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中国购俄苏35怎样实现隐身 方法简单粗暴却非常实用

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谈到三代半战机,人们首先会想到的往往是两个标志性的元素,即先进的航电系统以及动力系统。其实在此之外,三代半战机在其它各个方面都有明显的提升,如为了提高生存能力会尽可能的在飞机隐身方面下功夫。

虽然这种“隐身”与四代机相去甚远,但往往比早期的同类机型提升非常明显。像美国的F-18E/F虽然比早前的F-18C/D尺寸大出一圈,但雷达反射面积仅有后者的三分一,“阵风”、“台风”等典型三代机雷达反射面积也与之相当,在1平米左右,甚至可能更小。

那么刚刚进入我国,同为经典三代半战机的苏-35在隐身方面又做了什么呢?今天北国防务(微信ID:sinorusdef)特约撰稿人杨政卫就来说说这个问题。

关于苏-35的隐身性能,俄官方资料曾有过数度提及。2007年的资料指出,苏-35加强了正面+/-60度内对X波段的隐身措施;2009年莫斯科航展的广告牌上指出,苏-35的一系列隐身技术使其雷达反射面积(RCS)减少5-6倍。

以苏-27这类双发重型战机RCS约10~15平方米计,也就是说苏-35的RCS约在1.6~3平方米左右,虽然相比美国的F-18E/F、欧洲的“阵风”、“台风”还差不少,但已经与轻型的米格-21相当,进步不小。

苏-35的一系列隐身措施中,有一些是相对“常规”的。苏霍伊公司在上世纪末就跟进了隐身技术的发展,并且在苏-27M上进行了大量实验,这些成果无疑被用到了苏-35上。如座舱盖用专门的镀膜阻止雷达波进入座舱;具有隐身外形的雷达透波罩,它可藉由等离子浓度选择屏蔽的波段;机身、进气道、发动机前缘叶片、外挂武器、发动机喷嘴等处都涂有吸波材料。

△苏-35的是座舱盖有专门的镀膜

此外,苏-35也许还在进气道上下了大工夫,采用了独树一帜的设计。

苏霍伊的设计师认为,不论是美式的短S型进气道还是用在旧机改良的进气道屏蔽器,都会破坏效率。在T-50战机上,他们就用倾斜安装发动机的方法,形成一种气动力上几乎是笔直进气道,却有S型遮蔽效果的进气道。

T-50是全新战机可以用新的设计,那气动布局沿袭苏-27的苏-35该怎么办呢?十几年前计划初期盛传它要像F-18一样用屏蔽器,而俄罗斯自己的文献上提到用在叶片上的隐身涂料。不过叶片上的涂料要承受机械应力,而且也会影响发动机性能(因为为了腾出空隙给涂料用,会影响气动效率)。

△F-18E/F进气道前端有个雷达屏蔽器

最终,苏-35发动机的制造商“土星”科研生产联合体提出了一种巧妙的设计,发动机轴承前端的整流罩用透波材料制造,里面是有特殊设计的几何形状,可以将来自正面的雷达波,以及从叶片多次反射出来的波集中反射到进气道壁的特定区域,在那有吸波涂料将其吸收。

这样一来,除了风扇叶片前缘无可避免有正向回波外,雷达波会辗转弹到吸收区而被吸收。

用这种做法,吸波材料只要用在进气道壁即可,这里的涂料不须负担应力,也可以用厚一点,这样不论吸收能力还是可靠性都会很好,而且丝毫不损气动效率。这一技术很可能已经用在了苏-35上。

 △苏-35的117S发动机

“土星”为何会采用这种设计?我们可以首先来理清一下进气道与隐身的关系。

像苏-27这样的直进气道,约占正面RCS 的60%。介绍隐身技术的文献一般都简单的说直的进气道会直接反射回波,所以RCS很大。虽然结果是这样,但真实机制不是介绍的这样。

当雷达波从进气道直直地打进去时,除了转子前端以及风扇前缘会直接反射回波外,打到叶片上的波不可能直接回弹,因为叶片是有角度的。这些波会在风扇结构反射来反射去,有一些也许往里面钻,就不会构成回波,有一些则往回弹,但很难刚好跟进气道平行,他们通常打到进气道壁。类似地,转子前缘整流罩的回波有些也会往进气道壁弹。

△一般所指的飞机RCS通常是指飞机正面且未外挂武器的情况下

如果进气道壁没有处理,这些回波最终离开进气道,也就是回到接收机方向。这时风扇叶片、进气道壁、转子前缘都会“贡献RCS”。

这种复杂腔体的RCS有时还比几何截面积更大。因此说“雷达可以直接看到叶片”大致上是对的。但那主要是复杂腔体多次反射结果,并非真的直接由叶片反射而成。

如果用苏-35这种措施,就可以将笔直进气道、发动机在正面的RCS局限在由叶片前缘所造成。(作者署名:北国防务)

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