世界首款真正意義上的隱身戰機——短命“夜鷹”的前世今生

1975年,美國空軍在萊特帕特森空軍基地舉行了一次反雷達的偽裝研討會,當時美國有兩家航空巨頭諾斯羅普公司、麥克唐納公司以及另外三家航空公司都被邀請參與在這之後的隱身飛機設計競標,而參與競標者中獲勝的公司可以簽署一份生產兩架隱身飛機樣機的合同。但是美國的第一軍工巨頭洛克希德馬丁公司卻沒有接收邀請,這是因為當時該公司正在秘密研究並重新實施其雷達面積最小的

D-21無人機計劃,並以此為基礎發展有人駕駛或者無人駕駛的隱身攻擊機,以此來實現其公司的隱身戰機計劃。另外其生產的SR-71黑鳥高空高速偵察機以及U-2偵察機多多少少都具有一定的隱身性能,所以要確保洛馬對外嚴格保密,不能讓外界知道洛克希德馬丁公司擁有生產隱形戰機的能力。

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導彈都追不上的飛機——SR-71黑鳥偵察機

但是之後洛克希德馬丁公司得到了CIA的批准,之後洛馬便很快就參與了競標。之後在次年的4月份洛克希德馬丁公司以其樣品的雷達反射面積比洛斯羅普公司的樣品小10倍而獲得此次競標的勝利。在洛馬公司正式接手該項目後,此項目就立即被列為絕密計劃,其保密措施極為嚴密,由美國空軍司令部直接接手掌管該計劃,該實驗隱身飛機被命名為“XST”。據透露只有少數人才知道他們的工作性質,另外該實驗隱身飛機的圖紙必須要求多人一起閱覽。“XST"在出廠後被秘密運輸到了美國至今最為神秘的51區進行秘密試飛。1977年12月1日,”XST“正式進行第一次試飛,該試飛過程保密措施極為嚴密,許多參與”XST“實驗機的工作人員都被集中關在了一個地方,甚至連試飛員的水杯都要千挑萬選並在使用後就被鎖進保險櫃。”XST“實驗機一共生產了6架,但是其中兩架分別在1978年和1980年墜毀。

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神秘的51區附近酒吧的廣告牌

之後在1978年洛克希德馬丁正式簽署了關於生產"XST"生產型飛機的合同,該生產計劃被命名為“大趨勢”。計劃要求生產型飛機的雷達截面必須與安放在木之架上的”XST“實驗機的雷達截面相同。此生產型飛機就是之後的F-117A隱身戰鬥轟炸機,其於1981年6月18日進行了首飛,這比其規定的1980年首飛晚了一年。F-117A隱身戰鬥轟炸機最早被命名為F-117A隱身戰鬥機,但是其並不是戰鬥機,而是一架徹頭徹尾的轟炸機,但是因為政治需求以及保密需要其對外被稱為戰鬥機,另外由於其較小的機體外界也就對其並沒有進行過多的細究。而其隱身特性也是在其服役數年後才被公開的,因為隱身技術在那個時代是絕密,是絕對不能讓外界知道一丁點關於此技術的相關消息的。

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F-117A夜鷹戰機

F-117A隱身戰鬥轟炸機在正式服役後也是高度隱秘的,其一開始被視為空中特種部隊,被用來充當秘密殺手的角色。其任務命令由總統直接下達,被用來打擊恐怖分子或者是用於大規模戰爭或其他行動。而這些行動計劃都是絕密的,曾經就有過一個代號為“向下移動02”的計劃,該計劃就是用F-117A隱身戰機突擊前蘇聯首腦的別墅。因此F-117A被列為絕密是非常必要的,絕密可以保證打擊的突然性,並且在發動襲擊後在外界毫無證據的情況下也可以對其予以否認,因此一開始的時候美國並沒有承認有F-117A隱身戰鬥轟炸機的存在。

獨特的機身隱身設計

F117A外形設計獨特,整個戰機的外形結構像中國古代的三角形燕尾飛鏢,從某些角度看又像生物界的“蟑螂”。飛機整體結構由很多折面組成,發動機進氣道和機身頂部邊緣與機翼前緣下平行,尾噴口邊緣和機翼後緣平行,兩側機翼和整個機身融為一個整體,看起來毫無違和感。該戰機外形切割技術採用鑽石切割,即多面多角設計。其機身從正面看最起碼有大小各異的斜面二十多個,側面的斜面數量與正面相當,俯視角度可以看出四十多個斜面,而其底部幾乎是一個沒有多少凹凸的大平面。

其機身採用這樣的設計是因為當雷達波束到達這些平面的時候可以被反射到遠離其發射源的方向,另外其在對付空中預警機的下視雷達時效果尤為顯著。而該機的所有艙門和口蓋都有鋸齒狀邊緣以抑制雷達波的反射。其機翼前緣後掠角很大,可將雷達波反射到雷達接收不到的地方,另外其全動蝶形尾翼也減小了雷達反射截面面積。座艙蓋在內壁的透明處均鍍上了金箔以散射雷達波;發動機艙位於機身兩側,採用保形進氣道設計,其外表由鈍角斜面組成,並使用吸音構件和隔音夾層,這使得其在飛行時產生的噪音可以大大降低。

