【时事军事】从B-21首飞看隐身技术高峰

【大纪元2023年11月17日讯】今日社会,武器和军队作用,被赋予比杀戮更深的意义。强大的军力,往往用作威慑,维持世界和平,及人类安全。战争,虽然变得隐蔽,但从未停止。【时事军事】带您到最前面,看清正邪之争的细节和真相。

反介入/区域拒止是中共太平洋战略的核心,目的是将可能介入中国近海冲突的外来军事力量阻挡在太平洋深处,而无法影响中共在台海或南海的军事行动。这一战略将随着最新的美国B-21隐身轰炸机的出现而成为一句过时的口号。中共几乎没有任何手段阻挡B-21穿透其现有防空系统,并将致命精确武器送抵任何中共敏感目标。

去年12月10日,社交媒体上的视频和图片显示,B-21突袭者(Raider)轰炸机从加州帕姆代尔空军42厂起飞,前往爱德华兹空军基地。这次在预期时间表上的成功首飞,标志着新一代隐身技术的历史时刻。

技术上,人们对这种神秘的新型轰炸机知道的可能并不多,因为很大程度上它仍然是高度机密。但美国空军高级官员和武器开发商将其描述为隐身技术领域的一次改变范式的飞跃。它能够随时随地打击世界上任何危险目标。也就是说在B-21的各种能力中,近乎无懈可击的隐身性能使其穿越防范最严密的防线。人们用“如入无人之境”形容武将勇猛,B-21在穿透当今防空系统的作战中,可以当之无愧。

隐身性能是轰炸机能够突破敌人防线的关键能力。今天的防空系统正在变得越来越复杂,有人说,它们能够追踪和攻击隐身战斗机。例如,俄罗斯媒体声称,其S-500防空系统就能够做到这一点。但是,俄罗斯人所说的这种能力似乎很难验证。

理论上,监视雷达的低频波束可以检测到某种物体的存在,即监视或发现隐身飞机。但是低频雷达不能用于与目标交战,瞄准和锁定移动目标并最终摧毁目标,还需要高频雷达来完成。二者在技术性能和作战使用上存在着巨大差异。实际建立对隐身目标的杀伤链,并不是一件容易的事。

B-21的设计目标就是躲避监视雷达和交战雷达,从而穿越防线,用精确制导导弹瞄准并攻击防御严密的高价值目标。就算敌人知道它的存在,也无能为力,这就是宽频隐身的前提。

去年12月,在第一架B-21揭幕仪式上,美国国防部长奥斯汀笼统地提到了B-21的任务范围,他说,“你知道,B-21看起来很威风。但框架和太空时代涂层下面的东西更令人印象深刻。”

这是如何实现的?即使对美国人来说,这也是一段漫长曲折的历史。1983年,洛克希德公司外形像钻石一样棱角分明的F-117夜鹰秘密进入美国空军服役,悄然成为世界上第一架投入使用的隐身飞机。当时世界各国还在追求飞得更高、更快的飞机,以提高性能和生存能力,但事实证明,缓慢而狡猾的“夜鹰”才是未来发展方向。

在隐身技术概念形成和发展道路上,有一长串令人印象深刻的名字。但是早期最有影响的,是一篇被忽视的苏联论文。一位名叫彼得·乌菲姆采夫(Pyotr Ufimtsev)的前苏联物理学家和数学家,撰写了一本名为《衍射物理理论中的边缘波计算方法》的著作。1962年这本书出版后基本上被前苏联完全忽视。但是,这本书是对隐身概念早期最具概括性的理论分析。

事实上,当乌菲姆采夫的书拿去印刷时,许多与隐身飞机相关的计划就已经开始出现在美国的预算报告中了。波音公司在1962年开发的具有低电磁观察性能的陆军侦察机“安静鸟”,那时已开始在雷达阵列前进行实验测试了。

虽然美国不是在乌菲姆采夫工作的启发下才开始隐身技术研究的,但乌菲姆采夫被他自己国家所忽视的工作却成了解释这个谜题的重要组成部分,它不仅在理论上证明美国人在隐身技术上的研究方向是正确的,而且还提供了计算方法。

乌菲姆采夫的书在沉默近十年后,落入了美国空军技术情报部门手中,1971年9月英文版出版。该译本很快就传到洛克希德臭鼬工厂的传奇工程师丹尼斯·欧沃霍瑟(Denys Overholser)手上。他将乌菲姆采夫的著作描述为晦涩难懂,但他很快意识到,这本书创造性地提供了一种计算电磁波反射的二维计算方法。随后,欧沃霍瑟把这种方法演进为可以计算飞机完整雷达回波的方法,大大减少了隐身设计成本和时间。

