隱形飛機(jī)肉眼真的看不見嗎

9.上海航空科普館微課題報告班級：高一（3）班姓名：付奕卿指導(dǎo)老師：王文軍問題：隱形飛機(jī)肉眼真的看不見嗎摘要：如何探測飛機(jī)，為何要將飛機(jī)隱形，飛機(jī)隱形后起的作用與其發(fā)展歷史。關(guān)鍵詞：雷達(dá)，隱形飛機(jī)，材料，科技，用途，歷史，發(fā)展。飛機(jī)按用途可以分為軍用機(jī)和民用機(jī)兩大類。軍用機(jī)是指用于各個軍事領(lǐng)域的飛機(jī),而民用機(jī)則是泛指一切非軍事用途的飛機(jī)(如旅客機(jī)、貨機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)、運動機(jī)、救護(hù)機(jī)以及試驗研究機(jī)等)。所謂的隱形飛機(jī)是軍用戰(zhàn)斗機(jī)中的一種，所涉及作戰(zhàn)戰(zhàn)斗機(jī)種類較多，作用重要，運用廣泛。那隱形飛機(jī)我們?nèi)庋壅娴目床灰妴幔渴聦嵣蠈⑵浞Q之為“隱形”飛機(jī)，是相對因其不易或不能被探測它的雷達(dá)所發(fā)現(xiàn)所以被廣泛命名為“隱形”飛機(jī)。雷達(dá)是英文Radar的音譯，源于radiodetectionandranging的縮寫，原意為"無線電探測和測距"，即用無線電的方法發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并測定它們的空間位置。因此，雷達(dá)也被稱為“無線電定位”。（1*：摘自百科）雷達(dá)的出現(xiàn)，是由于二戰(zhàn)期間當(dāng)時英國和德國交戰(zhàn)時，英國急需一種能探測空中金屬物體的雷達(dá)（技術(shù)）能在反空襲戰(zhàn)中幫助搜尋德國飛機(jī)。二戰(zhàn)期間，雷達(dá)就已經(jīng)出現(xiàn)了地對空、空對地（搜索）轟炸、空對空（截?fù)簦┗鹂?、敵我識別功能的雷達(dá)技術(shù)。二戰(zhàn)以后，雷達(dá)發(fā)展了單脈沖角度跟蹤、脈沖多普勒信號處理、合成孔徑和脈沖壓縮的高分辨率、結(jié)合敵我識別的組合系統(tǒng)、結(jié)合計算機(jī)的自動火控系統(tǒng)、地形回避和地形跟隨、無源或有源的相位陣列、頻率捷變、多目標(biāo)探測與跟蹤等新的雷達(dá)體制。雷達(dá)所起的作用和眼睛和耳朵相似，當(dāng)然，它不再是大自然的杰作，同時，它的信息載體是無線電波。測量與飛機(jī)距離實際是測量發(fā)射脈沖與回波脈沖之間的時間差，因電磁波以光速傳播，據(jù)此就能換算成目標(biāo)的精確距離。測量飛機(jī)目標(biāo)方位是利用天線的尖銳方位波束測量。根據(jù)仰角和距離就能計算出目標(biāo)高度。后來隨著微電子等各個領(lǐng)域科學(xué)進(jìn)步，雷達(dá)技術(shù)的不斷發(fā)展，其內(nèi)涵和研究內(nèi)容都在不斷地拓展。目前，雷達(dá)的探測手段已經(jīng)由從前的只有雷達(dá)一種探測器發(fā)展到了紅外光、紫外光、激光以及其他光學(xué)探測手段融合協(xié)作。當(dāng)代雷達(dá)的同時多功能的能力使得戰(zhàn)場指揮員在各種不同的搜索/跟蹤模式下對目標(biāo)進(jìn)行掃描，并對干擾誤差進(jìn)行自動修正，而且大多數(shù)的控制功能是在系統(tǒng)內(nèi)部完成的。雷達(dá)的優(yōu)點是白天黑夜均能探測遠(yuǎn)距離的目標(biāo)，且不受霧、云和雨的阻擋，具有全天候、全天時的特點，并有一定的穿透能力。因此，它不僅成為軍事上必不可少的電子裝備，而且廣泛應(yīng)用于社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。以地面為目標(biāo)的雷達(dá)可以探測地面的精確形狀。其空間分辨力可達(dá)幾米到幾十米，且與距離無關(guān)。（2*：來源航空科普）隱形對于一般人來說都不陌生，雖然這些說法大多數(shù)來自小說和神話，但是在現(xiàn)實生活中也不乏隱形的例子。比如說變色龍就能夠通過改變自己的顏色來進(jìn)行隱形。人們通過研究仿生學(xué)，并且應(yīng)用了最新的技術(shù)和材料，終于在龐大的飛機(jī)上也實現(xiàn)了隱形。從原理上來說，隱形飛機(jī)的隱形并不是讓我們的肉眼都看不到，它的目的是讓雷達(dá)無法偵察到飛機(jī)的存在。隱形飛機(jī)在現(xiàn)階段能夠盡量減少或者消除雷達(dá)接收到的有用信號，雖然是最為秘密的軍事機(jī)密之一，隱形技術(shù)已經(jīng)受到了全世界的極大關(guān)注。隱身技術(shù)定義是：在飛機(jī)研制過程中設(shè)法降低其可探測性，使之不易被敵方發(fā)現(xiàn)、跟蹤和攻擊的專門技術(shù)，當(dāng)前的研究重點是雷達(dá)隱身技術(shù)和外形隱身技術(shù)。