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F-117A前部

其他方面的隱身技術

據相關資料,F-117A隱身戰機的整個機身外表和一些內部結構的表面都刷有“鐵球”形的吸波材料,而在飛機的生產過程中為了塗刷雷達吸波材料,其採用了許多不同的新技術,甚至相傳其每架戰機的隱身構型和維修方法都不同。另外由於不同構型的雷達反射截面的方法及厚度控制各不相同,這使得其邊緣的處理更為複雜,另外對其維護也有著較大的困難。在這之後洛馬公司於1996年為該機研製了一種單一隱身構型材料,其雷達吸波厚度為四分之一波長,從雷達吸波材料後邊反射過來的雷達波可與從前面反射過來的雷達波相抵消。

除了機身的隱身結構設計和特殊的隱身材料外,F-117A隱身戰鬥轟炸機還採用了紅外隱身設計;另外為了不讓敵方的紅外探測裝置探測到該機,其對飛行所用的燃料都專門進行了設計,這種燃料既能夠高速燃燒又能夠急速冷卻,另外其尾部噴口還採用了降低飛機熱輻射的設計方式,這使得其尾噴口噴出的熱焰可以急速冷卻,這樣一來其還具有很好的紅外隱身效果,而紅外探測器對其的影響也就顯得不是太大了。

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由戰機紅外熱力圖可見紅外輻射源主要集中在發動機位置

綜合以上的隱身效果,F=117A隱身戰鬥轟炸機的前視雷達截面面積僅為0.001平方米,據報道:F-117A的雷達截面在雷達顯示屏上的大小與一隻蚊子相當,所以一般的雷達很難發現其蹤跡。

但是雖然其隱身性能先進但並不代表其整體性能也就非常優異,其實可以說F-117A的隱身性能是犧牲了該機其他的許多技術來進行實現的,所以說其也有許多弱點,不然美國也不會在2008年就將其退役了。

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隱身性能總體雖然較為先進,但是不能實現全頻段隱身

該戰機並不是全波段隱身,F-117A的外形設計主要是縮小飛機正面的雷達反射截面,即飛機的迎頭和尾後的雷達反射截面,但是其側面的雷達反射面積較大,其在俯視和仰視狀態下的雷達反射截面更大,而某些低頻雷達雖然未能探測正面飛行來的隱身戰機,但是如果在戰機的側面特別是在打開武器艙門的時候,雷達是可以很輕易的捕捉到它的。

另外該機的隱身塗料一般只能夠對付微波制導雷達或者是引導雷達,而不能實現對雷達的全頻段隱身,所以在對付長波雷達時其效率就相對降低;因此普通雷達雖然在遠距離如400公里處不能發現F-117A,但是在60公里處仍然可以發現其蹤跡。

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俄羅斯反隱身米波雷達

電子對抗能力弱且目標探測系統存在漏洞

F-117A通常是利用其隱身性能進行打擊行動,但是為了保證極度的隱身其沒有裝載電子對抗設備,另外其又很少得到電子戰戰機的直接掩護,因而其在被防空武器捕捉到後被擊落的概率就加大了,南聯盟當時擊落F-117A戰機的其中一個原因就是因為沒有得到電子干擾機的掩護,而在這之後美軍採取了緊急措施,派出了EA-6B電子偵察干擾機為其進行間接掩護。

另外其在投射激光制導炸彈前在距離目標十幾公里處時需要用紅外探測儀來探測目標,另外還需要激光定位器照射和標記目標,因此這樣的話其就比較容易被敵方發現從而進行紅外和激光干擾或者是電子干擾。

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伊拉克”自由行動“中的EA-6B電子偵察干擾機

飛行速度非常慢外加其激光制導炸彈的弱點

該機的巡航速度為840公里每小時,其在攻擊目標時所用戰術又比較呆板,一旦被防空系統給鎖定的話就會比較容易被擊中。科索沃戰爭時南聯盟就是首先使用蘇制常波雷達在遠距離上發現了北約機群,待到美軍飛機到來的時候地空導彈和高炮製導雷達突然開機對其進行攻擊。

另外F-117A隱身戰鬥轟炸機配備的激光制導炸彈在實際使用時由於受限於戰場實際情況以及一些技術水平的影響並不能保證其投射的每一枚炸彈都能夠擊中預定目標,有時候其效果甚至很差,這一方面是因為F-117A戰機不可能百分百地找到目標,造成其無法進行投射,另一方面由於天氣的影響激光制導炸彈在被投射出去後也不可能會百分百的擊中目標。

世界首款真正意義上的隱身戰機——短命“夜鷹”的前世今生

F-117A攜帶的GBU-27激光制導炸彈

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F-117A退役前的最後一次飛行

在1999年的科索沃戰爭中,美國的F-117A隱身戰鬥轟炸機各被擊落和擊傷一架,而此次擊落使得其隱身技術被公之於眾,所以其具備的隱身性能也並沒有多大的用處了,再綜合其它各種因素,這款世界上第一款隱身戰機在服役二十五年後就正式退役了,

美國軍方在2008年將其退役。不過據相關權威消息這些戰機並沒有真正退役而是被封存了起來並且使其保持在隨時能夠重新進行服役的狀態,而最近幾年也有一些人拍到了F-117A隱身戰鬥轟炸機在進行秘密飛行的照片,另外也有消息稱2017年有至少4架F-117A隱身戰鬥轟炸機前往敘利亞執行對地轟炸任務;也外另外也就在前不久荷蘭知名航空雜誌《Scramble Magazine》對外宣稱美國將要正式重新啟動這些被封存起來的F-117A戰機,不知美國將這些戰機封存起來的真正目的是為何,也不知其在這些年是否會重新進行服役,讓我們拭目以待吧!


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