钢铁雄心4编制:低可侦测性技术

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低可侦测性技术

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本文介绍的是通过特殊设计、材质或装置,使物体不易受到侦测的科技。关于生物利用背景、光影或自身表面的颜色、花纹等变化,融入所处环境,以躲避掠食者的现象,请阅读“拟态”。本文介绍的是通过特殊设计、材质或装置,使物体不易受到侦测的科技。关于将人体变成透明超能力,请阅读“隐形能力”。

低可侦测性技术英语:Stealth technology),俗称“隐身技术”,是通过特殊设计、表面材质或装置,降低物体被侦测到的机会或缩短其可被侦测距离的科技。当前此等科技的主要应用在于军事用途,通过降低自方武器装备等目标物的信号特征,使对方难以发现、识别、追踪及攻击;从而提高自方战略战术目标的达成率,以及战场存活率。隐形战机便是使用这种科技而且最具代表性的军事武器之一。

在战场上运用隐身技术的构想可能始于第二次世界大战期间的纳粹德国[1];经过一段探索时期,美国及其他少数军事科技先进国于19601970年代陆续投入技术的全面发展,然后自1980年代起开始将各种发展成熟的隐身技术应用在武器装备上。当前战场上的侦测系统,主要运用无线电波段(例如雷达)、红外线波段、可见声波(例如声纳)等原理;相应于此,军事隐身技术的研究发展也以抑制雷达、红外线、可见光、声波等面向的可侦测性为主。

目录

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  • 1 无线电波段
    • 1.1 减少反射讯号
    • 1.2 改变反射讯号方向
    • 1.3 降低自身散发的讯号
  • 2 红外线波段
  • 3 可见光波段
  • 4 声波
  • 5 注脚
  • 6 相关条目
  • 7 外部链接

[编辑] 无线电波段

无线电波段侦测手段使用最广的当属雷达,雷达在许多侦测手段上的有效探测距离和追踪的精确度最高,压制雷达的侦测能力是低可侦测性科技研究上的主要项目。目前公开的技术方面包括:减少反射讯号的强度,改变反射讯号的方向,以及降低自身发散的讯号。

[编辑] 减少反射讯号

减少雷达反射讯号以达昵踪效果的方式,包括运用等离子、雷达波吸收材料(Radar-Absorbing Material,RAM),以及改变外型设计等。

等离子隐身技术是利用等离子吸收电磁波的特性来取代雷达波吸收材料,据说可在不改变外型的情况下将雷达反射截面积降低十倍以上;这个技术的理论基础很早就出现,对于无线电讯号的隔绝现象也早有研究,不过目前尚未有正式公开或证实已研发成功的成品。现阶段以俄罗斯最热衷于开发等离子隐身技术,因为俄国并未跟美国一样有开发出匿踪涂料与匿踪外型,故以传统外型的战斗机加上等离子匿踪系统进行试验,但至今仍遇到耗电量大的问题而有待改善。

在飞行器结构材料或是表面涂料上,使用雷达波吸收材料也是一种较早获得应用的做法;除此之外,还有以相反相位讯号抵销雷达反射讯号的做法,但发射主动讯号抵销雷达反射的技术层次相当高,目前公开拥有这种技术并系统实用化的国家只有美国与法国

[编辑] 改变反射讯号方向

雷达反射截面积(RCS)的范例

计算雷达反射截面积(Radar Cross Section,RCS)是一种衡量物体将讯号反射到雷达讯号接收装置强度的方式;截面积愈大,表示在该方向上反射的讯号强度愈大,该物体也就愈容易被雷达侦测到。减少雷达反射截面积的主要方式,是利用物体的外型将入射的讯号反射到其他方向上,使得雷达无法在该方向上取得足够的讯号强度。

可躲避雷达侦测的F-117夜鹰战斗机

在外型匿踪的应用上,可利用物体外型的特性(如:钻石面构造)将电磁波向平行角度折射,同时减少或隐藏大量增加反射截面积的物件,例如涡轮风扇、鸭翼等,达到昵踪的效果;然而,由于利于昵踪的外型常与符合空气动力学的设计要求冲突,设计昵踪航空器的最大挑战,即在于如何在低可侦测性与运动性能两方面取得良好的妥协。由于改变反射讯号的方向必须考虑到物体的外型以及入射与反射之间的角度关系,在设计的阶段必须能够计算物体的形状,角度与反射的讯号方向的关联以及加以预测和计算。有关这方面的理论研究来自于苏联的科学家,然而当时研究的目的却与军事一点关系都没有。美国空军在发现相关的论文之后加以翻译,交给洛克希德臭鼬工作室的两位电脑专家,花了六个星期的时间开发出第一套可以计算与预测的电脑程式。这一套程式的第一个作品就是F-117夜鹰战斗机

[编辑] 降低自身散发的讯号

除了抵销入射的讯号之外,还必须严格控制自己发出的各种讯号,包括雷达、通讯以及其他电子装备散发出来的噪声。这方面牵涉到的考虑以及运用方式很广,譬如说雷达在操作时的必须精确的控制发出的能量,以免被其他的侦测系统接收等等。

[编辑] 红外线波段

机械或者是电子装置在运作的时候都会产生废热,人体本身也会散发能量出来,这些都可以利用红外线波段的侦测装置加以搜集。目前主要的控制方式包括两类:一种是利用周遭较冷的空气或者是其他的媒体吸收发出的热量,减低散发的讯号强度。另外一种是采用涂料或者是其他的手段,改变产生的红外线讯号的波段到比较容易被大气吸收或者是常见的侦测装置使用的波段以外,以达的遮蔽讯号的目的。

[编辑] 可见光波段

可见光的隐蔽手段可以说是人类向大自然与其他物种学习的一个例子,由其他生物与生俱来的能力中得到的启发来达到隐蔽的目的。最简单的手段就是利用人类无法在夜间看到远处物体的天生缺陷,其他常见的使用方式包括与环境类似的迷彩,或者是可以欺骗眼睛判断能力的图形或者是颜色。未来的研究方向是将自身周遭的光线加以折射,类似改变雷达波反射方向的概念,使得肉眼或者是可见光侦测装置无法看到目标。

[编辑] 声波

虽然声音的传递距离有限,效果不佳,但是这可以说是各种生物,尤其是动物都具备的侦测能力,人类自然也不例外。降低声音的手段非常的多,譬如利用软性材料加以吸收,改变机械装置的设计减少摩擦或者是碰撞产生的音响讯号,使用混合动力技术等等。因水对声音的传导性极佳,因此目前监控水面下潜艇的最常用方法便是用声纳,所以军用潜艇的设计非常重视降低噪音。

[编辑] 注脚

  1. ^ Myhra, David (July 2009). "Northrop Tests Hitler's 'Stealth' Fighter". Aviation History 19 (6): 11.

[编辑] 相关条目

  • 雷达
  • 隐形战机
  • 隐身衣
  • 猎杀红色十月号

[编辑] 外部链接

  • Grant R, The Radar Game - Understanding Stealth and Aircraft Survivability, Iris Independent Research
  • The Advent, Evolution and New Horizons of United States Stealth Aircraft
  • What is Stealth Technology?
  • Stealth design used for military aircraft?
  • Stealth Satellites
  • Anti-Stealth Technology
  • STEALTH IN STRIKE WARFARE
  • STEALTH TECHNOLOGY
  • The Paradigm Shift in Air Superiority (Stealth)
  • Stealth Technology
  • USAF Stealth Fighters briefing
  • Pyotr Ufimstev biography
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