隐身飞机为什么能“隐身” 隐形飞机是指什么样的飞机
近些年，越来越多的国家开始踏足隐身飞机领域，隐身战斗机、隐身轰炸机、隐身侦察机以及隐身无人机等各种隐身飞机开始遍地开花，在大街小巷也都能时长听闻有关隐身飞机的种种讨论，那究竟隐形飞机是指什么样的飞机 隐身飞机为什么能“隐身”
隐形飞机是指什么样的飞机 隐身飞机为什么能“隐身”
其实，“隐身”的概念有很多种，主要有光学隐身、雷达隐身、红外隐身、声隐身以及磁隐身等，而隐身飞机中所讲的“隐身”并非传统意义上的“肉眼看不到”，而主要是指雷达和红外的“低可探测性”，使其对雷达探测达到“隐身”的效果！
飞机是如何被发现的？
最早在飞机应有于战场的时候，主要是靠肉眼观察和声音发现敌方飞机的到来的，后来人类学会了使用无线电波和热辐射，对敌探测也就逐渐演变为现代化战争讲究的超视距作战。在目前各种探测敌方飞机的手段中，其中有60%是来自雷达探测，有30%是来自红外探测，其他一些探测方式都很难起到作用！
雷达探测原理
对于雷达探测来说，地面或者机载雷达探测器会主动发射无线电波，当无线电波在空中遇到物体时会发生发射，而其中镜面反射的一部分无线电波会沿原路返回雷达探测设备，然后通过发射以及接收雷达波的时间差加以计算就可以确定被探测到飞机的距离，多次探测之后也能得出飞机的具体位置、飞行速度以及飞行方向！
B-52轰炸机的红外成像
而对于红外探测来说，飞行的飞机本身特别是利用高温高压燃气在尾喷管中持续喷出的涡扇/涡喷/冲压发动机等就是一个巨大的热源，巨大的热源相对于周边的环境来说会“释放”出较强的热辐射，红外探测设备则可以依靠飞机的红外特征，准确探测到飞机的具体位置，不过相比较而言红外的探测距离相比雷达探测来说要近不少！
飞机如何实现隐身？
既然知道了飞行中的飞机是如何被发现的，为了飞机不被发现，那设计者就会尽可能地朝降低被探测可能性的方向发展，躲避雷达探测和红外探测以达到“隐身”目的。为了实现飞机的“隐身”，目前大致可以分为外形设计优化、采用吸波材料以及降低红外探测三种方式：
外形设计优化
为了使飞机能够飞起来且拥有多种功能，这就使得飞机的气动外形一般都较为复杂，总会有很多部分会强烈地反射雷达波，像飞机上凸出部件和外挂武器、发动机进气道和尾喷口、机身上的尖角和平面等都极易对雷达波产生镜面发射暴露位置，而飞机回波强度通常用"雷达散射截面积" RCS，单位平方米来表示，RCS值越小就代表隐身效果越好。
▲150 兆赫/VHF 波段 J-20 和 苏-57 T-50的雷达反射截面积模拟结果
所以，飞机要想降低RCS值，以达到雷达波“隐身”效果，就需要将探测雷达发射而来的雷达波反射到其他方向，让探测雷达无法接受来自自身的反射波，而这就需要在飞机的气动外形上做优化了。根据相关文献表明，气动外形的优化对于飞机的隐身贡献效能可以超过85%，所以隐身飞机要尽可能的消除的能对雷达波产生镜面发射的外形结构。
F-117A隐身飞机图解
首先，在飞机外形设计上避免采用大的平面和大的凸状曲面，最好的办法就是将部件采用斜置外形设计，例如采用倾斜式立尾、平板形表面机身或者多面体机身、斜切进气口、斜切翼尖等设计，以将雷达波直接反射到其他方向，在这方面最典型的例子就是第一款真正意义上的隐身飞机F-117A，全身上下几乎找不出一个凸装曲面，B-2隐身轰炸机则简单暴力，直接取消了垂尾和平尾。
然后，消除能够产生角反射器效应的外形组合 三个互成90的平面构成的角体称为角反射器或者小于等于90角的结构，对于隐身外形设计也是非常重要的，比如用双立的V型尾翼代替单立尾翼、合理设计飞机座舱盖不让雷达波进入座舱、取消导弹外挂架等可以减少角反射器效应，这些都是现代隐身战机的典型设计。
隐身飞机的S弯进气道
