗机的雷达散射截面面积非常小,一般地面的空管雷达很大发现它,所以在和平时期的训练中,隐身战斗机都会安装龙伯透镜来增大自身的雷达散射面积, 便于地面的空管雷达看到自己。

安装龙伯透镜(红圈内)的F-35隐身战斗机

例如俄罗斯的苏-57(T-50)战斗机,虽然该机是一款隐身战斗机,但是它的机体设计、机身做工并不好,这导致其雷达散射截面的面积非常大(全世界各种隐身战斗机中最大的)。所以苏-57战斗机,从来都不会安装龙伯透镜(本来雷达散射截面的面积就大,地面空管雷达看的一清二楚,就不用安装昂贵的龙伯透镜了)。


鼎盛军事


这里有一个误区,歼-20并没有在雷达屏幕上“隐身”看不到,而是雷达系统没有与之对应歼-20的RCS(Radar cross-section,雷达截面积)“指纹记录”!使得歼-20夹杂在雷达系统的杂波中被过滤掉,达到“隐身”的效果。如果某国一旦掌握了歼-20的RCS,那么我们的歼-20即被“破功”。

注意W君给大家标记的那条蓝线,当飞机延一定路径飞行时RCS的角度会有一个持续细微的变化,从而形成一定的规律。这就是这架飞机的RCS数据线,依靠这条信息,雷达系统比对数据库中的数据,从而判断出飞机型号。

记得有一期娱乐节目中(最强大脑),局座说参赛的选手记忆力惊人可以参军当雷达兵,说的就是分析上边这些细微曲线的变化后,研判飞机型号。

隐身飞机同样有这样的雷达签名RCS数据。只是比较弱,看上去是背景上的其它杂线,一定记住这不是不能识别!

清楚这点后再说龙勃透镜

龙勃透镜很贵;制造很精密;专门用来反射电磁波;并且每一个龙勃透镜的反射信号图形固定。(因为它是用来校准微波天线和雷达信号的)

那么网上传播隐形飞机带龙勃透镜是因为隐身特性让雷达找不到,必须借助“透镜”才能让雷达找到的说法是颠倒黑白,本末倒置的!

真正的原因就是因为目前我军还在收集歼-20的RCS信息(这个工作时间很长),带龙波透镜可以定位歼-20后在雷达“杂波”中寻找歼-20的RCS进行多次的比对用来确定!

一旦收集完成,龙勃透镜的功用就只剩下“暴露”飞机位置的存在了。那时中国军用雷达数据库中对歼-20的识别已经完成,歼-20可以随便飞。

以色列接受的F-35I机背处是龙勃透镜(目前处于收集RCS状态)

那么,这里W君搞一个保密培训。就是如果军迷们看到我们的新型号飞机在天上飞行,还想在互联网上发布。一定要注意涂抹背景!不要发出明确的时间、地点等信息!!国外的情报机构会根据这些信息拿回去比对同时间、地点的雷达数据,记录下这款战机的RCS数据!!这种监听雷达会无时无刻的接受着这些重要机场起飞的空域信息的!!

岁月静好,只是有人负重前行啊!

接下来W君说这样一件趣事,收集这样信号的雷达站官兵。如果发现一个新的信号并确认成功,那时要记战功的哟!

还有人会说这样如何能预防这样的监听呢?很简单,新型飞机在日间飞行时往往会有其它高速战机贴身紧密伴飞。这种伴飞机除去护驾外,最重要的功能就是-----干扰机场周围的监侦!


军武数据库


因为要防止敌军知道我方战机的底细。

什么叫龙勃透镜?简单说,就是一个雷达信号反射器。

下面这种概念图就是龙勃透镜的原理图。这种装置可以最大限度上反射照射过来的电磁波,所以说任何东西只要装上了龙勃透镜,在雷达面前都是一个巨大的信号。

下面这幅图的红圈里面就是歼20装备的龙勃透镜。一般来说,现在歼20都是要随时装备着龙勃透镜的,无论是训练、演习还是什么时候。


歼20战机不要要隐形吗?装上龙勃透镜还怎么隐形?

