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F35求最佳隐身给雷达用上2大手段,中国歼20/10也在用

2018年12月15日 21:01 文章来源: 互联网   浏览0次 已有评论(0)

一直以来,F-35都是一款比较有争议的五代机,这种争议不是说它到底是不是五代机,而是它针对自身定位、需求在各方面做的一些妥协,比如说大家关注的机动性能差、载弹量小等等。

但在众质疑当中,作为五代机核心特点的隐身却鲜有被提及。在很多材料中,F-35的隐身性能虽然不如发挥到极致的F-22,但也十分出色。那么F-35的隐身性能究竟如何呢?今天,我们就试着通过一个细节来说说这事。

△F-35的APG-81雷达戴上“黑围巾”,该雷达以功能强大著,这背后隐藏着不少信息

F-35的APG-81雷达截面是圆形的,而它安装的位置的机首横截面比这大很多。因此,有别于F-22的APG-77是把安装位置的横截面填满,APG-81是规矩的圆形,然后装在机首,露出一大块底座。

这个多出来的部分怎么处理?在生产线照片里可以看到他用黑色物质填起来,只露出天线阵面。这黑色填充物不用说也知道是吸波物质做成的吸波结构,可以避免天线本体以及底座被照射到。

△生产线上还没戴“黑围巾”的F-35战斗机

这可能表示,F-35的雷达罩或许是全透波的。

F-22的雷达罩是频选雷达罩,只允许特定频率进出,但这种作法等于限制雷达自己的宽频谱优势。如果机载有源相控阵雷达想要充分发挥宽频谱优势,又要探测、又要电子战、又要通信,就不适合用F-22的频选雷达罩。

△使用频选雷达罩后F-22的正向隐身性能在一定条件得到优化,但性能了雷达潜在性能

如果用全透波雷达罩,就必须小心处理天线舱的结构。这时,用吸波填充物填满天线舱,只露出不可避免的发射阵面,就可以降低天线舱的雷达反射面积。

当然,如果用了F-22的频选雷达罩,也是可以用吸波填充物。因为频选雷达罩一样会有允许通过的频率。如果敌方雷达频率刚好对应到频选雷达罩的频率,还是可以进入,那这时吸波填充物就会有帮助。因此,天线舱有吸波填充物并不是说F-35一定没有用频选雷达罩。只是结合机载有源相控阵雷达的性能优势以及F-35号称可以发挥机载有源相控阵雷达多用途性来看,用全透波雷达罩搭配天线舱填充物的可能性是有的。

△新一代战机采用相控阵雷达后,考虑隐身都会把雷达倾斜放置,但微斜即可太大也没用

这时就可以估正面雷达反射面积下限了。像F-22那样有频选雷达罩时,特定波长以外的波会在天线罩表面反射,这时天线罩的隐身外型有效,雷达反射面积可以很小。而当雷达波可以进入天线罩时,例如频率刚好对到,或是天线罩根本是透波的,那么雷达就会看到天线阵面以及天线舱。如果天线舱用吸波填充物填满,可以当作没有回波,这时就剩下天线阵面。

天线阵面的几何截面积大约是1平方米,由于天线是设计来增加增益的,所以通常雷达反射面积会比几何截面积大,但这里先取几何截面积1平方米来算。APG-81采用上翘设计,具体上翘多少我不清楚,但一般这种设计都是上翘10~15度。上翘10度的效果大约可以把雷达反射面积降低100倍。所以雷达对飞机正面就会贡献0.01平方米的雷达反射面积。

△F-35复杂的底部以及机头下方的光学窗口都会影响隐身

F-35的光学窗口对雷达波来说也是透明的。这些不可避免的部位的雷达反射面积加一加也很容易达到0.01平方米级。也就是对于F-35而言,天线贡献的0.01平方米并不是太夸张的致命数字,如果为了把天线的贡献降低,用频选雷达罩,雷达反射面积量级不会减少,又会大幅牺牲机载有源相控阵雷达的优势。

所以综合来看,F-35可能用透波雷达罩,而在这情况下它的正面雷达反射面积下限就是0.01平方米。而把光电窗口等无可避免的项目算进去,很容易就达到0.x~1平方米了。当然,这样的数据虽然可能不像传说中的“神奇”,但也不错了。


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