另外，用飞机上其他弱散射部件遮挡强散射部件也可以优化隐身外形，比如采用大后掠角机翼遮蔽机身的侧向散射、S弯进气道 蚌式进气道遮挡发动机的散射、直接将外挂的武器弹药内置到机身之中等都是为了遮挡飞机上的强散射部件，或者直接将发动机进气道布置到机体上方，用机身来遮挡进气道的复杂外形可能反射的各种方向雷达波！
歼-20的做工
除了上面列举的三种外形上的优化设计，对于飞机来说，粗糙的外形会对雷达波产生更多的漫反射，这对于隐身飞机在控制反射雷达波方向上会有一些意想不到的结果发生，所以更好的做工、光滑的外形对于隐身飞机也有一定的帮助。
采用吸波材料
不过，隐身飞机想要更好的对雷达波“隐身”单单依靠外形的优化是不够的，飞机作为一个庞大且复杂的整体，首先还是要更好的飞行的，像F-117A那样依靠超级计算机计算的怪异外形，能够飞起来可以说是全靠发动机了，这也使得它的机动性和速度差了不少，这时候“吸波材料”的作用就体现出来了。
吸波材料原理
“吸波材料”依靠雷达波在材料中感生的传导电流，产生磁滞损耗或介电损耗，使得照射到飞机上的雷达波的电磁能可以转化为其他能量并散发掉，没有了二次反射波雷达也就无法探测到了。对于一些无法通过外形优化的部件或者整体采用雷达吸波材料，可以使得隐身飞机达到更好的隐身效果。
隐身飞机为什么能“隐身”，它是如何做到的？
“吸波材料”一般是采用不锈钢纤维、石墨粉、稀有金属和铁氧体等具有吸收转化电磁波性能的材料制作的，随着技术的不断成熟“吸波材料”越来越多低用到隐身飞机之上，不仅是制作隐身涂层涂敷到机身之上，一些特殊部件则直接采用吸波材料或者透波材料来制作的。
降低红外探测
F-22战机二元矢量尾喷口
目前，在红外隐身方面最为有效的就是发动机采用矩形二元喷管了，可以使得尾喷流的火舌变得扁平，同时降低红外特征；虽然降低发动机喷口的温度也是降低红外特征的方法之一，可目前先进发动机涡轮前的温度越来越高 已达2000K，所以只能利用热屏蔽或冷却的方法以降低外界探测的温度；另外，将红外隐身涂层涂于飞机表面，也能抑制飞机外表的红外辐射。总之，红外隐身的实施相比于外形和材料上的隐身要困难不少。
F-22被红外设备探测到
不过，隐身飞机即便在外形设计、吸波材料以及红外隐身三个方面同时做优化，也无法对探测设备达到绝对的“隐身效果”，因为雷达发现目标的距离是和多种因素有关的，比如雷达发射功率、天线增益、波长和目标的RCS越大，这时候雷达对目标的探测距离就越远 和雷达波波长也有关。
飞机被雷达发现的
而目前，任何隐身飞机的"雷达散射截面积"RCS值也不能减少为0，即便是F-22战机和B-2的RCS值最小也只有0.01平方米，达到这一RCS值的隐身飞机即便是普通雷达在20公里的距离内也是可以轻易发现 不过这时候发现已经没有太对意义；另外，同时布置多个联合雷达，一个雷达发射探测波，使用其他雷达接受隐身飞机反射出的雷达波，再理论上也可以远距离发现隐身飞机。
隐身飞机的未来发展
目前，隐身飞机的隐身效果只对短波雷达有效，对于米波雷达以上的长雷达波，就很难达到隐身的效果，而更好地为了应对隐身飞机各国也在发展米波雷达 米波雷达探测精度不足，这对隐身飞机的“隐身”来说有了新的挑战，所以未来隐身飞机的发展肯定是要兼顾针对短波、长波雷达的隐身，甚至达到全频段雷达波隐身；
另外，隐身飞机外形设计的最优结果本就不应该有垂尾、平尾、鸭翼等这些结构的，只有这养才能更好的控制反射发射而来的雷达波的。当然，没了这些操作面，飞机本身的机动性也将大大降低甚至丧失，所以这时候三元矢量发动机的好处就体现了出来，取消垂尾、平尾、鸭翼等结构后，三元矢量发动机也将成为未来战机的标配之一。
隐身飞机发展史 隐形飞机是指什么样的飞机
隐形飞机是指什么样的飞机 隐身飞机发展史
歼20的横空出世，标志着中国加入了世界先进隐身战机行列，也让更多的人对隐身战机有了认识。所谓的隐身并不是指对肉眼 可见光隐身，而是低可探测性，也就是降低己方可能被敌方传感器探测到的特征信号，使其难以被敌方的探测系统发现。通常这些特征信号包括雷达、红外、光学、声学、射频信号等等。而在隐身飞机领域，目前关注的焦点以雷达隐身和红外隐身为主。