确实,装上了龙勃透镜的歼20战机在雷达面前是无法隐形的,但是这也迷惑住了一切雷达,因为任何雷达发现了歼20的踪迹之后,根本没有办法判断这家战机实际上隐身能力有多强。

歼20是国之重器,属于最先进的那种武器,任何敌人都想知道歼20具体的隐身能力并且研发应对方法。一般来说,在歼20的飞机驻地,周围可能就是无数的间谍,有些间谍就负责汇报歼20什么时候起飞、什么时候降落,大概是什么方向,如果这个时候配合上敌方雷达的扫描,在没有配备龙勃透镜的情况下,歼20的雷达信息就都暴露给敌人了。

比如说今天J20起飞了,敌人的雷达没有跟踪到J20,那就换一个雷达方案,明天还没有追踪到,那就再换……直到有一天,发现雷达可以追踪了,那么敌人自然也就知道对付J20的办法了,到真正开战的时候,这件大杀器就相当于不战自败。

所以在和平时期,这种隐身飞机都是要配备龙勃透镜的,正所谓是国之重器,不可轻易示人。不仅仅是歼20,F22和F35这样的隐身战斗机同样要装备龙勃透镜。下面的两幅图就分别是F35上的还有F22上的龙勃透镜。

所以说,隐身飞机真正的雷达反射面积数据属于绝密资料,所以必须要通过龙勃透镜这种“能而使之不能”的装置来隐藏真实的实力。


SilentTurbine


首先我们了解一下什么是“龙勃透镜”,龙勃透镜真实对用途其实是雷达反射器,原理是通过对平面波束进行聚焦,产生非常大的雷达截面积,它的体积很小,重量也很轻,但雷达截面积大,方向图和频谱宽度大,它并非只是为隐身战机放大雷达反射截面积而诞生,更广泛的用途是用于靶标,导航,测量等,也作为假目标来欺骗雷达,或用于电子对抗中,对真假雷达对试探。

歼-20裝龙勃透镜,一方面是由于其隐身性能出色,需要在日常飞行中,让己方雷达能看到它,另一方面,出于对歼-20真实雷达反射面积数据对保密,在边境地区飞行,或出海飞行,这已经在新闻报道中可以看到,歼-20经常进行跨区域对训练,这时,其他国家雷达就会看到一个不真实的歼-20雷达反射面积数据,避免真实数据被别国掌握,这对今后作战时真正发挥歼-20的隐身性能是非常重要的。

我们可以看到歼-20即使在挂载4个副油箱时,仍挂有龙勃透镜,这也是一个道理,避免其他国家使用技术推测手段得到歼-20真实的隐身数据。

F-22和F-35平时也都挂载龙勃透镜飞行,这架F-35还挂在了好几个,目的都是一个,隐藏真实的自己。(N)


联合防务


歼-20重型战斗机是中国空军最顶级先进隐形战机。隐形战机除了发动机外更重要的是它的涂层是隐形关键。那么歼-20为什么要装“龙勃透镜”?有人会问既然是隐形为什么还要装“龙勃透镜”,那不让雷达发现吗?说对了。“龙勃透镜是1944年发明,美空军F-22和F-35也装了“龙勃透镜”。说到底並不矛盾。龙勃透镜,它是一个球形折射透镜,在镜面两侧形成两个相护折射无限放大的影像。由于电磁波也会被龙勃透镜原理所主宰,因此出现了这种干扰装置,当雷达波通过该装置时,会被以球心对称的方式折射到空中并放大,这样一个小飞行器就会在雷达屏幕上呈现大的影像,让观察者误以为是战斗机之类的大目标。象歼-20战机也同样安装了龙勃透镜,也就是说只有隐形战机才安装,这就是特殊需求,而这种龙勃透镜只有自己的雷达才能识别解读。





喀秋莎61589681


不仅歼-20,隐身战机安装龙勃透镜的原因都一样,就是便于己方雷达的实时观测、避免麻烦,没有其他理由。

至于”隐藏匿踪能力“、“隐藏谐振频率”,全都是外行的臆想。

龙勃透镜是什么,和角反射器有什么不同,有些回答里连这一点都分不清楚,才会弄的贻笑大方。

如果歼-20要隐藏自身的RCS,挂载角反射器才最简单,由三个相互垂直反射面构成的角反射器,可以将任意角度、任意频率的雷达波原路奉还,等效RCS十分巨大,挂载到隐身飞机上,在雷达眼中就像一个黑夜里的电灯泡般晃眼,可以很好的遮蔽隐身飞机自身的雷达反射特性。

而龙勃透镜呢,则是一种加工难度较高的微波器件,核心部分是一个介电常数渐变(变化率决定了工作频率)的球体,在电磁波面前,相当于一个透镜,可以将

任意角度、特定频率的电磁波原路奉还,提供非常巨大的等效RCS值,便于观测。

看了上面的说明,马上可以发现,龙勃透镜和角反射器的根本区别,在于频率

后者可以反射任意频率的电磁波、什么频段都能工作,而前者只能反射一个特定频率的电磁波,其他频率的电磁波概不理睬!

歼-20挂载龙勃透镜,透镜的工作频率显然是绝密、仅供己方雷达探测使用,敌方的雷达对这一工作频率懵然不知、根本发现不了挂龙勃透镜的歼-20(频率不对应,没有反射波),还用得着“隐藏匿踪能力”、“隐藏谐振频率”?

