苏57的等离子隐身靠不靠谱?

fuyunya

先说结论,起码在目前阶段。不靠谱。第五代战斗机避不开的是由“开山祖师”F22定下的4S标准,在超音速巡航、超机动性这两个S上,很少会有去质疑拥有对比世界上绝大多数国家都显得雄厚的发动机技术以及在苏27侧卫上积累了大量气动构型经验的俄罗斯,而超信息化能力虽然有所怀疑,但是相信俄罗斯人还是能够解决的,最后到了隐身性能上,苏57当真是槽点多多了。

相比较于五代机同行们如F22、歼20,苏57的在设计上就如同一朵奇葩,就目前来说,战机隐身的关键一个在气动外形,如何尽可能的减少反射面,或者尽可能折射雷达波,并且对于自身高红外信号部位如雷达罩,发动机处进行遮盖,修型,减少热源是战机隐身的第一要素,这点来说苏57就做的明显不如F22以及歼20,进气道不仅没有设计成S形,更没有看出有隐身的设计,腹部也有着明显的反射腔,驾驶舱也没有使用整体式气泡样式。而隐身的第二个关键在于隐身涂料,在这一点上,苏57目前也是未知数,不同于已经进化到第三代隐身涂料的F22、35以及歼20,现在公开亮相的苏57中尚未有刷上隐身涂料的。可对于上述的质疑,俄罗斯显得毫不慌张,并且自信的宣称苏57上将使用等离子隐身技术。

什么事等离子隐身呢?一般而言在高速状态下,由于航空器与空气的强烈摩擦,会在航空器表面形成一个一定厚度到的电离气体层,而这覆盖在航天器上的电离层会使电磁波的传播受到干扰,而等离子隐身就是在飞机上安装等离子发生装置,依靠这层等离子体,在一定条件下吸收敌方探测雷达波,达到隐身的效果。而目前来说,首先等离子发生装置小型化技术尚不成熟,此次如何保证整个机体全覆盖上等离子层亦是科研难关。所以,苏57所谓的等离子隐身,并不靠谱。


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首先,苏-57并没有采用等离子体隐身,它主要采用的是外形修形技术和吸波材料技术。其次等离子体隐身研究中暴露出了很多具体的技术问题,有的目前可能难以解决,有的则在技术原理上是致命性的。

答主在此科普一下等离子体(plasma body)这个概念。等离子体是除了固液气三态之外的第四种形态。任何不带电的普通气体在受到外界的高能激励后,原子中的中性气体因电离而转变成大量自由电子,正电离子和部分中性原子组成的宏观电中性的电离气体,这类便为等离子体。

而等离子体需要不断的吸收能量才能稳定,最简单的方法便是微波对其不断照射。通过在飞机上安装等离子体发生器,产生的等离子体对飞机进行遮挡,雷达对飞机进行照射时,等离子体对雷达波进行吸收从而达到隐身的目的。

图为一种高频离子源发生器,用于气体电离

图为国内论文对等离子体的吸波能力测试结果,当反射率低于-10dB的时候视为有效吸波

但是正是因为等离子体的隐身原理,导致它本身有很多技术问题无法解决,导致它“很不靠谱”。主要有以下几个问题

(1)等离子体隐身所需的功率远远大于目前实验室所能达到的。根据2001年3月的《飞机设计》上所刊登的关于等离子体隐身的论文,如果想实现等离子体隐身,所需功率约为目前实验室所达到功率的5万倍。

产生等离子体所需功率的计算公式

(2)等离子体发生器在工作时不仅会对本身飞行器的各个系统造成干扰,且其辐射极易被地方无源探测系统所截获,这非常不符合射频隐身的要求。

(3)如果是热等离子发生器,其热辐射非常容易被地方红外探测系统截获。如果是更为神秘的“冷等离子发生器”,其原理是利用放射性同位素发射的射线激发,但是这些材料是非常昂贵且具有剧毒,被政府严格管控。两种都不适合作为隐身手段。

(4)等离子体对飞机本身有很强的腐蚀性,非常不易于后勤维护。

(5)等离子隐身的原理导致它需要不断的吸收能量。而现代雷达并不是不发射电磁波就无法工作,如果处在无源接受状态那等离子体就无能为力。更不用说第五代战斗机的雷达(如F-22的AN/APG-77)具有LPI的能力。

以上几个问题有些无法解决,有些则是与飞机本身的要求完全矛盾。可以说从原理上它的确是飞机隐身的一种手段,但是并不是一个很合适的选择。


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