整个工作的进展缓慢、艰难,但这些工作涉及到不少杰出人物。在此基础上,洛克希德公司的工程师们将理论计算得出的理想的隐身外形,努力地向一架飞机应该有的形状上靠拢,并使它能够操控。这是一个艰难的过程,他们需要把一个完全无法飞行的被称为“绝望钻石”的东西,逐渐演变成看起来像飞机的怪物,并使它能够飞行,最后成就了世界上第一架隐身战斗机F-117夜鹰。F-117被视为隐身技术的开端,它甚至曾经被相当落后的防空导弹击落,但事实上,它是全球一个时代努力的结晶。

之后又经历了F-22、F-35和B-2等隐身飞机的成熟过程。B-21和下一代空中优势战斗机与F-117相比,在隐身性能上已经完全不是一回事了。

一般说,隐身技术领域的探索涉及使用特殊雷达吸收材料、热信号管理、埋入式发动机以及光滑扁平的外形,所有这些努力都是为了减少或不产生雷达回波。如果没有垂直突出的结构和锋利的边缘,以光速传播的电磁脉冲就无法反射描述飞行器形状的回波。温度也很关键,需要仔细管理、控制和最小化排放热量或烟雾,以降低飞机的可侦测性。B-21在所有这些领域似乎都取得突破。

除了新的隐身特性之外,B-21还相应引入了新的操作概念,它可以有人或无人驾驶。它不仅可以在无人驾驶状态下扩大监视和探测范围,它还可以利用新一代计算和传感技术实现更多功能,比如充当传感器节点或飞行指挥控制平台,特别是近年来人工智能的应用,可以自动收集、分析和处理目标数据,并根据威胁等级对目标进行识别、瞄准和攻击。

电脑处理速度和人工智能领域的技术突破,使越来越多的战斗平台不仅可以自主攻击,而且还充当了网状多域感测系统中的关键节点。实际上,就是融入了一个跨越地面、水下、海上、空中和太空的全域作战系统。这是一个全新的作战概念,大大提高了瞄准和攻击的可能性和有效性。

有人说,B-21的公开露面可能会泄露机密,美国军方也在B-21首次面世仪式上限制媒体的参观时间和拍摄角度。其实这很可能只是个制造神秘气氛的噱头,B-21外观能够揭示的任何秘密都是无法保守的,包括进气道和尾喷口的气动布局。在今天天上地下无处不在的监视手段下,迟早要大白于天下,因为它必须在开放的空中飞行。但是,美国军方也不会担心因此而泄露机密,因为越来越多的技术都不是气动外形所能揭示的。相反,它产生的震慑作用得到的收益可能更大。

出了名的中共山寨国,其实早在上个世纪八十年代就基本上已经无法通过对系统外观的测量复制别人的先进武器系统了。原因是,技术的快速发展和高度复杂,在没有技术转让的情况下根本无法复制。

以中共空军为例,在1980年代之前,它的战斗机包括歼-5、歼-6、歼-7,轰炸机包括轰-5、轰-6,运输机包括运-5、运-7、运-8等等都是测绘仿制前苏联的飞机。测绘仿制就是用尺子测量所有零部件的外形尺寸,把它们还原成图纸,然后一比一地把这些零件制造出来,最后组装成成品。但是这种方法由于不能仿造摸不着看不见的材料性能、加工工艺以及很多其它技术细节,制造出的成品可能根本达不到最基本的性能要求。1990年代初,中共曾试图测绘仿制前苏联的伊尔-76运输机,就是因为这些原因,还没开始就放弃了。

这不是说中共改掉了剽窃的毛病,它仍在利用一切手段窃取西方先进技术,只是内容、方法发生了变化。比如在设计思想上抄袭美国的F-22,开发歼-20。据说,已经难产多年的轰-20也和美国即将退役的B-2轰炸机外观上非常相似。也许,美国乐于观看中共复制美国飞机的做法,因为如果没有技术实力,这将是消耗巨大资源的黑洞。

撰文:夏洛山(《大纪元时报》记者,曾经历过十几年的军队生活,主要从事军队的教学和一些技术管理工作)
制作:时事军事制作组
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责任编辑:连书华

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