【航空技术】越黑越看不见,为什么隐形战机大多是黑色的

【航空技术】越黑越看不见,为什么隐形战机大多是黑色的

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精华笔记

战斗机的技术指标和需求跟民航客机完全不同,它代表了一支空军的最高水准,在这方面,中、美、俄是全球最领先的。


一、飞机的机动性和速度的平衡

1. 飞机的升力实际上来自于机翼的阻力,机翼受到的阻力越大,获得的升力也越大。因此飞机要获得很大的升力来提高机动性,就不能过度减少空气阻力;


2. 早年的老式战斗机并没有高速飞行的需求,更不需要超音速,因此老式飞机的机翼与机体几乎构成十字架的形状。这种情况下空气是垂直冲击机翼的,阻力和升力都很大;




3. 现代战争对战斗机速度的要求更高,超音速成为基本需求。这种情况,飞机的阻力不能太大,所以现代战机的机翼几乎都是向后倾斜的三角形


4. 飞机在运行时,空气平行于机体方向流向机翼,而空气阻力只和空气流速垂直于机翼的分量有关。所以把机翼做成向后倾斜,空气流速垂直于机翼的分量减小,可以大幅减小阻力;




5. 空气阻力小的好处是飞机的速度更快,但代价是升力减小,导致很多战斗机无法依靠自身的加速在航空母舰上起飞。航空母舰可以利用电磁弹射技术,通过电磁力把战斗机以足够的速度“甩”出母舰,让其顺利起飞;




6. 兼顾速度和升力的一个折中方案是类似于美国的F14战斗机,它的机翼是可调节的。当需要升力的时候机翼伸展,而需要提速的时候机翼收缩。但这种工程方案让成本以及机械的复杂度提升,返修率也会更高。




二、发动机推重比、效率和速度的平衡

1. 推重比是飞机发动机的推力与自身重量的比值,这个值要尽可能大,飞机的效率才会高;


2. 如果把发动机造得很大,进气量就大,可以产生很大的推力,但大型发动机同时也会产生比较大的阻力,降低效率;


3. 所以现代战斗机不会把发动机吊在外面,这样会大大增加阻力,而是直接围绕发动机建造机体,这也是为什么战斗机的推进器都在飞机尾部。




三、战斗机的材料和隐形战机

1. 探测战斗机的技术,最重要的一种是通过雷达进行探测。雷达发出电磁波,电磁波打到飞机上反射,再通过分析反射波,就可以发现飞机的存在;


2. 飞机在飞行中会发热升温,高温产生热辐射。通过探测飞机的热辐射情况,比如空中的红外线分布,也可以发现飞机的存在;


3. 隐形战机主要是针对这两类探测技术。隐形战机的材料对电磁波有很好的吸收效果,这也是为什么隐形战机大多是黑色的;




4. 隐形战机还可以通过电磁波的干涉现象,接受雷达的电磁波信号,分析之后发出反相位的电磁波,把反射回去的电磁波干涉掉,减少甚至消除雷达电磁波的回弹;


5. 针对热辐射探测,隐形战机大规模使用隔热材料,让飞机的外部并无太高温度,由此减少自身的热辐射。


以上内容来自专辑
用户评论
  • GavinZhuLi

    隐形飞机的设计,除了吸波材料和电磁波干涉,最主要最有效的是外形设计。 早期的F-117,被设计成棱角分明的多面体,后来的F-22和歼-20,机头横截面是菱形,进气口是菱形,垂直尾翼是V型,机翼是梯形。B-2隐形轰炸机直接就设计成飞翼。 所有这些外形设计,目的都是让雷达波照射到机身时,发生漫反射或者反射到其他方向,从而让雷达收不到回波,实现对雷达隐形。

    严伯钧 回复 @GavinZhuLi: 这主意确实不错,漫反射和反射。

  • 骏马奔驰_q8

    版本变了,文稿全乱了,是怎么回事?

    严伯钧 回复 @骏马奔驰_q8: 手机上吗?我这显示正常。

  • 1884083zfqc

    红外,激光,射频,还有一个射频隐身,做好机上设备发出射频的组合,以控制飞机发出的量不会在某一个时刻变得非常大

    严伯钧 回复 @1884083zfqc: 这个是啥技术?

  • 1817383tbgg

    我想知道超音速主要是会碰到机体发出去的声音,那如果我们再飞机的表面弄一层真空,再把声音从飞机后面排出去,那不就没有音障了吗

    严伯钧 回复 @1817383tbgg: 想法不错,但弄一层真空难道不需要外面再包一层物质把真空跟外界隔开么。一旦有一层物质跟外面空气接触,那真空就失去意义了。除非你能凭空制造真空出来,还不增大飞机要承受的大气压。

  • GavinZhuLi

    严老师,那个可调节机翼的设计,术语叫“可变后掠翼”

    严伯钧 回复 @GavinZhuLi: 感谢分享,学习了,专业名词我尽量少提。

  • 不知凡几_39

    为什么电磁波会被抵消?

    严伯钧 回复 @不知凡几_39: 会转化为各种形式的热能在空间中消散掉

  • 京城大禹

    隐形战斗机很鸡肋、虽然雷达看不见、拿望远镜不就看见啦

    严伯钧 回复 @京城大禹: 用雷达就是为了解决视觉的局限性,因为望远镜必须定向啊,但是隐形战斗机在探测到之前是不知道它在哪的

  • 我爱这世界123

    真空中没有空气阻力,是不是速度可以理论上接近光速

    严伯钧 回复 @我爱这世界123: 对,只要加速器够先进。

  • Steven_ly

    黑色材料是什么?它的红外发射率低,是因为黑颜色吗?

    严伯钧 回复 @Steven_ly: 说反了,是因为它反射率低,所以看上去是黑色

  • 迦希猫

    图文区在哪里??

    严伯钧 回复 @迦希猫: 就在音频下方