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北京航空航天大学机械工程及自动化学院

隐身，我们并不陌生，例如生物中的变色龙等，便可以通过控制自身皮肤的色彩，从而与环境融为一体，实现视觉上的“隐身”。哈利·波特的隐形斗篷，则是魔法世界中的隐身利器。

哈利·波特里的隐形斗篷 来源丨电影剧照

众所周知，现代战争中最主要的远程预警手段便是使用雷达进行探测，雷达对于现代军队而言就是眼睛。因此，我们今天的主角——隐形飞机和上述的“隐形”不同。这里的隐形是针对雷达而言，并不是人眼。

雷达的工作原理不难理解。人能够看见物体，是因为物体能够反射太阳光，而太阳光属于电磁波，一般的物质都会反射一部分的电磁波，这部分电磁波被人眼所接收，物体就能被我们看见。雷达发现物体是同样的道理，不同之处在于，它是主动发射电磁波，而且这部分电磁波不在可见光的范围，肉眼是看不见的，需要接收器来识别。

雷达原理 | 来源 百度

发射出去的电磁波遇到物体之后发生反射，反射波进入接收器之后，再通过电脑进行计算比对，便能发现物体了。

飞机的隐身原理

隐形飞机其实并不是真的不能被人看见，而是指它不能被雷达发现。如果想要飞机被雷达探测不到，一般有三种思路。

>>>>吸收电磁波

既然雷达是通过物体反射的电磁波来进行探测的，那么有没有一种物质能够直接吸收电磁波呢？当然有，早在第二次世界大战期间，纳粹德国的科学家便已经研发出了一种能够吸收电磁波的涂料，并且将其用在了飞机和舰船上，能够较大地减少电磁波的反射。

隐形飞机吸收电磁波的示意图 来源丨百度百科

>>>>反射电磁波

如果实在是躲不开了，无法避免反射，可以利用另一种思路：通过改变飞机表面的形状，改变电磁波的传播方向，将本该反射回雷达的那部分电磁波直接偏转到其他的地方，这样雷达也无法探测。通常雷达接收到的反射信号为漫反射信号，通过改变飞机表面为更简单、更光滑的形状，可以降低漫反射能量，将漫反射部分转变成镜面反射。有时候晴天下的玻璃幕墙大楼，会和天空融为一体，这便是镜面反射。

玻璃幕墙的镜面反射 来源丨百度

隐形飞机反射电磁波示意图 来源丨sina

想要达到这样的效果，需要飞机表面有特定的形状，因此早期隐形战斗机的形状都是有棱有角的，例如第一代隐形战斗机F117。

>>>>透过电磁波

这种也是最直接的，电磁波直接从材料中透过，既没有吸收，也没有反射。但这种方式也会有一个弊端，就是飞机内部的仪表等不可能利用透波材料制作，所以这种材料不可能大面积使用，一般都是用在一些小部位。

著名的隐形飞机

知道隐身的原理之后，再来看看世界上一些著名的隐形飞机。

>>>>首款隐形飞机——F117

F117是世界上第一款完全以隐形目的进行设计的量产飞机。由美国洛克希德公司于20世纪70年代中期开始研制，1981年首飞定型，1983年服役，1988年首次公布，服役后参加过入侵巴拿马、海湾战争、科索沃战争等军事行动。

F-117 来源丨百度百科

关于F117的外形还有一个有趣的故事：第一代隐形战机F117的外形有棱有角的，看起来很不符合空气动力学，而之后的隐形战机就变得越来越平滑了。这是因为设计F117时，需要用计算机生成一个反射雷达波最弱的外形，也就是说F117的外形很大程度上受限于计算机性能。但是当时计算机的能力十分差，无法用很多很微小的平面生成一个复杂的曲面并计算它的雷达波反射强度，只能计算一些复杂的多面体形状。随着计算机算力的提升，计算模拟曲面的精度逐渐提高才得以设计出更加符合空气动力学的隐形战斗机外形。

>>>>最新的隐形飞机——第五代战斗机

随着科学技术的发展，一些国家已经研制出了第五代战斗机，而第五代战斗机最大的特点之一就是低可侦测性技术的全面运用，这里的低可侦测性技术就是我们所说的隐身技术。目前世界上的五代机屈指可数，仅有美国的F-22、F-35，中国的歼-20，以及俄罗斯的苏-57。

• F-22可以说是目前世界上最先进的战斗机之一。其设计最小雷达反射面为0.005～0.01平方米左右，这在雷达显示上就和一只稍微大一点点的鸟一样。F-22彰显了美国强大的科技实力，在相当长的一段时间内傲视群雄。但其整合了大量先进技术，也导致F-22的价格非常高昂，单机报价高达2亿美元，即便是财大气粗的美国军队也仅仅有不到200架F-22服役。

F-22 来源丨sina

• 歼-20是我国自主研发的第一款五代战斗机，2016年首飞之后便成为万众瞩目的对象，是中国现代空军力量的代表，标志着我国进入了世界最先进的第五代战斗机行列。歼20由中航工业成都飞机工业集团研制，是具有高隐身性、高姿态感知、高机动性等能力的五代战斗机，于2018年正式列装中国人民解放军空军作战部队。

歼-20 来源丨网络

• 苏-57是俄罗斯的第一款五代机，其前身是T-50。2010年，T-50首飞，2017年正式命名为苏-57，2021年，俄罗斯国防部正式接收首架量产机型。

苏-57 来源丨百度百科

从最早的隐形飞机，到具备隐形能力的第五代战斗机，它们表面的吸波涂料都是重中之重。而飞机的外形，也随着各个国家的计算机辅助设计水平的提升，逐渐地从F117那种棱角分明的形状，转变为更加符合流体动力学的外表，其反射面积也进一步减小，从而使得飞机能够实现隐身时的超音速巡航。

隐形飞机是国家军事实力的体现，从全世界仅有三个国家拥有五代机便可以看出这项技术的含金量。

隐形飞机能被发现吗？

虽然隐形飞机能够在相当大的程度上隐身，但依旧存在能够威胁到它的探测手段，例如米波雷达等技术还是能发现它们。

米波雷达是依据其发射电磁波的波长来命名的，其电磁波频段在30MHz~300MHz，波长为1m~10m。而一般的雷达的波长是厘米级别的，能够被常规的吸波材料所吸收，但以目前的技术水平来看，并非所有波长的电磁波都能被有效吸收，米波雷达恰恰工作在能够躲过隐形飞机吸收的电磁波频段。

虽然隐形飞机在米波雷达不占据优势，但米波雷达也有非常致命的缺陷。例如探测精度低，无法测高，不能消除地面反射波的影响，扫描速度低等。

矛在进步，盾也在进步，矛与盾永远在互相促进、相互抗争，二者之间的较量将永不停歇。