众所周知,F-22作为世界上第一款现役的第五代隐形战机,其飞行速度达到了2.25马赫,机身采用的超复合材料可以来衰减波的发射,加上二元矢量尾喷管、气溶胶、冷却剂等抑制红外辐射,F-22的隐身性能达到了世界顶尖水平,可以肯定的是世界上的多数雷达在面对F-22的时候,成了一道摆设。所以,各国加紧研制一款可以跟F-22相媲美的隐身战机。
在2002年,我国空军工程大学开始对战机尾喷口红外隐身技术进行长时间的探索与研究。据悉,当飞行物体在空气中的速度达到2倍音速时,发动机喷口的红外辐射亮度为蒙皮(一种复合材料)的91倍,如果可以有效降低发动机喷口产生的红外辐射,战机的隐身能力将上升一个层次。这个时候,我国研究专家发现了一种第四态物质,这为我国隐身战机尾喷口的改造打开了一扇大门。
何为第四态物质,意为此物既不是气态、液态,也不是固态。它是一种以电离状态存在的一种物质,学名叫等离子体。这种物体的神奇之处在于,当红外线穿过等离子体时,经过一系列的物理吸收与化学反应,高温气体向尾喷管内圈的传热量减少50%,降低红外线辐射达75%。不仅如此,采用等离子体隐身设备的战机还可以对短波、中波、长波具有相同的效果。我国歼-20就采用了等离子体隐身设备,至于这款等离子体的参数,事关机密不方便透露。
如此,单单是一个尾喷口的改造,就可以使红外导弹的探测能力从10千米下降到2.5千米,那么是否意味着隐身战机成为空中王者,天下无敌呢?其实不然,万物相生相克,隐身战机有时候并不能逃过特制雷达的跟踪。例如,美国F-35的全向光电探测系统,分辨率高达4096*4096,如果F-15与F-35进行空中战斗,F-35可以在100里之外,在F-15还没探测到F-35的时候,就已经被F-35的雷达发现并锁定。
我国在隐身技术方面取得累累硕果,在雷达技术方面也取得不俗的生就。我国研制的EORD-34探测系统最远可以发现200公里外的目标,而对于世界先进隐身战机F-22,也可以在70公里外先敌发现。虽然F-22尾喷管做了隐身设计,但不可避免的还是会产生尾焰及蒙皮气动加热带来的红外辐射,所以我国发明的这种探测系统,照样可以对F-22隐身战机构成足够威胁。
攻击-11尾喷口,如图,采用内置式,红外特征得以大幅降低。为何歼-20不可以?因为在时间上具有晚发技术优势,既没有像攻击-11一样处理,也不同F-22弄一个大箱体将其罩住,增加了不少死笨死沉,在可维护性和可支持性上严重变差。
F-22可以这么干,得益于其发动机优秀,推力大,可做30分钟的超音速巡航。歼-20有自己的判断,现在用一对腹鳍将其遮住,同样可以遮蔽大部分红外辐射信号。
如图,完全看不到发动机尾喷口,如果未来换装目标型发动机后,亦可采用冷却通风口技术,进一步降低红外特征。
现在不少网友,说到五代机的尾喷,以追求全向隐身为能事,正是弄不清战机综合平衡取舍的产物,不懂隐身总是相对的,更不懂隐身机开启的对抗并非单打独斗,一味追求某项技术高指标,只能遗设计之累,最终害死自己,不是吗?
F-22做为新一代主力战斗机,只造了200来架就草草关掉生产线,正能说明设计的绝对失败,就是一型不成功的战斗机。
反观我们的歼-20,则没有这些毛病,经过数年综合试验,与权衡论证,才对尾喷口精心做了如是处理。装备入役,经过使用,不加装龙勃透镜,三代机雷达在中等距离以外,根本无法发现歼-20,不正能说明尾喷设计的成功吗?
如果还存在什么疑义的话,可以在网上找点文章,仔细读一读,具体看看匠心的生成,是如何沿进而来的,你就会明白,成飞人有多么牛。
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