当然,敌方雷达如果采用扫频方式、逐一尝试不同的频率,长年累月的探测,早晚可以获得龙勃透镜的工作频率。

但,透镜只是一个挂件,歼-20随时可以换其他工作频率的透镜,迷惑敌方雷达,事实上空军也是这样安排的,就是让敌方雷达找不到规律、也拿不到数据,我方雷达则事先知道龙勃透镜的工作频率,可以很容易的观测歼-20,我方能看见,敌方却看不见,达到一种“单向透明”的效果。

龙勃透镜的工作频率唯一,歼-20挂载,是为了方便自己人,敌方则连透镜的工作频率都不清楚、根本探测不到歼-20和龙勃透镜。

既然都没敌方什么事,又谈何“隐藏特征”、“隐藏RCS”呢!

——


炎黄军武


作为中国第一款第五代全隐身重型战斗机,其最大的特征就是全机身都做过了隐身化的处理,这也使得该机型在平常的飞行训练与演习时,会遇到一个尴尬的情况,其机场航迹雷达,面对只有0.0001不到RCS的歼-20,实在是捕捉不到也极难跟踪,这本身战时杀敌的利器,但在眼下这么多战斗机飞行在同一个空域里,保证其自身歼-20的安全,也保证其它战斗机安全飞行的前提下,歼-20只好给自己带上一个特殊的身份指示牌,告诉机场的雷达自身时刻的方位,以避免该机型在空中发生撞机事故。

这个身份指示牌,就是由美国人首先发明的龙伯透镜,该装置安装在其战机的机腹下,其形状类似于一个小球,其内部有多面的折射透镜,地面或空中的雷达发出的电磁波,通过其透镜两侧,可以形成两个相互折射并无限放大的电磁影像,让其搜索的雷达能捕捉到,从而来判明与掌握其战斗机的高度位置与方向,确保其它战机不与它在空中不发生碰撞。

携带龙伯透镜可以说是其世界上五代战斗机显示隐身能力的标配,其美国的F-35与F-22就经常携带该装置出现在大众媒体的镜头里,但同样是五代机的俄罗斯的苏-57却至今未见过,该机携带过这样的装置,出现在公众的视野里过。


航空君


主要还是为了隐藏自身的“谐振频率特征”,防止被敌方探测到歼20各角度姿态下的“谐振特征信号”,以建立反隐身“目标特征数据库”。


首先还是要纠正大家的一个认知误区,那就是很多人都认为隐身战斗机挂载龙勃透镜,是为了放大隐身战机的雷达探测截面积(RCS),隐藏其真实的(RCS)数据。这个观点只能说有一半正确;

因为根据龙勃透镜的原理:“球形多面折透镜在覆盖金属反射层后可以相互折射并放大电磁波”来看,挂载龙勃透镜的战斗机确实可以放大其自身的雷达反射信号。
图注:F22所用的“龙勃透镜”
,它表面是透波材料,里面是多层半球形的雷达反射材料,可以将雷达波平行反射回去,雷达反射信号特别强。

但是其作用,并不是为掩盖真正的战斗机雷达(RCS)反射数据,因为隐身战斗机的真实雷达反射截面,并不是靠龙勃透镜可以藏的住的而且也没有必要;

隐身战斗机的隐身性能,只是相对普通战斗机来说,雷达反射截面(RCS)更小,比如普通三代机例如苏27、F15的雷达反射截面在3㎡-5㎡左右,而像F22这种四代机就可以做到0.01㎡,这样在同等雷达功率下,隐身战斗机就可以大幅缩短雷达的有效探测距离,利于隐身战斗机的突防,所以隐身战斗机的隐身并不是让雷达“看不到”,而是让雷达“看的近”。

所以只要隐身战斗机执行作战任务一次,或者被对方雷达照射过,对方就可以大致估算出这个隐身战斗机的雷达反射截面(RCS)的数据,比如原先可以在5000米高度下探测100公里范围内雷达反射截面1㎡目标的雷达,在30公里还没发现F22,那F22的雷达反射截面就肯定<1㎡,以此类推就完全可以推出F22的实际雷达反射截面(RCS)了。
图注:毛子反导系统雷达对各型“雷达反射截面面积”目标的探测距离,可见雷达反射截面(RCS)越小,雷达发现距离越近,并不是看不见。

其次飞机的隐身性能与飞机的气动外形设计是有极大关系的,它要比隐身材料所占的比重还要大,一般要在80%-85%之间,所以很多时候仅根据隐身飞机的气动外形设计,经过建模测算,也能将隐身飞机的雷达反射截面(RCS)推算的八九不离十。
图注:澳大利亚鬼子根据歼20气动外形,在150MHz(VHF波段)下测算的歼20各部位雷达反射截面积,其中颜色越冷雷达反射信号越弱,可见歼20机头正面的雷达反射截面积(RCS)还是很低的。

