本文目录
- 为什么长波雷达能发现隐形飞机
- 战斗机是如何隐身的
- 为什么隐形战机,明明肉眼可以看见,却称呼隐形战机呢
- 隐形战机不被雷达发现的原理是什么
- 用天文望远镜能发现隐形飞机吗为什么
- 隐形飞机能隐形吗为什么
- 隐形战斗机隐形的原理是什么
- 隐形飞机的外形设计是根据什么原理而达到对雷达隐形的
- 隐形飞机如何发现对方飞机
- 听说有种“维拉”雷达能发现隐形飞机,是什么原理
为什么长波雷达能发现隐形飞机
长波雷达发射的电磁波波长范围几米甚至几十米,波长长,定位不准。能准确侦测到隐身飞机的是米波雷达,米波雷达属于长波雷达。不论飞机再怎么涂隐身吸波材料,这种波段的电磁波都不会被它吸收,所以不论飞机隐身不隐身只要在米波雷达发射的电磁波范围内,就会被米波雷达侦测到。可以说米波雷达是现代隐身飞机的克星!
咱们先来说说隐身飞机是如何隐身的。所谓的隐身飞机并不是肉眼看不到,而是雷达侦测不到。依靠外形设计以及喷涂特殊的吸波材料或者透波材料来达到隐身效果。
例如F117战斗轰炸机就采用了多位面机身以及菱形设计。这种设计可以把雷达波四面八方的反射出去,而不是只把雷达波反射到雷达波发射来的方向。
再就是用非金属材料或者喷涂雷达吸波材料,吸收掉发射来的电磁波。除此之外就是透波材料(只用在某些特殊部位),意思就是对电磁波有浪好的透过性,来达到隐身效果。
就拿现今的科技来说,吸波材料尚不能达到全波段吸收。目前世界上的吸波材料吸收的都是微波电磁波段。也就是300Mhz到300GHZ范围内,也就是1毫米到1米之间的电磁波。而米波雷达电磁波波长在1米到10米之间。这种波长的电磁波,目前世界上的隐身飞机上面的隐身涂层是不能吸收掉的,只能反射回去,从而达到侦查隐身飞机的效果。
长波雷达根据波长不同定位精度不同,超长波雷达波段太长、信号减弱小、传输距离长、定位不准确一般属于超远程长波雷达用于侦测洲际弹道导弹一类的。而米波雷达波长适中,定位精度较高,再加上科技不断的发展,科学家能够对米波雷达不断的改进,大大提高了侦测精度,所以能够侦测到隐身飞机。
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战斗机是如何隐身的
隐身战机,战场上幽灵般的存在,神出鬼没,深入敌后,作出致命一击。之所以如此强悍,主要得益于战机自身优异的隐身性能。
当今世界上能够研制出隐身战机的国家屈指可数,其中以美国最为出色,当然现在的隐身战机主要采用以下几种方法进行隐身。
利用战机的外形特殊设计来反射雷达波。根据这种模式研制出的战机当属美国的F-117夜鹰隐身战机,作为世界上第一款服役的隐身战斗机,对当今世界的空战格局产生了重大影响。正如下图:
我们从图中可以清晰的看得出来,科幻般的外形,F-117隐身战机外形采用了多面棱形设计,这种设计的独到之处在于雷达波抵达战机表面之后,由于外形的独特设计会使得雷达波反射到其他方向,地面的雷达接受装置就接受不到雷达波,也就不能发现战机的踪迹,因此战机也就达到了隐身的目的。
战机机身涂吸波材料,改变战机的结构材料。当今世界上最先进的五代机F-22猛禽战机就是采用了这种方式达到隐身目的的。
美国F-22战机在制造途中采用了先进的分段模拟后合成的方式,能够使战机的隐身性能更加出色。不仅如此,吸波材料的成功问世,对战机来说是革命性飞跃,F-22战机涂有吸收雷达波以及红外辐射的新型材料,能够极大的降低战机的红外辐射以及雷达反射波强度。就连当今世界上服役的唯一一款隐身战略轰炸机B-2机身同样采用的是喷涂吸波材料,但是对于该种材料具体成分一直都是美国最高机密。
当然最近还有一种等离子涂料,可以极大的减少雷达波的反射,据说这种涂料可以把机身周围的空气电离,从而把战机笼罩在等离子圈内,能够吸收或者散射雷达波,从而达到隐身的目的。当然这还处于研制之中,期待其登场。
为什么隐形战机,明明肉眼可以看见,却称呼隐形战机呢
为什么隐形战机,明明肉眼可以看见,却称呼隐形战机呢?