最早的“隐身飞机”
现在，如果有人问“为什么我能看见隐身飞机呢？”，想必会招来身旁人“异 zhe样 dou的 bu关 zhi怀 dao”的目光。不过，在雷达隐身技术出现之前，起初的想法确实是视觉隐身飞机。一战期间，德国“兰普勒-鸽子”式侦察机就是基于这种思路设计的。“鸽”式飞机看上去就像一只巨大的鸽子，由于采用特殊的飞机蒙皮材料，飞机的机翼在阳光下非常透薄，飞机在空中高度400米左右飞行的时候，从地面望去像是没有机翼一样。不过，“鸽”式飞机并没有武器装备，主要用于侦察敌方军情。
德国的单翼“鸽”式侦察机
雷达隐身技术崭露头角
二战期间，雷达技术发展迅速，反雷达探测成为隐身技术发展的核心。战后，以美国为代表的先进国家开始了隐身技术研究。随后，美军研制出U-A-1SR-71等飞行器。这些飞机均在不同程度上使用了隐身技术。U-2高空侦察机头锥部分的雷达散射截面明显减小。
U-2高空侦察机
1975年，美国国防部高级研究计划局 DARPA把隐身技术正式列入开发性预研计划。同年开始研制的F-117A则标志着现代真正隐身武器系统的诞生。F117A的设计者曾经骄傲地宣称，“F117A是电气工程师和材料学家设计的飞机”。飞机采用特殊设计的隐身外形——多面体外形，将表面反射的能量散射到其他方向。同时，工程师在飞机的不同部位涂敷不同的吸波材料。除此之外，还有一些隐身措施，如进气口加栅网，不装配雷达，狭长形尾喷口，无外挂武器等，都是为了最大程度提高飞机的隐身性能。
F-117A
在1991年2月到3月的海湾战争中，44架隐身战斗机F-117A参战，共出动1270架次，任务成功率达到85.5%。F-117A共投掷了2041枚炸弹，其中，79%的炸弹命中目标。整个战争期间，F-117A出动的架次只占联军出动总架次的2%，但是它击中的战略目标占整个被联军击中战略目标的40%。
“幽灵”出动
1981年，美国空军开始发展第二代隐身飞机——B-2隐身轰炸机。1993年12月，B-2隐身轰炸机交付美国空军。该轰炸机采用飞翼布局、复合材料和特殊涂料降低了雷达和红外等特征信号。飞机机身、机翼、发动机舱交接处采用弧面连接，融为一体，没有尾翼，整个外形呈三角形飞翼结构。蒙皮表面平整，克服了雷达波绕射大的倾向。发动机隐藏在机体内的背部，没有吊舱，机体后缘呈锯齿形。除此之外，机身上还涂有深灰色的隐身涂料，对于雷达、红外和可见光都有隐身能力。B-2隐身轰炸机的作战能力同样突出。1999年，6架B-2隐形轰炸机首次参加科索沃军事行动，共出动40架次，投下500枚“联合直接攻击弹药”，总重450吨。
B-2隐身轰炸机
值得一提的是，B-2隐身轰炸机在空中不加油的情况下，作战航程可达12000km，空中加油一次则可达18000km。每次执行任务的空中飞行时间一般不少于10h，因此，美国空军称其具有“全球到达”和“全球摧毁”能力，B-2隐身轰炸机也被誉为“20世纪军用航空器发展史上的一个里程碑”。
鱼与熊掌兼得？
在隐身飞机的设计中，隐身性与飞机的其他特性的取舍始终是一个需要权衡的问题。想要达到高隐身性能，势必要在成本、重量、机动性能、制造工艺难度和使用维护等等方面付出代价。例如，F-117A在设计上为了最大限度地追求隐身性能，在其动力特性等方面做出不小的牺牲。而在超视距空战成为主流的今天，隐身性能和超机动能力成为现代战斗机的发展趋势。如果为了突出隐身性能而在机动性能上牺牲较多，则很难满足现代战斗机的作战要求。因此，以F-22A为代表的新一代隐身飞机，同时具备高隐身性能和超机动能力。
