隐身与反隐身技术

隐身与反隐身技术编者按：1991年1月17日凌晨，伊拉克首都巴格达的人们还处在香甜的睡梦中，几架外形奇特、颜色漆黑的飞机从基地起飞以后，悄无声息地进入伊拉克的领空，并突然出现在巴格达的上空，向着位于市中心的通讯大楼投下了精确制导的激光制导炸弹，四十五分钟以后，巴格达的空袭警报才响起。成功完成这次空袭任务的神秘飞机便是美国空军鼎鼎大名的隐形飞机F-117。F-117早在1989年12月美国入侵巴拿马战争中就已经使用过，直到这次海湾战争才充分体现了隐形飞机的军事价值：战争期间，设防严密的巴格达市内95%的目标都是由F-117在夜间进行轰炸的，并且在执行任务的过程中没有损失一架F-117。这所有的一切都归功于F-117所采用的隐身(或隐形)技术。隐身技术的专业定义是：在兵器研制过程中设法降低其可探测性，使之不易被敌方发现、跟踪和攻击的专门技术。当前的研究重点是雷达隐身技术和红外隐身技术。简言之，隐身就是使敌方的各种探测系统(如雷达等)发现不了我方的飞机，无法实施拦截和攻击。早在第二次世界大战中，美国便开始使用隐身技术来减少飞机被敌方雷达发现的可能。我们在这里编辑、整理了几篇相关的材料，供读者学习、参考。目录第一课、漫谈军用隐身技术第二课、隐身技术和隐身武器的研究和应用第三课、国外陆军隐身技术发展动向第四课、隐身技术的实现途径1、等离子体隐身技术2、实现有源隐身的技术途径3、视频隐身技术的实现途径第五课、各种兵器的隐身术1、武装直升机的隐身术2、导弹隐身技术的发展3、隐身巡航导弹采用的主要隐身技术分析4、隐身舰体的秘奥第六课、反隐身技术发展动向第一课、漫谈军用隐身技术1991年1月17日，战火和硝烟充斥着整个海湾地区，踌躇满志的美国出动了30架F－117A战斗机，欲对伊拉克防空力量最强的80个目标进行袭击。F－117A果然不负重望，它们投下的激光制导炸弹，准确无误地落在了伊拉克总统府的屋顶上，为整个战争的胜利做出了巨大贡献。据统计，在海湾战争的首次空袭中，出动的F－117A战斗机只占多国部队出动飞机总数的2%，但它们却完成了空袭总任务的40%，且未在战场上受到任何损失。有报道说，如果配备两架空中加油机，无需战斗机护航，8架F－117A战斗机就能完成以前需要75架作战飞机和支援飞机才能完成的任务。F－117A的威力能真的有这么大？为了证实人们的眼睛和耳朵没有出现差错，让我们一起走向神秘而危险的隐身战场军用隐身技术的发展历程。隐身技术有时也称隐形技术，它是传统伪装技术的延伸和发展。隐身技术在军用领域的作用，就是通过在总体设计中减少声响、雷达、红外线、光电等观测特征，使武器装备的生存能力得到提高。应用了这项技术的武器装备，不仅可借隐真保存自己，还能因示假迷惑对方。本世纪30年代，随着无线电技术特别是雷达的问世，最早的隐身材料也出现了，如荷兰科学家研制的雷达用吸波材料，以及日本人开发的铁氧体材料-硅钢片。50年代，为既能获取情报又能隐蔽飞行，美军在V-2高空侦察机和PLV－7低空侦察机上涂了吸波材料。以后美军又在SR-1型黑鸟侦察机上采用了更先进的隐身吸波涂层，使其反雷达探测性能有了很大提高。在越南战争中，美军还使用过一种采用了红外特征减弱措施的武装直升机，大幅度降低了苏制SA－7红外制导地空导弹的命中率。50－60年代，在走过一段利用各种单一技术实现隐身的道路之后，人们开始考虑综合利用多种技术，同时对可见光、红外、电磁、激光等实现全面隐身的问题。60年代中期，美国空军首当其冲，率先推行隐身技术研究计划。70年代中期以后，美、苏、日、英、法等国为开发先进的隐身技术，投入了大量的人力、物力和财力。1976年，美国的CDIK型隐身战斗机试飞成功。1980年，美国国防部宣布，它对隐身飞机的研制已取得重大突破。到了80年代，美国的多种隐身作战飞机已开始装备部队，并在局部战争中发挥了巨大作用。隐身技术的军事意义异常重大，以至各国都在不遗余力地发展它。