隐形飞机是如何被击落的?

小末末末


这个世界上唯一被击落的隐身战机可能就只有当年科索沃战争中,被南联盟部队的“萨姆-3”地空导弹击落的美制F117隐身战机了,至此隐身战机不被击落的神话也就成为了笑话。

至于当年的F117是怎样被击落的?这个在当时负责击落F117隐身战机的南联盟防空营连长口中只说了“我们使用了一些新技术对上世纪60年代制造的萨姆防空导弹进行升级,使其具备探测‘F117夜鹰’的能力。”不过后来随着该项目的细节被解密后,也诞生了世界上第一款反隐身雷达---捷克制造的维拉被动雷达。要想实现战机的隐身其实说起来也不难,就是尽量减少战机的雷达波反射截面即可,因为对于所有的雷达来说,不管是主动发射雷达波的主动雷达还是只接受外界雷达波的被动雷达而言,其对于目标的识别、获取都是通过目标反射回来的雷达波来判定目标的。所以只要能够降低战机的雷达波反射截面便可以将战机“隐身起来”。

所以正是在这种理论的支撑下,美国率先研制了世界上第一款隐身战机---F117夜鹰隐身战机,夜鹰战机的机身长度超过了20米,宽度也有13.2米,高度接近4米,但它能被雷达捕捉到的面积仅低于0.025平方米,换句话说就是对于科索沃战争爆发那年的防空雷达来说,F117隐身战机在雷达显示屏上看起来就只是一个棒球大小的物体,在当时根本没人会把它认为是战机,所以F117的隐身性能在当时是没的说的。所以在这种理论基础上,F-117隐身战机可以直接在没有取得制空的前提下在任何高度飞行,同时不必像传统战机一样进行低空飞行来躲避敌方雷达的探测,因而它比常规战斗机更适合于攻击地面目标。首先对于实现隐身目的的F117战机而言,其为了实现隐身目的,就要避免自身雷达波的强烈反射,虽然根据雷达波长度不同诞生了很多米波、毫米波雷达,但是大多数雷达为了实现搜索、发现、锁定的功能,并不会采用波段较长的米波雷达,主要还是因为米波雷达虽然受制于波长的缘故探测距离更远,但是其对于目标的锁定能力却很差,所以当时各国大多数雷达基本都不会选择米波作为搜索波段。所以对于想要实现隐身目的的F117战机来说,只要能够大幅度降低更通用的毫米波雷达的反射截面,就可以实现隐身目的。所以F117战机被设计成一种气动外形上具有多菱角平面的异体结构。

但是对于维拉这种被动雷达来说,这类本身没有雷达波发射器的无源探测系统因为不发射任何电磁波信号,而是依靠被动接受目标反射的其他辐射源发出的电磁波信号或者其自身发出的电磁波信号,来对其进行探测、定位、跟踪和识别。而这个所谓的其他辐射源发出的电磁波信号,可以是己方对空探测雷达发出的,也可以是其他随机辐射源,比如大量无线广播电台、电视台等发射的各种信号等。

所以对于F117夜鹰隐身战机而言,其虽然实现了对于军用毫米波雷达的隐身性,但是受限于直到现阶段隐身战机仍然依靠气动外形来实现隐身的目的,所以这就注定了这种隐身战机对于其他不同波长的雷达波不能有效的进行吸收和漫反射,那么对于那些被动接受的无源雷达来说,发现隐身战机也就变成了可能。


魑魅涅槃


隐形飞机并不是在雷达面前完全隐形,它们的低可探测性通过减小回波的强度可以缩减雷达对其的探测距离。

也就是说,当隐形飞机进入雷达探测距离的一定范围内,就是可以被探测到的,具体的距离为多少得取决于不同的情况。

我们通过雷达最大距离公式就可以看出来:

Pt为发射功率,Smin为接收机可辨识的最小功率,G为天线增益,λ为雷达工作波长,σ为雷达散射截面积也就是RCS。通过这个公式我们可以看出来,最大距离的四次方与雷达散射截面积是成正比的,RCS越小,雷达探测距离越小。