隐形战机是指一般雷达探索不到的战机才称为隐形战机,并不是我们一些人们认为隐形战机就像别的隐形眼镜一样,藏在眼里外人看不见。隐形战机虽然说雷达看不见,但是它只要超低空飞行,人的肉眼照样能看见,还可以用高射机枪把它干掉。
美国相当年在轰炸南联盟时,就用了隐形轰炸机,南联盟的雷达发现不了。但是美军的隐形轰炸机傲慢的低空飞行时,被南联盟的空军用肉眼发现后就立即将其直接干掉了。
为啥一般雷达看不见高空中隐形战机呢?这主要原因是隐形战机身上涂上了一层能够吸收雷达波的涂料,因此一般雷达对隐形战机无奈何,始终探索不到它的踪影。中国最近研制的米波段相控阵雷达是一切隐形飞机的克星,据说该雷达能够探索到一切隐形战机。前段俄罗斯的S500在叙利亚战场上,经过实战检验,证明他们的S500也探测到了天空中的F22和F35,因此俄罗斯宣布对外不出口S500,以防泄密S500防空系统的技术参数。
综合上述一般雷达看不见的飞机叫隐形战机,但是隐形战机在超低空飞行时,人的肉眼是可以看得见。
隐形战机不被雷达发现的原理是什么
隐身战机对付雷达的原理,简单说有四个:
第一,精心设计外形,把雷达波反射向特定的方向,而不是返回雷达,或者四面八方都有。F-117设计成多面体,于是就像几面镜子,把雷达波集中反射向三四个方向。你的雷达如果正对着“镜子”,就会收到很强烈的雷达回波,但飞机是动的,这种机会非常非常少。飞机表面如果有90°夹角,会把雷达波按来的路线反射回去,就像反光板的原理。隐身飞机外形上,就极力减少了这种夹角。
第二,减少特定尺寸。具有0.1米长度的空速管、天线、舱盖缝隙,会对0.2米波长的雷达产生强烈反射,这原理和箔条干扰弹一样。原来飞机上,这些东西的尺寸、方向很随意,因此在很多频率、方向上,都能产生比较大的反射。隐身飞机上就把这些小东西尽量极少。必须有的,也把尺寸、方向统一到一样的数值,这样就只在某个特点频率、特定方向上产生反射。虽然这个方向上的反射比以前强烈得多,但方向稍微一变,雷达能收到的回波就非常少了。这点本质上和第一点一样,都是反射。
第三,通过特定的涂料、材料,把照射来的雷达波,转换成热能。跟微波炉的原理类似。雷达波的电磁能变成热能了,收到的回波就减少了。
第四,抵消。主要要用在舱盖上。它的两侧都有一层可以反射雷达波的金属薄膜。但这两侧的距离,正好是火控雷达常用波长的四分之一,于是前后两层反射的雷达波走到一起后,相位正好相反,互相抵消。
总结起来,也可以说是三点:反射、吸收、抵消。
用天文望远镜能发现隐形飞机吗为什么
使用天文望远镜理论上可以发现隐形飞机的,只不过得需要很好的运气加上敏捷的操作,否则,以天文望远镜的可视范围,还没等观察个隐形飞机的子午卯酉就会迅速地从视野中消失。
隐形飞机并不是真的是隐身了,它是可以通过肉眼观察到的,只不过它是利用特殊的材料和制造工艺,设法来降低机身对雷达的可探测性,从而最大限度减少被敌方发现、追踪、拦截或者攻击的概率。其工作原理,就是机身材料采用大量的轻质可吸收宽波段的复合材料,同时蒙皮覆盖特殊的放射性同位素涂层,在飞行的过程中,可以释放同位素衰变产生的高能粒子,在周围空气中形成一种等离子屏障。在雷达波到达机身时,可以有效地进行吸收和干扰,最大限度减少雷达波的反射,从而不易被雷达设备探测到。
了解了以上关于隐形飞机的工作原理,可以清楚地知道这种隐形只是针对雷达等探测设备的,并非是对光线反射的吸收和干扰,因此,在距离比较近的情况下,人眼是很容易看得到的。而当距离比较远的情况下,使用一般的望远镜,只要角度准确,也会有一定的概率发现得到,不一定非得用天文望远镜。
大家知道,望远镜的倍数越高,它能够清晰看到的距离就会越远,但可视范围就会减少,同时观测口径也会越大,调焦也会越复杂,不利于观测较近的物体。虽然隐形飞机在飞行时从我们的角度看它的高度较高,但天文望远镜的观测目标是距离更远的行星和恒星,隐形飞机的高度对其来说要近得多,假如我们恰好调到合适的焦距,而又恰好有一架隐形飞机在观测视野之内,那么我们可能看到的就是那么一瞬间,随即由于飞机的高速飞行,其将会立即跳出我们的视野,而再想调整角度来捕捉它的身影就非常难了。