美国国防部在1990－2000年的高技术发展计划中，已把发展隐身技术放在了异常突出的优先位置，在过去10多年的时间里，它竟投入300多亿美元用以发展新型隐身侦察机、新一代隐身巡航导弹和隐身卫星。俄罗斯亦不甘落后，目前也在TY-95H战略轰炸机、海盗旗战略轰炸机、米格-29、米格-31、苏-27歼击机等作战飞机上，使用了隐身材料。采用了多项隐身技术。日本也正在研制TV隐身无人机、F－1隐身战斗机；英、德、意正在联合开发隐身欧洲战斗机；英、法、德、意、荷五国正在联合研制ACA隐身战斗机；以色列、印度、瑞典等国在隐身技术装备的发展上，也取得长足的进步。1隐身兵器大家族1.1隐身飞机隐身飞机可以说是研制最早、发展最快、隐身技术含量最高的隐身兵器。已研制成功的隐身飞机主要有：SR-71隐身高空侦察机、F－117A隐身战斗轰炸机、B－1B隐身战略轰炸机、B－2隐身战略轰炸机等。其中，F－117A和B－2两种飞机的隐身性能最好。?F－117A隐身战斗轰炸机是世界上第一种高隐身性能的战斗机，由美国洛克希德·马丁公司制造。这种飞机主要携带激光制导炸弹对敌防空力量较强的重要地面目标实施攻击，并可完成战略、战术侦察任务。1975年开始研制，1981年6月第一架原型机首次试飞获得成功，1983年10月开始装备美国空军。这种飞机翼展13.2米，长20.88米，高3.78米，作战半径740公里。它首次从外形、结构、材料等方面综合运用了隐身技术，具有对抗雷达、红外、激光等探测的综合性能。例如，它的雷达散射截面仅为0.1平方米，比F－15战斗机的10平方米下降了两个数量级，使雷达发现距离缩短了68％。也就是说，若雷达可以发现100公里远处的F-15的话，而它只能发现32公里以内的F－117A。?B-2隐身战略轰炸机美国空军1976年开始研制，1986年7月17日首飞成功。1994年4月1日，第一个B-2轰炸机联队在美国中部的密苏里州怀特曼空军基地组建，当年年底，20架B-2轰炸机装备完毕。该机长约21米，翼展52.4米，高5.18米，巡航时速970公里，作战半径8045公里（中途不加油），是目前世界上最居代表性的隐身兵器。这种飞机的航程远、隐身性能好、突防能力强，所以从本土起飞到达战区后不用护航就能单独攻击目标，并且还能在极端困难的条件下，攻击防御最严密的任何目标，为非隐身飞机参战铺平道路。1.2隐身导弹美国已研制成功的隐身导弹有：AGM-86B和AGB-129型战略巡航导弹、AGM－137和MGM－137型战术导弹等。AGM－86B和AGM－129型战略巡航导弹，AGM－86B型战略巡航导弹由美国波音公司研制，1983年正式投产。AGM－129型战略巡航导弹由美国通用动力公司于1983年开给研制，1989年3月1日，美国空军公布了这种导弹的载飞试验照片。?AGM－137和MGM－137型战术导弹，AGM－137型导弹是一种空中发射的隐身战术导弹，射程为6000公望，将于1996－2004年陆续装备在B－52、B－1B、B－2三种轰炸机上，成为美国空军轰炸机攻击重大目标的主要常规武器。它是地面发射的隐身战术导弹，射程为500公里，是美国三军通用的攻击型导弹，可装载常规弹头或核弹头，重约1000公斤，能以亚音速飞行，性能比其它任何隐身导弹都好。这种导弹的研制计划是在1986年开始的，飞行试验已完成了80％，现正处于全面发展阶段。1.3隐身舰船真正意义上的隐身舰船目前尚未问世。虽然如此，人们并没有放弃对隐身舰船的研究。经过40多年的努力，特别是近10年来，控制舰船被探测信息特征的各种隐身技术已取得广泛地进展。世界各国已将这些技术用于新研制的舰船，如英国的23型护卫舰、俄罗斯的基洛夫组驱逐舰、德国的海科-3型护卫舰、法国的拉菲特组轻型护卫舰、德国的WV-2000型水雷战舰艇和SAR-2000型导弹艇、意大利的萨埃蒂亚号导弹艇、瑞典的司米奇号隐身试验艇等。随着隐身技术在舰船领域的广泛运用，高隐身性能的舰船用于战场已为时不远。