所以目前对于隐形飞机的探测方式也分成了两种。一种是:改善现有的雷达,比如增加目前雷达的功率等参数,以提高探测距离来对付隐形飞机。第二种是:米波雷达。

目前的雷达隐形外形设计主要的理论基础是“物理光学法”,这种方法的前提就是飞行器要处在电磁反射的高频区,同一飞行器在不同的波长的射频,电尺寸是不同的。

米波雷达的体积很大,对于一些装备它的体积有着天然的局限性

厘米波相对于战斗机的尺寸处于高频区,所以目前的类似于F-35,F-22,J-20这类的的隐身战斗机,在厘米波雷达的探测下它们的隐形效果是最好的。

而米波相对于战斗机,处于电磁反射的谐振区,外形设计就不再有效了。但是尺寸更大的轰炸机,可能仍然处于米波的高频区,外形设计依然有效。B-2就是一个很好的例子,所以即使是米波雷达也是有很大的局限性的。

这是米波雷达对抗雷达隐形的理论基础。但是目前的米波雷达的缺点很多:1.难以实现目标的跟踪和识别。2.无法测高,米波雷达无法测量高度。3.极易受外界情况干扰等等。

F-117是目前为止唯一被击落的隐形飞机。(以色列F-35被击落是假新闻)

了解了这些基础知识我们就可以回答问题了,隐形飞机是如何被击落的?

目前为止被击落过的隐形飞机只有一架,它就是被南联盟击落的F-117。F-117被萨姆-3击落,而发现F-117的雷达P-18正是米波雷达。

此事件是大多数人认为米波雷达反隐形的真实事件来源之一。

P-18米波雷达

事情的经过是:F-117在没有预警机和F-16的护航下,单独按照以往的路线执行打击任务。然后在距离不到30公里处被南联盟防空部队的警戒雷达P-18C捕获,然后萨姆-3使用手动制导击落F-117。(还有种说法是F-117距离雷达较远,但是弹仓是打开的)

网上关于F-117如何被击落的说法差别很大,上面只是我简单的整理选择了一个比较可信的来源。

但是这并不妨碍我们借助这个说法来推断F-117被击落的原因:1. F-117已进入雷达的探测距离。2. F-117处于米波雷达谐振区。


英雄光


目前被击落的唯一一架隐身战机便是F117夜鹰了,虽然这款隐身战机有着这样那样的缺点,但我们不能因为一次击落就否定掉他,毕竟这款战机参加自服役以来参加了入侵巴拿马、海湾战争、沙漠之狐、科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争,出动上万架次,也就仅仅马失前蹄1次,这个战绩是相当惊人的,这足以证明F117的强悍实力!但是F117实战越多,被各大国了解就越多,他除了隐身性外其他都是缺点,如果遇到大国空军很可能就是一个废物,最终2006年F22服役后,F117在2008年赶快功成身退了,否则恐怕就名声不保了!

F117应该说是美国高科技结晶的一款代表作武器,也是世界第一款隐身飞机的尝试,他的隐身性非常好,从任何方向来的雷达波首先会被他的吸波材料吸收一大半,剩余的责备他怪异的各个三角面发射到其他方向,虽然F117的个头并不小,但其雷达反射面积仅仅只有0.025㎡,对于当时的雷达来说,要想捕捉到他真的很困难!而且这款战机不但雷达隐身性非常好,红外特征处理应该是至今最完美的一款,即使在飞行过程中也很难发现喷出来的尾焰。隐身能力方面没得说,确实很棒!

但是除了隐身性外,这款战机其他方面便都是缺点了,虽然他挂着F(战斗机)的名头,但是他却没有任何空战能力,更像是一款小型轰炸机,载弹量仅仅只能一次性携带2枚精确制导炸弹,速度也仅仅只有0.9马赫,而且因为怪异的外形影响到操控性,机动性、航电系统等等都非常差!即使是隐身涂料也非常不可靠,维护保养非常麻烦也不可靠!

当然因为美国的保密措施,以及各国当时也没有对付隐身战机的办法,而且F117为了绝对隐身都是夜间出没,白天是不会出动的,因此这款战机在战场上一亮相便技惊四座,甚至可以说非常猖狂,在轰炸南联盟行动中,F117依靠自身隐身性干掉了40%以上的高价值目标,简直就是“F117一出,谁与争锋!”

