隱身，我們(men) 並不陌生，例如生物中的變色龍等，便可以通過控製自身皮膚的色彩，從(cong) 而與(yu) 環境融為(wei) 一體(ti) ，實現視覺上的“隱身”。哈利·波特的隱形鬥篷，則是魔法世界中的隱身利器。

哈利·波特裏的隱形鬥篷 來源丨電影劇照

眾(zhong) 所周知，現代戰爭(zheng) 中最主要的遠程預警手段便是使用雷達進行探測，雷達對於(yu) 現代軍(jun) 隊而言就是眼睛。因此，我們(men) 今天的主角——隱形飛機和上述的“隱形”不同。這裏的隱形是針對雷達而言，並不是人眼。

雷達的工作原理不難理解。人能夠看見物體(ti) ，是因為(wei) 物體(ti) 能夠反射太陽光，而太陽光屬於(yu) 電磁波，一般的物質都會(hui) 反射一部分的電磁波，這部分電磁波被人眼所接收，物體(ti) 就能被我們(men) 看見。雷達發現物體(ti) 是同樣的道理，不同之處在於(yu) ，它是主動發射電磁波，而且這部分電磁波不在可見光的範圍，肉眼是看不見的，需要接收器來識別。

雷達原理 | 來源 百度

發射出去的電磁波遇到物體(ti) 之後發生反射，反射波進入接收器之後，再通過電腦進行計算比對，便能發現物體(ti) 了。

1

飛機的隱身原理

隱形飛機其實並不是真的不能被人看見，而是指它不能被雷達發現。如果想要飛機被雷達探測不到，一般有三種思路。

>>>>吸收電磁波

既然雷達是通過物體(ti) 反射的電磁波來進行探測的，那麽(me) 有沒有一種物質能夠直接吸收電磁波呢？當然有，早在第二次世界大戰期間，納粹德國的科學家便已經研發出了一種能夠吸收電磁波的塗料，並且將其用在了飛機和艦船上，能夠較大地減少電磁波的反射。

隱形飛機吸收電磁波的示意圖 來源丨百度百科

>>>>反射電磁波

如果實在是躲不開了，無法避免反射，可以利用另一種思路：通過改變飛機表麵的形狀，改變電磁波的傳(chuan) 播方向，將本該反射回雷達的那部分電磁波直接偏轉到其他的地方，這樣雷達也無法探測。通常雷達接收到的反射信號為(wei) 漫反射信號，通過改變飛機表麵為(wei) 更簡單、更光滑的形狀，可以降低漫反射能量，將漫反射部分轉變成鏡麵反射。有時候晴天下的玻璃幕牆大樓，會(hui) 和天空融為(wei) 一體(ti) ，這便是鏡麵反射。

玻璃幕牆的鏡麵反射 來源丨百度

隱形飛機反射電磁波示意圖 來源丨sina

想要達到這樣的效果，需要飛機表麵有特定的形狀，因此早期隱形戰鬥機的形狀都是有棱有角的，例如第一代隱形戰鬥機F117。

>>>>透過電磁波

這種也是最直接的，電磁波直接從(cong) 材料中透過，既沒有吸收，也沒有反射。但這種方式也會(hui) 有一個(ge) 弊端，就是飛機內(nei) 部的儀(yi) 表等不可能利用透波材料製作，所以這種材料不可能大麵積使用，一般都是用在一些小部位。

2

著名的隱形飛機

知道隱身的原理之後，再來看看世界上一些著名的隱形飛機。

>首款隱形飛機——F-117

F-117是世界上第一款完全以隱形目的進行設計的量產(chan) 飛機。由美國洛克希德公司於(yu) 20世紀70年代中期開始研製，1981年首飛定型，1983年服役，1988年首次公布，服役後參加過入侵巴拿馬、海灣戰爭(zheng) 、科索沃戰爭(zheng) 等軍(jun) 事行動。

F-117 來源丨百度百科

關(guan) 於(yu) F-117的外形還有一個(ge) 有趣的故事：第一代隱形戰機F-117的外形有棱有角的，看起來很不符合空氣動力學，而之後的隱形戰機就變得越來越平滑了。這是因為(wei) 設計F-117時，需要用計算機生成一個(ge) 反射雷達波最弱的外形，也就是說F-117的外形很大程度上受限於(yu) 計算機性能。但是當時計算機的能力十分差，無法用很多很微小的平麵生成一個(ge) 複雜的曲麵並計算它的雷達波反射強度，隻能計算一些複雜的多麵體(ti) 形狀。隨著計算機算力的提升，計算模擬曲麵的精度逐漸提高才得以設計出更加符合空氣動力學的隱形戰鬥機外形。