如美国海不正在研制SSN－21（海狼）隐身潜艇和掠海航行的非金属双船体的隐身舰船等。1.4隐身坦克80年代中期以来，美国一直在秘密地进行隐身坦克技术的研究，并取得了较大的进步：1985年，用玻璃纤维复合材料层压板制成了M－113装甲人员输送车车体；1987年，研制成M－2步兵战车复合材料炮塔。90年代初，美陆军提出了2010－2015年主战坦克发展计划，该计划要求发展的未来新型坦克将大量采用先进复合材料和多种隐身技术，车体重量将减轻1/3，战斗全重为40－50吨，乘员由现在的4人减至2人。此外，英国在研制轻便高速的塑料隐身坦克；瑞典在开发新型坦克隐身材料。1.5其它隐身装备在战场上易受到探测和攻击的，还有各种技术装备与人员自身，它们也需要隐身。据透露，有的国家正在研究以下几种隐身装备：一是红外隐身照明弹--美国正在研制的M257型红外隐身照明弹，于1989年已经用直升机进行了发射试验。二是隐身通信系统--美国海军目前正在对一种隐身通信系统进行技术论证：这种通信系统由于采用多种隐身技术，不易被敌方截获和探测，并可自动消除电磁干扰。三是人体隐身器--为使战场上的士兵变成隐形人，美国除研制隐形作战服和隐形机器人外，还在设计可使人体隐形的镭射弯曲光线折时装置，即人体隐身器。据报道，这种镭射弯曲光线能穿透固态物体，如用其折射人体，便可使之成为肉眼看不见的幽灵。2军用隐身技术与未来战场隐身兵器的投入使用，使传统的战场攻防格局发生了更大变化。首先是使进攻的突发性大大增强。其次是使战场范围进一步扩展、再就是使战场的电磁环境更加复杂。电子对抗斗争日趋激烈。隐身兵器的投入使用，对战争胜负产生了深刻的影响。在现代战争中，以雷达为主的各种探测器在所有攻防作战中起着十分重要的作用，如果进攻一方采用雷达截面非常小的隐身兵器参战，将大大提高其生存能力和作战能力。例如，采用隐身技术的弹道导弹弹头、战略轰炸机和巡航导弹，其雷达截面可降低30分贝，使被探测距离缩短82%，极大地缩小了防御一方防空系统的有效控制空域，从而能使自身较安全地通过对方空中盲区到达所要攻击的目标，予敌以出其不意的打击。又如，可以利用隐身攻击机、轰炸机扫清前进的道路，打开进攻通道，确保非隐身兵器顺利完成作战任务和提高作战效能。再如，可以利用隐身战略轰炸机袭击敌方远程地对空导弹阵地、机动式洲际弹道导弹发射车、机场、通信中心、指挥中心等战略要地。隐身技术的迅猛发展，对战略和战术防御系统提出了严峻的挑战，迫使人们考虑如何摧毁隐身兵器并研究反隐身技术。隐身技术与反隐身技术的发展，相互制约、相互促进，无论哪一方有新的突破，都必将引起另一方的重大变革。（摘自中青网）第二课、隐身技术和隐身武器的研究和应用1前言现代无线电技术和雷达探测系统的迅猛发展，极大地推动了战争中的搜索、跟踪目标的能力，传统的作战武器所受到的威胁越来越严重。隐身技术作为提高武器系统生存、突防，尤其是纵深打击能力的有效手段，已经成为集陆、海、空、天、电磁六维一体的立体化现代战争中最重要、最有效的突防战术技术手段，并受到世界各国的高度重视。隐身技术(又称为目标特征信号控制技术)是通过控制武器系统的信号特征，使其难以被发现、识别和跟踪打击的技术。它是针对探测技术而言的。其主要包括雷达隐身、红外隐身、声隐身以及视频隐身等。由于在未来战争中，雷达仍将是探测目标的最可靠手段，因此隐身技术研究以目标的雷达特征信号控制为重点，同时展开红外、声、视频等其它特征信号控制的研究工作，最后向多功能、高性能的隐身方向发展。本文首先分析隐身技术的研究现状，然后介绍国外隐身技术的应用情况，最后预测隐身技术和隐身武器将朝着宽频带、全方位、全天候和智能化的方向发展。2国外隐身技术研究现状分析2.1雷达目标特征信号控制技术雷达目标特征信号控制技术的核心是降低雷达散射截面(RCS)。其技术途径主要包括外形技术、雷达吸材料技术(RAM技术)和等离子体技术等，其中外形技术是通过目标的非常规外形设计降低其RCS；而RAM技术是指利用RAM吸收衰减入射的电磁波，