也正因为如此,美国对这款战机有些绝对自信,或者说轻敌了,因此犯下了致命的错误!F117每次出动路线和返回的路线重来不去改变,很快就被南联盟部队掌控了规律,并在掌控了F117当晚出动4架的情报后,开始等待着F117的出现!很快南联盟的SA-3的防空搜索雷达发现了1架F117的行踪并进行了锁定,然后指挥S-125防空导弹击落。

更为糟糕的是,美军万万没有料到,这架F117虽然被击落了,但是即在电子设备在坠毁过程中并没有被完全破坏掉,而且依旧在工作。后来各国情报人员很快跟踪确定,这架F117的电子设备被转移走了,还有隐身涂料碎得到处都是,世界各国恐怕都拿到了一部分;另外还有飞机残骸中一些有价值的零部件也被各国情报人员通过各种手段拆走了;还有就是在这次F117被击落过程中,各国了解到原来老式的米波雷达在探测隐身战机方面有着优势等等,反正F117被击落并不稀奇,但他带来的后续影响远比击落本身大得多!

总之,F117如何折戟沉沙已然成为历史,各说其词,总结战争经验才是关键。随着第三代的隐身战机F-22的服役,F-117立马被列为要退役的机型。因为F117夜莺糟糕的气动外形导致它一旦被发现就没有躲避攻击的机动能力,来一架2代机甚至1代机都能撵着他直到将他击落,这也是为何夜鹰不敢白天出门的原因了!


下面便是被击落的F117的惨样,至今还躺在博物馆被人展览!


狼烟火燎


飞机隐形只是形象的比喻,更专业的说叫低可探测性

从雷达原理说起

我们都知道,地面雷达可以发现天空中的飞行器。其原理是雷达发射机向天空发射电磁波,而电磁波遇到阻碍时会形成反射波,当反射波被雷达接收后经过处理就形成了反射信号,最后以最直观的方式显示在雷达操作者的眼中,供其参考。打个最简单的比方,雷达搜索就如同开着手电筒找东西,手电筒发射的光线就如同雷达发射的电磁波信号,而被照射的物体形成反射光被人眼接收就类似于电磁波反射信号返回雷达接收器。

雷达的基本工作原理,图上更复杂一下

雷达主要依靠电磁波作为搜索手段,不过电磁波的种类和特点也各有不同。电磁波波长不同,其雷达也各有特点,大致可分为米波雷达、分米波雷达和毫米波雷达等。米波的搜索距离远但精度低,毫米波精度高但探测距离近,在使用上都有较大限制;分米波则兼顾了距离和精度的要求,因此成为了现代军用雷达的主要波段。现代军用雷达的技术相当先进,不仅能够在远距离上发现目标,还能提取到该目标的很多信息,如高度、距离、速度、方向等,甚至可以引导导弹发起攻击。

052D驱逐舰上的相控阵雷达工作频段为S波段(即分米波)

有一点得注意,雷达在工作时并不会接收并显示所有的反射信号,因为这其中会有大量非目标反射信号(云层、高山、飞鸟等都会产生反射信号),如果将这些信号全部显示出来,很可能会掩盖真正的目标信号。所以军用雷达都有一个最低的接收阈值,只有反射信号的强度超过这个阈值才会被继续处理然后真正的显示出来,低于这个阈值的一切反射信号全部被过滤掉。

雷达显示屏上的展示的目标和数据


“隐形”的原理

既然明白了雷达工作的基本原理,我们也就清楚飞机是如何“隐形”的。

首先,在设计飞机时尽量减少雷达反射面积,避免使用大的垂直面,弹仓内置、尾翼倾斜、光滑机身、菱形机头、发动机S形进气道等都是为了减少反射信号在机体外形上所做的努力,这样可以将电磁波信号反射到其他方向,尽量偏离接收它的雷达。

其次,采用非金属复合材料,降低反射电磁波的反射信号。根据研究,金属材质对电磁波的反射能力最强,使用这些金属材料作为机身无异于增强了反射信号,而非金属复合材料对电磁波的反射就偏低,可以起到较好的抑制作用。