>最新的隱形飛機——第五代戰鬥機

隨著科學技術的發展，一些國家已經研製出了第五代戰鬥機，而第五代戰鬥機最大的特點之一就是低可偵(zhen) 測性技術的全麵運用，這裏的低可偵(zhen) 測性技術就是我們(men) 所說的隱身技術。目前世界上的五代機屈指可數，僅(jin) 有美國的F-22、F-35，中國的殲-20，以及俄羅斯的蘇-57。

F-22可以說是目前世界上最先進的戰鬥機之一。其設計最小雷達反射麵為(wei) 0.005～0.01平方米左右，這在雷達顯示上就和一隻稍微大一點點的鳥一樣。F-22彰顯了美國強大的科技實力，在相當長的一段時間內(nei) 傲視群雄。但其整合了大量先進技術，也導致F-22的價(jia) 格非常高昂，單機報價(jia) 高達2億(yi) 美元，即便是財大氣粗的美國軍(jun) 隊也僅(jin) 僅(jin) 有不到200架F-22服役。

F-22 來源丨sina

殲-20是我國自主研發的第一款五代戰鬥機，2016年首飛之後便成為(wei) 萬(wan) 眾(zhong) 矚目的對象，是中國現代空軍(jun) 力量的代表，標誌著我國進入了世界最先進的第五代戰鬥機行列。殲20由中航工業(ye) 成都飛機工業(ye) 集團研製，是具有高隱身性、高姿態感知、高機動性等能力的五代戰鬥機，於(yu) 2018年正式列裝中國人民解放軍(jun) 空軍(jun) 作戰部隊。

殲-20 來源丨網絡

蘇-57是俄羅斯的第一款五代機，其前身是T-50。2010年，T-50首飛，2017年正式命名為(wei) 蘇-57，2021年，俄羅斯國防部正式接收首架量產(chan) 機型。

蘇-57 來源丨百度百科

從(cong) 最早的隱形飛機，到具備隱形能力的第五代戰鬥機，它們(men) 表麵的吸波塗料都是重中之重。而飛機的外形，也隨著各個(ge) 國家的計算機輔助設計水平的提升，逐漸地從(cong) F-117那種棱角分明的形狀，轉變為(wei) 更加符合流體(ti) 動力學的外表，其反射麵積也進一步減小，從(cong) 而使得飛機能夠實現隱身時的超音速巡航。

隱形飛機是國家軍(jun) 事實力的體(ti) 現，從(cong) 全世界僅(jin) 有三個(ge) 國家擁有五代機便可以看出這項技術的含金量。

3

隱形飛機能被發現嗎？

雖然隱形飛機能夠在相當大的程度上隱身，但依舊存在能夠威脅到它的探測手段，例如米波雷達等技術還是能發現它們(men) 。

米波雷達是依據其發射電磁波的波長來命名的，其電磁波頻段在30MHz~300MHz，波長為(wei) 1m~10m。而一般的雷達的波長是厘米級別的，能夠被常規的吸波材料所吸收，但以目前的技術水平來看，並非所有波長的電磁波都能被有效吸收，米波雷達恰恰工作在能夠躲過隱形飛機吸收的電磁波頻段。

雖然隱形飛機在米波雷達不占據優(you) 勢，但米波雷達也有非常致命的缺陷。例如探測精度低，無法測高，不能消除地麵反射波的影響，掃描速度低等。

矛在進步，盾也在進步，矛與(yu) 盾永遠在互相促進、相互抗爭(zheng) ，二者之間的較量將永不停歇。

來源：數字北京科學中心

審核專(zhuan) 家：王冠雄 北京航空航天大學機械工程及自動化學院


關(guan) 注【深圳科普】微信公眾(zhong) 號，在對話框：
回複【最新活動】，了解近期科普活動
回複【科普行】，了解最新深圳科普行活動
回複【研學營】，了解最新科普研學營
回複【科普課堂】，了解最新科普課堂
回複【科普書(shu) 籍】，了解最新科普書(shu) 籍
回複【團體(ti) 定製】，了解最新團體(ti) 定製活動
回複【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回複【觀鳥星空体育官网入口网站】，學習(xi) 觀鳥相關(guan) 科普星空体育官网入口网站
回複【博物學院】，了解更多博物學院活動詳情