蘇57的等離子隱身靠不靠譜?

fuyunya

先說結論,起碼在目前階段。不靠譜。第五代戰鬥機避不開的是由“開山祖師”F22定下的4S標準,在超音速巡航、超機動性這兩個S上,很少會有去質疑擁有對比世界上絕大多數國家都顯得雄厚的發動機技術以及在蘇27側衛上積累了大量氣動構型經驗的俄羅斯,而超信息化能力雖然有所懷疑,但是相信俄羅斯人還是能夠解決的,最後到了隱身性能上,蘇57當真是槽點多多了。

相比較於五代機同行們如F22、殲20,蘇57的在設計上就如同一朵奇葩,就目前來說,戰機隱身的關鍵一個在氣動外形,如何儘可能的減少反射面,或者儘可能折射雷達波,並且對於自身高紅外信號部位如雷達罩,發動機處進行遮蓋,修型,減少熱源是戰機隱身的第一要素,這點來說蘇57就做的明顯不如F22以及殲20,進氣道不僅沒有設計成S形,更沒有看出有隱身的設計,腹部也有著明顯的反射腔,駕駛艙也沒有使用整體式氣泡樣式。而隱身的第二個關鍵在於隱身塗料,在這一點上,蘇57目前也是未知數,不同於已經進化到第三代隱身塗料的F22、35以及殲20,現在公開亮相的蘇57中尚未有刷上隱身塗料的。可對於上述的質疑,俄羅斯顯得毫不慌張,並且自信的宣稱蘇57上將使用等離子隱身技術。

什麼事等離子隱身呢?一般而言在高速狀態下,由於航空器與空氣的強烈摩擦,會在航空器表面形成一個一定厚度到的電離氣體層,而這覆蓋在航天器上的電離層會使電磁波的傳播受到干擾,而等離子隱身就是在飛機上安裝等離子發生裝置,依靠這層等離子體,在一定條件下吸收敵方探測雷達波,達到隱身的效果。而目前來說,首先等離子發生裝置小型化技術尚不成熟,此次如何保證整個機體全覆蓋上等離子層亦是科研難關。所以,蘇57所謂的等離子隱身,並不靠譜。


利刃軍事

首先,蘇-57並沒有採用等離子體隱身,它主要採用的是外形修形技術和吸波材料技術。其次等離子體隱身研究中暴露出了很多具體的技術問題,有的目前可能難以解決,有的則在技術原理上是致命性的。

答主在此科普一下等離子體(plasma body)這個概念。等離子體是除了固液氣三態之外的第四種形態。任何不帶電的普通氣體在受到外界的高能激勵後,原子中的中性氣體因電離而轉變成大量自由電子,正電離子和部分中性原子組成的宏觀電中性的電離氣體,這類便為等離子體。

而等離子體需要不斷的吸收能量才能穩定,最簡單的方法便是微波對其不斷照射。通過在飛機上安裝等離子體發生器,產生的等離子體對飛機進行遮擋,雷達對飛機進行照射時,等離子體對雷達波進行吸收從而達到隱身的目的。

圖為一種高頻離子源發生器,用於氣體電離

圖為國內論文對等離子體的吸波能力測試結果,當反射率低於-10dB的時候視為有效吸波

但是正是因為等離子體的隱身原理,導致它本身有很多技術問題無法解決,導致它“很不靠譜”。主要有以下幾個問題

(1)等離子體隱身所需的功率遠遠大於目前實驗室所能達到的。根據2001年3月的《飛機設計》上所刊登的關於等離子體隱身的論文,如果想實現等離子體隱身,所需功率約為目前實驗室所達到功率的5萬倍。

產生等離子體所需功率的計算公式

(2)等離子體發生器在工作時不僅會對本身飛行器的各個系統造成干擾,且其輻射極易被地方無源探測系統所截獲,這非常不符合射頻隱身的要求。

(3)如果是熱等離子發生器,其熱輻射非常容易被地方紅外探測系統截獲。如果是更為神秘的“冷等離子發生器”,其原理是利用放射性同位素發射的射線激發,但是這些材料是非常昂貴且具有劇毒,被政府嚴格管控。兩種都不適合作為隱身手段。

(4)等離子體對飛機本身有很強的腐蝕性,非常不易於後勤維護。

(5)等離子隱身的原理導致它需要不斷的吸收能量。而現代雷達並不是不發射電磁波就無法工作,如果處在無源接受狀態那等離子體就無能為力。更不用說第五代戰鬥機的雷達(如F-22的AN/APG-77)具有LPI的能力。

以上幾個問題有些無法解決,有些則是與飛機本身的要求完全矛盾。可以說從原理上它的確是飛機隱身的一種手段,但是並不是一個很合適的選擇。


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