最后,则是雷达吸波材料的应用,这种材料通过吸收或无效反射雷达波以达到隐形的目的。比如熟知的雷达吸波涂料。

第五代战机就是利用这三种手段,将雷达反射信号降低了一大截,使得其在正常距离上的反射信号低于雷达的接收阈值

,导致被直接忽略而无法显示到屏幕上,从而造成“隐形”的效果。

F117隐形战机,为了最大限度的隐形,采用了多种手段。奇特的外形可以把雷达波发射到其他方向,机翼和机身使用了大量复合材料,还使用了第一代的雷达吸波材料和涂料,为了隐形甚至取消了机载搜索雷达,把隐身能力做到了极致。

F22综合利用多种手段,实现了对雷达的“隐形”,其隐形能力不弱于F117。

实际上,隐形飞机并非真正的隐形,其最大价值就在于压缩了雷达的发现距离,使其作用大大下降。注意我上面说的话,“在正常距离上的反射信号低于雷达的接收阈值”。毕竟隐形的手段再多,也会有电磁波的反射信号被雷达接收到,距离雷达越近,反射信号就越强,只要超过了阈值,隐形飞机同样可以被发现。

再说F117

说到隐形飞机被击落,我们最容易想到的就是1999年南联盟击落的F117隐形轰炸机。不过对于这架“夜鹰”如何被击落国内现在有两种说法,一种是说南联盟当时使用了一种新型的被动雷达探测到了F117的飞行线路,然后被南联盟地面部队用防空导弹击落;另一种说法是,由于北约空军的麻痹大意,被南联盟军队抓住了空子,掌握了战机的大致飞行路线和时间。结果在其飞行线路上设伏,南军利用老式米波雷达搜索到了F117,之后快速发射导弹,一举击落了隐形战机。

在这两种说法中,不管哪方,都是利用60年代的SA3防空导弹击落了F117战机,而这种导弹必须先使用制导雷达锁定目标后才能发射。这也证明,更先进的现代防空武器同样具备击落隐形飞机的能力,只不过需要对技术和战术进行革新。

SA3“果阿”防空导弹,是上世纪60年代的产品,制导方式为无线电指令制导,必须依靠制导雷达锁定目标。

现代反隐形手段

现代反隐形手段多种多样,我举几个例子。

最简单的手段,加大雷达的发射功率,增强电磁波的发射强度。这样一来,飞机反射的电磁波信号也会增强,虽然干扰信号同样增加,但只要雷达信号处理质量跟得上,一样可以将其从杂波中“找”出来,提高发现隐形飞机的距离。舰载相控阵雷达就可以利用发射功率可调的特点,集中能量照射,直接“烧穿”隐形目标。

另一中常用方式则是使用米波雷达,现代战机的隐形都是针对分米波和厘米波雷达的,如果改变雷达的工作波长,就可以使这些一部分隐形措施失效。不过米波雷达的精度较差,只能用于搜索,无法实现跟踪和制导,因此需要和其他火控雷达联合使用。目前国内就装备了一大批米波雷达,其主要目的就是用来搜索和探测隐形战机。

也可以用多部搜索雷达组成雷达网探测隐形战机。一般来说吗,隐形战机各个方向的雷达反射面积都不一样,正向最小,测向次之,后向最大。通过雷达组网,从各个方向发射电磁波,然后将发现的可疑信号进行统一比对和分析,以确定是否属于同一架飞行器。

米波雷达是应对隐形战机的最常见手段


说起来击落隐形飞机的关键还是如何发现隐身飞机,只要发现并能锁定,那么隐形飞机也并非无所不能。


水井土城


要击落隐形飞机,说容易也很容易,说难也很难!为何说很容易,只要能够“锁定”隐形飞机,就可以击落它。为何说难,因为“锁定”的前提是“发现”和“持续稳定的跟踪”。难就难在如何稳定持续的跟踪隐形飞机,获得必要的射击数据。目前来说,真正被击落的隐形飞机就只有F117A了,而F22和B2倒是因为故障坠毁过。

F117A战斗机为了实现隐身性能,将飞机设计成极其特殊的钻石气动外形。经过计算,F117A可以将99%的雷达波反射/吸收掉,其正面RCS在0.01㎡—0.025㎡之间,极大的压缩了敌方雷达的探测距离。