在隐身方面，F-22A的垂尾、前机身和进气道等设计成有一定的倾角,机翼和机身按融合体设计。主要部件的轮廓线，如机翼和尾翼的前后缘，尾喷口的“之”字形边缘等力求相互平行，使全机对雷达的反射形成少数几个波束，在其他方向反射极弱；武器内挂 在进气道两侧和机身下部共有3个武器舱，可挂8枚空空导弹，采用保形天线 即各种天线都不露出机外，不挂副油箱，进气道设计成长而曲折的S形或Z形。进气道内涂以含碳铁化合物吸波材料，雷达波能量在长而弯曲的进气道内经过来回反射，最后被吸波涂层吸收，以尽量避免雷达波照射发动机压气机叶片。在座舱盖镀以能将雷达波信号向空间散射的氧化物金属薄膜。同时大量采用可以吸收雷达波的非金属复合材料结构。
全频谱、全方位的未来
毫无疑问，未来空中战场将会对作战飞机的隐身能力将会有更高更复杂的要求——全频谱、全方位的隐身技术，需要综合采用多种手段来提高飞机的隐身性能，包括通过外形设计 先进的翼身融合体和飞翼布局、吸波材料 先进的轻量化、宽频带、结构／隐身一体化材料和有源对消等技术来获得全向 前、后和侧向和宽频 可对付低频雷达的雷达隐身性能；通过非常规喷管外形、燃料添加剂和隔热／屏蔽等技术来降低红外特征；通过采用智能蒙皮、凝结尾迹消除等技术来降低目视特征等等。
隐身飞机真的看不到吗？ 隐形飞机是指什么样的飞机
隐形飞机是指什么样的飞机 隐身飞机真的看不到吗？隐身飞机并不是真的看不见，而是雷达很难侦测到。因此隐身飞机需要应用大量低可侦测技术，这是通过特殊设计、表面材质和装置、降低物体被侦测到的机会或缩短被侦测距离的科技。于是我们看到了钻石构面的飞机外形。因为这种技术基本应用在军事用途，它又被称为隐身战斗机。
隐身技术最早起源于二战时期的纳粹德国，其原型Horten Ho 229被设计用于喷气发动机，最终应用于一款Junkers Jumo 004喷气发动机提供动力。但这并不实用。
图、雷达截面积 RCS反射示意图
1960年代，苏联科学家彼得乌菲莫切夫就开始推动现代隐身飞机技术研发，他开始研究简单二维物体的电磁波反射方程。1964年乌菲莫切夫在《莫斯科学院无线电工程学报》发表了一篇论文——《物理衍射理论中的边缘波行为》。文中提到：物体对雷达电磁波的反射强度和物体的尺寸大小无关，而和边缘布局有比例关系。
乌菲莫切夫解释了如何计算飞机表面和边缘的雷达反射面，他的理论表明即使一架很大的飞机，依然能够设计成“隐身”。值得回味的是，乌菲莫切夫的研究成果在美国被发扬光大。1970年代，美国科学家根据乌菲莫切夫的理论延伸出“隐身”飞机的概念。
隐身战机并不是不可见，或者雷达完全侦测不到，而是传统雷达难以探测到目标。例如尽量减少飞机的雷达横截面、减少反射信号、改变反射信号方向、降低自身散发的信号和阻碍信号效率。于是我们看到了棱角分明的隐身飞机外型。由于隐身飞机的技术门槛相当高，具备隐身飞机的国家屈指可数。
1977年美国第一架隐身战机问世，2010年俄罗斯第一架隐形战机诞生，2011年中国则公布了自己的隐身战机，这也是目前世界上拥有建造隐形战机能力的全部成员。
隐身飞机机身涂有雷达波吸收材料，能够吸收雷达信号，并通过特殊的外型设计来降低雷达反射，同时也会考虑到飞机本身的电子信号、热量、反射/发射技术雷达、红外线、可见光、射频 RF频谱和噪音等。
由于雷达是使用无线电信号探测飞机的主要工具，其在有效探测距离和追踪精度方面能达到最高，所以反制雷达信号的手段成为最主要的元素。其包括减少反射信号的强度、改变反射信号的方向以及减少自身信号的发射。其中，发射主动信号抵消雷达反射的技术层次当属最高，目前只有美国和法国将此技术实用化。
F-117是美国第一款服役的隐身战斗机，现已经退役，有洛克希德公司生产。现在美军序列中有F-22猛禽战斗机、F-35A闪电II战斗机和B-2幽灵战略轰炸机在役。
俄罗斯则是T-50 苏-57战斗机，由苏霍伊航空集团制造。
中国则有最新型的歼-20，其在珠海航展完成了首秀，并在今年阅兵式上以三架编队的形式接受检阅。
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