隐形飞机能隐形吗为什么
从技术角度,包括美国F-22和俄罗斯苏-57在内的第五代战斗机都无法做到在雷达面前完全消失。现代的外形隐身以及吸波技术,主要是为了降低相关方面的雷达可探测距离。因此当雷达与隐身飞机的距离接近到足够近程度,即便是未采用任何反隐身技术的普通雷达仍然可以发现隐身飞机。
而且,隐身飞机的隐身设计主要针对是迎面对飞的标准作战模式,因此F-22的正面雷达反射面积只是前一代的F-15或者F-16的几千分之一。加上隐身飞机的航天系统也可以对前一代战机形成全面的压倒性优势,因此在正面对飞的情况下,隐身飞机甚至可以在敌方雷达无法发现的情况下接近到目视作战距离。
以美军的F-15/F-16与F-22的对抗性演习为例,迄今为止F-15C和F-16在与F-22进行模拟作战中始终是受到一边倒的屠杀。2004年至2005年期间,F-15C在多次训练中竟然被F-22打了一个104:0的悬殊比分。
造成这种情况的原因是F-22的雷达反射面积通常被认为在0.00015~0.0006平方米范围之间,大约相当于一枚金属弹珠。F-15C的AN/APG-63雷达对雷达反射面积在0.001平方米作呕的目标理论有效探测距离小于16千米,对于雷达反射面积在0.1平方米的目标理论探测距离在50千米左右。F-15E改进的APG-63 v2有源相控阵雷达对雷达反射面积在0.001平方米的目标的探测距离增加到33千米左右,对于雷达反射面积小于0.0001平方米的目标需要接近到20千米甚至15千米距离以内才能有效跟踪。但F-22的APG-77雷达却可以在135千米距离上探测到雷达反射面积在0.1平方米左右的目标。加上F-22的超音速巡航能力赋予了机载导弹更大的射程(提升30%~50%),F-22在对对抗第四代战机时几乎立于不败之地。
相比F-22的“弹珠级”正面雷达反射面积,F-35的正面雷达反射面积通常被认为是0.001平方米,美军称之为“高尔夫球级”。
隐形战斗机隐形的原理是什么
雷达捕捉飞机的原理反过来用就是隐形战机躲避雷达的原理:
不让雷达波反射回雷达的接收天线,这样雷达无法发现飞机至于如何达到这个目的 各有各的做法 可以用吸收雷达波的材料或涂料来制作飞机,也可以把飞机的外形设计的不规整 使雷达波无法按原路返回
隐形飞机的外形设计是根据什么原理而达到对雷达隐形的
隐身飞机主要通过飞机的隐身涂料吸收电磁波和特殊的外形设计减少电磁波的反射或分散电磁波以达到隐身的目的。外形设计主要体现在隐身飞机的表面相比传统飞机更加圆滑,去除了不必要的凸起,也就是武器内置的原因。此外在弹仓盖、起落架等有缝隙的地方采用锯齿状设计,是为了阻挡一分部电磁波,并且将反射的电磁波分散到各个方向,使得雷达接收到的电磁波大大减少甚至接收不到。据说美军F22还在进气道安装了栅板,以减弱和阻隔电磁波,歼20目前没有曝光过。
隐形飞机如何发现对方飞机
隐身飞机探测目标,一般是采用被动探测或光电扫描以及红外感应来获取目标位置信息。因为雷达探测目标需要发射电磁波,这样就会暴露自己,所以,隐身战机一般情况下是不用雷达探测目标的,除非雷达功率非常强大,在对方防区外很远就能够发现目标,这种情况只能对战非隐身战机;双方隐身战机是不可能首先开启雷达探测的。
俄罗斯苏57放弃了对地探测的合成孔径雷达,增加了两个L波段的有源相控阵雷达阵列,能够利用L波段雷达探测视距外隐身目标;但是,主动发射雷达电磁波探测目标的同时,对方战机也会获得自己的位置信息,从而暴露自己,得不偿失。
歼20、苏57、F-22和F-35都安装有电子战系统,电子战系统分为电子侦察和电子干扰。而电子侦察就是利用被动探测的原理,获取目标飞机发射的雷达电磁波和通信信号,从而获得目标位置信息,并锁定目标。