簡言之，隱身就是使敵方的各種探測系統(tǒng)（如雷達(dá)等）發(fā)現(xiàn)不了己方的飛機(jī)，無法實施攔截和攻擊。早在第二次世界大戰(zhàn)中，美國便開始使用隱身技術(shù)來減少飛機(jī)被敵方雷達(dá)發(fā)現(xiàn)的可能。（3*：來源隱形飛機(jī)及其克星）目前，飛機(jī)隱身的方法主要有以下三個方面：一是減小飛機(jī)的雷達(dá)反射面，從技術(shù)角度講，其主要措施有設(shè)計合理的飛機(jī)外型、使用吸波材料、主動對消、被動對消等；二是降低紅外輻射，主要是對飛機(jī)上容易產(chǎn)生紅外輻射的部位采取隔熱、降溫等措施；三是運用隱蔽色降低肉眼可視度。（4*：來源航空科普）隱形飛機(jī)采用非金屬材料或者雷達(dá)吸波材料，吸收掉而不是反射掉來自雷達(dá)的能量。雷達(dá)吸波材料分兩大類，一類是諧振型，一類是寬頻帶型。其中諧振型雷達(dá)吸波材料是為了某一頻率而設(shè)計的、以磁性材料為基礎(chǔ)、能把相消干涉和衰減結(jié)合起來的吸波材料。寬頻帶雷達(dá)吸波材料通常通過把碳-耗能塑料材料加到聚氨酯泡沫之類的基體中制成，它在一個相當(dāng)寬的頻率范圍內(nèi)保持有效性。把雷達(dá)吸波材料與雷達(dá)能量可以透過的剛性物質(zhì)相結(jié)合，形成雷達(dá)吸波結(jié)構(gòu)材料，這種材料還屬于保密的吸波材料之一。運用最新的材料，隱形飛機(jī)在雷達(dá)上反射的能量幾乎能夠做到和一只麻雀的反射能量相同，僅僅通過雷達(dá)就想分辨出隱形飛機(jī)是非常困難的。雖然隱形飛機(jī)能夠在相當(dāng)大的程度上隱身，但只是針對一般的探測設(shè)備而言，還有許多方法都可以發(fā)現(xiàn)隱形飛機(jī)，如米波雷達(dá)等等；也可以利用先進(jìn)的戰(zhàn)術(shù)來擊落隱身飛機(jī)。在1999年3到5月美國對南聯(lián)盟實施轟炸的時候，南聯(lián)盟防空部隊就曾經(jīng)擊落了美國的一架F-117A戰(zhàn)斗轟炸機(jī)。此外，有得必有失，隱形飛機(jī)的隱身能力是以犧牲機(jī)動性作為代價的，而且造價也十分昂貴并且犧牲了飛機(jī)的載彈量，維護(hù)相當(dāng)麻煩對機(jī)身的材料非?？量蹋话銍译y以負(fù)擔(dān)。（5*：來源隱形飛機(jī)及其克星）第二次世界大戰(zhàn)期間，當(dāng)時的一些飛機(jī)采用了經(jīng)大量試驗的迷彩涂料，目的就是為了降低飛機(jī)與天空背景的對比度，以減小飛機(jī)的目視特征，實際上這是一種最簡單的隱身技術(shù)。隨后，到了60年代初期，美國設(shè)計了一種隱身偵察機(jī)SR-71，該機(jī)的一個奇特之處是全身涂黑，初看上去活像一只大鳥，人們便把它稱為“黑鳥”。飛機(jī)上涂有吸波材料，不僅消除了反光，而且能部分吸收照射到它上面的雷達(dá)波，將電磁能量轉(zhuǎn)化為熱能散失掉，就像電流通過電阻時引起的能量消耗一樣。這種遠(yuǎn)程戰(zhàn)略偵察機(jī)能在26000米的高空飛行，它的飛行速度達(dá)到了3倍聲速，是世界上第一種突破了“熱障”的飛機(jī)。它的飛行高度之高，速度之快，是當(dāng)時任何飛機(jī)都不能與它匹敵的。美國研制的全天候單座隱身戰(zhàn)斗機(jī)F-117“夜鷹”，更有其奇特的外形結(jié)構(gòu)，它采用獨特的多面體外形，并涂有吸波材料，能使雷達(dá)回波不向敵方雷達(dá)接受天線的方向輻射，這確實是飛機(jī)設(shè)計師的一件杰作。在1991年轟炸伊拉克的戰(zhàn)爭中，F(xiàn)-117隱身戰(zhàn)斗機(jī)共出動了127架次，出其不意地摧毀了伊拉克的許多重要軍事目標(biāo)，自身卻無一損傷，從而使F-117大顯神威，并引起國際間的矚目。20世紀(jì)80年代美國研制了B-2“幽靈”戰(zhàn)略隱身轟炸機(jī)，它的外形隱身措施更具有特色。首先，它的機(jī)身、機(jī)翼、發(fā)動機(jī)艙交接處采用弧面連接，融為一體，整個外形呈三角形飛翼結(jié)構(gòu)，蒙皮表面平整，克服了雷達(dá)波繞射大的傾向。飛機(jī)上干脆不設(shè)置垂直尾翼，消除了尾翼和機(jī)身間的角反射器效應(yīng)。發(fā)動機(jī)隱藏在機(jī)體內(nèi)的背部，沒有吊艙，機(jī)體后緣呈鋸齒形，外側(cè)機(jī)翼伸出很多。它的尾噴管呈V形，處在機(jī)體的背部，大大降低被雷達(dá)和紅外探測的機(jī)會。在發(fā)動機(jī)的尾氣中，還噴入氟氯硫酸液，以消除目視尾跡。另外，機(jī)身上還涂有深灰色的隱身涂料，對于雷達(dá)、紅外和可見光都有隱身能力。機(jī)翼面積大，可以使機(jī)翼的前后緣都鑲?cè)牒竦奈ú牧?。機(jī)上的各種結(jié)構(gòu)都采取