要知道雷达之所以能够探测到目标,就是靠接受到发射出去的电磁波。而F117A攻击机正是将雷达波反射到其他方向,才实现低可探测性的。


而关于F117A被击落,也有两种声音。一个是说,一枚去攻击F16的萨姆-3导弹,被干扰之后失去了目标,在动力耗尽之后,成了自由落体运动,这时正好与F117的飞行轨迹相交,正好引爆了导弹。第二个,维拉无源探测雷达探测到后,发射萨姆-3导弹击落的。

一般说来,无源雷达只能被动的接收第三方辐射源发射的电磁波,并不能主动的发射电磁波去探测目标。想要为导弹提供制导,就必须持续稳定的跟踪目标,从而获得目标的速度,高度,方位。但维拉无源雷达却拥有精确的定位功能,其探测距离为450千米,工作频率为0.1—18Ghz。首先来说,F117A战斗机并没有配备雷达,所以说,维拉雷达也只能从南联盟境内其他辐射源发射的电磁波来定位F117A的具体位置。其实在科索沃战争的初始阶段,北约并没有对南联盟的民用设施发动攻击,也有可能是维拉雷达从这些设施发射的电磁波中得到了F117A的具体位置,配合萨姆-3导弹击落了这架F117A战斗机。



另一种情况也有可能,不过巧合也太大了。事后,据飞行员说F117A飞机的雷达和导弹预警告警系统并没有任何提示,要知道地空导弹的红外信号可比空空导弹大。这种情况,要么就是美国故意隐瞒F117A是被萨姆-3导弹击落的事实,让飞行员这么说的。要么就是事实,萨姆-3导弹碰巧击落了F117A战斗机。


无论F117A是怎么被击落的,总之向世界证明了,隐身飞机并不是无敌的。

由于F35战斗机的大批量服役,世界上各主要军事强国大都装备了F35,尤其是亚太地区,这就对我国的空防造成了极大的压力。现阶段来说,我国急需寻找多种有效的发现,跟踪,锁定隐身飞机的探测设备,来应对F35的威胁。我国也相继研发出了米波反隐身雷达:YLC-8B,SLC-7等等。


但是米波雷达受波长的制约,以至于其探测精度低,所以是无法为导弹提供制导的。而这个波段的电磁波又可以与隐身飞机产生共振,以至于隐身飞机的回波增大,从而探测到隐身飞机。所以说,米波雷达即便可以发现隐身飞机,但也只能大概得提供一个二维的方位,也就是距离和速度。却无法提供高度信息,这是因为米波雷达的主瓣打地,回波信号的多径现象严重。也就是米波雷达接收到的电磁波除了目标反射的之外,还有地面或者海面的回波,以至于无法分辨出来,也就无法测高。所以说,反隐身米波雷达的作用就是:告诉我方飞行员,敌方隐身飞机的速度和距离,至于高度是多少,那就得由飞行员自己去搜索了。


其实对付隐身飞机最好的办法就是用红外探测器,类似于EOTS之类的设备。当我方战机得知敌隐身飞机的二维坐标时,就可利用红外探测器进行搜索。一般来说,现有的红外探测器对隐身的发现距离可在100千米以上。我国展示的EOTS-86系统对F22的发现距离为110千米,对B2的发现距离为150千米,还可以为导弹提供制导信息。其实早在2018年,F35就利用EOTS系统引导了两枚导弹击落了靶机,打破了红外探测器无法提供制导的记录。对付敌方隐身飞机,就可以使用这种方法。


总而言之,目前对付隐身飞机还不是那么容易。(图片来自网络)


江山何沉


在1999年科索沃战争中,美国入侵了南斯拉夫,并出动了当时刚服役不久的隐形机F117,南用的是老式雷达和导弹,由于弄清楚了F117的活动规律和航线,再加上美飞行员轻敌,一直和外界保持无线电通信,所以被南打下来了,当时是轰动了世界。也就只有这一次,其他也就没了


用户4444121168122


隐形飞机并不是所谓的正真隐形而是用雷达探测的时候 雷达反射面积很小 会被雷达认为是飞鸟一类的东西肉眼是很容易看出来的当发现这个飞鸟一类的东西不对头是 击落它很简单肉眼看不见时 雷达能察觉到 鸟能飞多快? 飞机飞多快?机器识别不了只要有人观察检测仪器一般都能看出来!


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