所以隐身飞机挂载龙勃透镜,并不是为了掩盖隐身飞机的真实雷达反射截面(RCS),但是龙勃透镜却可以起到遮挡隐身飞机自身“谐振频率特征的效果”。

正如前文所说,隐身飞机可以让同样功率的雷达探测距离变近,那么现代雷达想要有效探测隐身飞机,除了用“笨办法”布置大量的地面雷达外,就是要加大雷达的功率孔径积,但是这样做雷达的成本又受不了。

根据监视雷达方程:

当雷达散射截面积(RCS)σ下降2-3个数量级后,若雷达的工作频率和其他条件不变,要使雷达获得同样的作用距离,就需要增大雷达的功率孔径积2-3个数量级,假如一部同等的平板阵列天线雷达,在接受与发射共口径且单元数都相等的条件下,增大功率孔径积2个数量级,相应的雷达单元数就要增加1-1.5个数量级,而根据雷达成本与列阵雷达单元数量的关系,雷达的整体成本就要上升一个数量级,而且耗电量也要上升一个数量级。

这个成本就太庞大了,而由于雷达电磁波的“瑞利”和“谐振散射模式”对飞机外形不敏感,而隐身吸波材料吸收电磁波效果,又要受到其厚度与波长关系的限制,所以雷达采用米波长甚至更长波长的地频段来反隐身,是最直接、最高效的手段,所以这也就是为什么目前反隐身雷达都是米波雷达的关系。
图注:中电科38所的YLC-8B反隐身雷达。

但是隐身飞机的雷达反射截面(RCS)在米波雷达工作的高频段(30MHz-300MHz)的谐振区大小,是成“波峰-波谷”震荡变化的,所以米波谐振雷达的反隐身关键,就在于寻找适当的频率点,使雷达工作频率与隐身飞机的谐振在“波峰”相遇,所以米波雷达就需要“自适应的频率选择系统”,专门从备选的频率中选择与隐身飞机相关的“谐振频率”,来作为米波雷达当前的工作频率探测隐身飞机。


图注:目标RCS在米波雷达谐振区
的大小,是随雷达工作频率呈“震荡变化”

而米波雷达光有“自适应频率选择系统”还不行,因为它只能提供覆盖各种隐身飞机目标的谐振区“频率点”,并不能直接提供准确的谐振频率探测隐身飞机。

而由于隐身飞机的不同、隐身飞机在空中飞行姿态的不同,其谐振频率也不同,所以就需要对各隐身飞机目标谐振频率范围建立庞大的“谐振频率数据库”,而要想建立完备“谐振频率数据库”,就需要对隐身飞机目标进行多次的探测统计。



而歼20挂载龙勃透镜就可以放大自己的雷达反射截面(RCS),这样别人就很难统计歼20真实的“谐振频率数据”,无法建立有效的“谐振频率数据库”,这样即使别人也能研发出类似“YLC-8B”这样的先进反隐身米波雷达,它也没有办法有效探测出歼20。

当然啦,歼20挂载龙勃透镜在转场的时候也可以方便我们自己雷达“发现”它,便于我们引导,但这个原因就相对小一些了。


军事小科普


歼20,是新型隐身战斗机,雷达反射面积极小,在高空高速飞行时,可能地面雷达都捕捉不到其信号特征,这绝对是好现象,证明了歼20隐身效果非常好。

但凡事都有利有弊两个方面,正因为歼20隐身效果太好了,所以就又有了不利的一面,譬如平常在飞行训练时,已方地面雷达却看不到它的综迹,指挥所不掌控其飞行状况,那就比较麻烦了,万一发生空中故障等险情呢,就不利于地面指挥所采取应急应对措施了。

为便与地面指挥所能及时掌控歼20的飞行状况,就在机上加载了一套龙勃透镜,此镜一般装载在机腹位置,便与地面雷达捕捉到歼20飞行信号。

所谓龙勃透镜,是一个球形的多面折射透镜,在透镜两侧形成两个相互折射,并无限放大的影像。

(龙勃透镜工作原理图)

歼20上安装的是圆柱形龙勃透镜,里面有两个球型透镜,不论雷达波从机头还是机尾部射来,都会被折射放大后,沿原轨迹反射回去,让雷达可以收到反射波。

龙勃透镜本身是物理原理,但在当代被引入了电磁领域,给透镜的部分表面涂敷金属反射层后,让其可以折射并放大电磁波。

歼20隐射效果太好了,地面雷达很难探测到,战时不但敌方找不到,而且己方也找不到。

但平常飞行训练时,地面指挥所却找不到歼20飞哪里去了,终归不是很妥,所以都给歼20机腹处装上一个龙勃透镜天线(战时可拆除),让其反射雷达波,以方便地面指挥所掌控歼20飞行状态。

2018年7月9日于杭州。


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