如果目标飞机采取关闭雷达,并保持无线电静默,那么这时,电子侦察手段就失去了作用。本身隐身战机又不能开启雷达探测,唯一的办法就是使用光电扫描系统搜索目标,同时开启分布式孔径系统对周身360度空域进行探测。目前任何飞机都无法做到红外隐身,就算对方飞机尾喷口如何降低温度,其尾流热气也无法解决;因此,红外光学扫描系统和分布式孔径系统的红外感应器就是探测隐身、非隐身目标的最可靠工具。
F-22为了追求极致隐身性能,不能主动发射通信信号,只能被动接收;F-22也没有安装红外光电扫描系统和分布式孔径系统,不能使用F-35一样的3D头盔。在关闭雷达的情况下,只能依靠电子战系统进行电子侦察来探测目标;遇到电子战机发射干扰信号就无法在视距外探测目标。F-22多次输给“咆哮者”电子战机、“台风”战机和“阵风”战机就是这个原因,所以,F-22的航电系统已经不适应时代了。
听说有种“维拉”雷达能发现隐形飞机,是什么原理
“维拉”能够发现隐身飞机是因为它和普通雷达的工作原理是反着来的。
首先要纠正的是,维拉并不是雷达,那只是一些媒体为了强调其先进性而进行的炒作。简氏防务对它的称呼是“VERA-E passive surveillance system (PSS)”,也就是“VERA-E被动监视系统”。
维拉实际上是一种电子侦察设备,是从过去的无线电测向装置发展而来的。维拉(VERA-E)、系统是一种可移动的用于对空中、地面和海上目标进行定位、识别和跟踪的电子情报(ELINT)和无源监视系统。简单来说,普通的雷达要发现目标就要不断发射雷达波,然后接收反射回来的雷达波,进而探测到目标所在方位。而维拉系统则反其道而行之,根本无需发射任何雷达信号,反而专门接收雷达信号,通过分析空中商用电台、电视台的频率和信号特征及其他信号的波动状态,来侦测隐形飞机踪影。
具体而言,维拉系统的工作是基于电波到达时间差(TDOA)的原理实现的,即利用电磁信号抵达时间差定位技术(TDOA)对目标位置实施精确测定和跟踪,大名鼎鼎的GPS也是基于同样的原理工作的。维拉系统可以接收从空中、地面和海上雷达来的发射信号,从干扰机、二次雷达(SSR)信标、TACAN/DME、敌我识别询问机和应答机、数传以及其他脉冲辐射源来的各种类型的信号。
由于这种定位技术不要求目标信号源和接收站之间的同步,因此在误差环境下性能优越。“维拉”-E系统进入监视状态,分布在前沿的接收站捕捉到目标电磁信号后立即把信号传送到电子战中心。
随着测向精度的不断提高,以及数据交换速度的加快(网络化),一套维拉系统就能截获、记录很多数据,甚至自己通过三角法马上计算出某个无线电发射源的位置。性能提高到这一步,已经可以直接为导弹等武器提供目标数据,接近雷达了,因此有媒体称其为“雷达”。
隐形飞机上也有机载雷达,必有信号发出;飞行员也需要不断地校正航道,两者都发出较强的电磁波。隐形飞机一出现,就扰乱了空中原有的低频电磁波平衡状态,露出“马脚”。在这一瞬间,天机已泄露,就被维拉雷达捕捉到讯息。
维拉”-E整套系统由4个分站组成:电子战中心即分析处理中心位于中央地带。 另外3个信号接收站则分布在周边地区,呈圆弧线形布局,系统展开部署后站与站之间距离在50公里以上。
1999年3月28日,参加南联盟科索沃战争的美国F117A隐形战斗机被老式的萨姆-3防空导弹击落,当时探测到F117A的正是维拉系统。在南联盟击落F117A后,美国高度重视,用极高的待遇将维拉系统的发明者捷克的雷达专家弗佩赫挖到了美国,同时还逼迫捷克政府卖了一套维拉系统给美国。
“维拉”-E系统不仅具有优越的反隐形性能,而且由于其自身不辐射任何电磁波,因此可免遭敌方电子干扰和摧毁,生存能力较强。无源雷达系统省去了昂贵的高功率发射机、收发开关及其相关电子设备,使系统制造和维护成本大大减少,全寿期费用较低,并可全天候和全时域有效工作。
任何一种武器都会有缺陷,维拉系统也不例外。如果来袭目标保持电子发射“静默”,不提供发射信号,那么维拉系统也将无法发现目标。
总的来说,维拉系统采用的是被动接收低频无线电信号发现隐身飞机的。
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