2015年9月11日，美國(guó)《航空周刊》發(fā)表了一篇文章，對(duì)幾十年來(lái)飛機(jī)隱身技術(shù)的發(fā)展和未來(lái)的前景進(jìn)行了介紹。

測(cè)定隱身

預(yù)測(cè)雷達(dá)捕獲面積(RCS)（測(cè)量目標(biāo)在雷達(dá)上的顯示尺寸），在開(kāi)發(fā)出高功率的計(jì)算機(jī)之前，觀測(cè)外觀變化大、形狀復(fù)雜體的角度或頻率太困難，無(wú)法實(shí)現(xiàn)。1975年，洛克希德臭鼬工廠的工程師丹尼斯-奧弗霍爾澤開(kāi)發(fā)了一個(gè)名為回聲(Echo)的軟件程序，可以準(zhǔn)確地模擬一個(gè)完全平坦的表面和直邊組成的形狀。(俄羅斯數(shù)學(xué)家Pyotr Ufimtsev此前所發(fā)展的公式可計(jì)算來(lái)自邊緣的衍射)。在短短幾年內(nèi)，洛克希德公司開(kāi)發(fā)出處理簡(jiǎn)單曲線的系統(tǒng)，諾斯羅普則在發(fā)展復(fù)雜的螺旋曲線。更強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)使得有可能模擬小尺寸表面的細(xì)節(jié)和更復(fù)雜的形狀，并考慮材料和腔體。

建于20世紀(jì)50年代末期的第一個(gè)室外RCS測(cè)試場(chǎng)在內(nèi)華達(dá)州格魯姆湖，支持過(guò)A-12“牛車”偵察機(jī)設(shè)計(jì)。全尺寸、或縮小尺寸的車輛，或甚至完整飛機(jī)，被安裝在一個(gè)塔上并處于足夠遠(yuǎn)的距離，接近遠(yuǎn)場(chǎng)條件被雷達(dá)照射。雷達(dá)和目標(biāo)之間的空間必須是平坦的，且無(wú)障礙物，所以室外的測(cè)試場(chǎng)往往類似于從空中觀察時(shí)的跑道。室內(nèi)或“緊湊”的測(cè)量場(chǎng)，用大消聲壁室與影院屏幕大小的拋物面反射體創(chuàng)造出遠(yuǎn)場(chǎng)條件，在20世紀(jì)80年代流行起來(lái)：法國(guó)武器裝備總署(DGA)國(guó)防物資局運(yùn)行著在布列塔尼(上圖)布魯茲(Bruz)的世界上最大的測(cè)試場(chǎng)，能夠測(cè)試一架完整的“陣風(fēng)”飛機(jī)。有了更好的建模，對(duì)RCS測(cè)試場(chǎng)的需求有所下降，至少有三座美國(guó)的測(cè)試場(chǎng)已經(jīng)關(guān)閉：原麥道公司在加州小灰山和諾格公司特洪牧場(chǎng)的設(shè)施，波音公司在美國(guó)俄勒岡州博德曼的設(shè)施。

隱身造形

丹尼斯-奧弗霍爾澤總結(jié)出“隱身設(shè)計(jì)的四大原則：形狀、形狀、形狀和材料”。因?yàn)閳A形邊緣在不同的仰角下都會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)反射，因而幾乎所有的隱身構(gòu)造都是由滿足連續(xù)環(huán)繞整個(gè)飛機(jī)四周尖銳“水線”(waterline)的上部和下部的元素組成。來(lái)自鋒利邊緣的一些反射是按外沿來(lái)處理，就像門和縫隙的邊緣，相鄰的共面數(shù)盡可能最小。當(dāng)雷達(dá)波束與邊緣相對(duì)成90度時(shí)，能量將被反射回去，但是因?yàn)轱w機(jī)的移動(dòng)，這將只是一個(gè)瞬時(shí)的現(xiàn)象。可優(yōu)化飛行路線以減少此類探測(cè)機(jī)會(huì)：F-117飛機(jī)項(xiàng)目的一個(gè)重要?jiǎng)?chuàng)新是采用了綽號(hào)“埃爾維拉”(Elvira)的飛行規(guī)劃計(jì)算機(jī)，生成一個(gè)最小可探測(cè)“藍(lán)線”航跡線。

在水線的上方和下方，飛機(jī)的側(cè)面帶有角度，不是垂直的。大多數(shù)的形狀使用平直的“鉆石多面體”或長(zhǎng)半徑螺旋曲線，或者是兩者的結(jié)合。孔穴的邊緣要與主平面形狀一致，并且長(zhǎng)邊緣要做鋸齒狀。BAE系統(tǒng)公司的“雷神”(上圖)是一個(gè)很好的例子。

洛克希德“臭鼬工廠”的創(chuàng)始人“凱利”-約翰遜使用術(shù)語(yǔ)“飛碟”來(lái)描述一個(gè)理想的機(jī)體輪廓，邊緣鋒利，并且連續(xù)曲面坡度均勻展開(kāi)接近邊緣。這種形狀與翼身融合(BWB)布局兼容，如B-2和許多無(wú)人機(jī)的設(shè)計(jì)。因?yàn)锽WB無(wú)尾，它還能對(duì)抗甚高頻(VHF)雷達(dá)的探測(cè)。

不可見(jiàn)涂料

雷達(dá)吸波材料(RAM)和雷達(dá)吸波結(jié)構(gòu)(RAS)互補(bǔ)實(shí)現(xiàn)隱身。它們結(jié)合成一個(gè)吸波體，通常是碳或鐵材料裝填到泡沫或蜂窩結(jié)構(gòu)中，與粘合劑混合在涂層的涂料中，或混雜進(jìn)耐熱陶瓷中。

設(shè)計(jì)師利用RAS來(lái)降低邊緣的反射，復(fù)合材料(最有可能是玻璃纖維)蒙皮下深層的RAS結(jié)構(gòu)制成B-2的前緣。隱身飛機(jī)使用RAM抑制表面電流和蒙皮上的“蠕變波”(creeping waves)。例如，F(xiàn)-35涂有290英磅(132千克)聚合物涂層，與直升機(jī)槳葉防腐類似，用機(jī)器人噴涂嚴(yán)格控制涂層的厚度。

RAM經(jīng)常為多層涂層，與飛機(jī)結(jié)構(gòu)蒙皮旁的導(dǎo)電層分級(jí)吸收不同波長(zhǎng)，并且有可能覆蓋有一個(gè)紅外抑制面漆。不同類型的RAM膩?zhàn)?、膠條和可拆除墊圈，用于減少來(lái)自艙門邊緣或蒙皮間隙的散射。

進(jìn)行機(jī)內(nèi)零組件的維修，以及材料本身的耐久性，都必須去除和恢復(fù)RAM，這可是一個(gè)巨大的維修負(fù)擔(dān)。與傳聞相反，B-2轟炸機(jī)不可呆在雨水中，而且一些維修操作需要拆卸和替換7個(gè)或更多層的材料，其中一些需要長(zhǎng)時(shí)間固化后才能恢復(fù)下一層，有的材料必須除去，并在空調(diào)機(jī)庫(kù)中恢復(fù)。F-22設(shè)計(jì)的更好些，但仍需要大量的工作，有時(shí)甚至要使用錘子和鑿子(上圖)，并且要進(jìn)入空調(diào)機(jī)庫(kù)中。在一些區(qū)域，金屬和非金屬元素與水結(jié)合(隱身飛機(jī)的設(shè)計(jì)限制使用排水孔)引發(fā)電化學(xué)腐蝕，尤如一個(gè)破皮滲漏的電池。