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浑身盖满机密 该如何戳破B-21的隐身神话？

  • 2016-10-08 07:48 凤凰军事
     
    9月19日，美军宣布将其下一代轰炸机项目B-21命名为“Raider”。典故源于二战中美军杜立特奇袭东京的故事。将这个命名和美军发布的《空中优势2030飞行计划》结合起来看，B-21将用于执行两种任务：在对防空单位进行远程打击，以及突入敌方腹地猎杀战略目标。说具体点，就是在将来可能的台海、钓鱼岛等亚太冲突中在防空武器的射程之外压制解放军防空单位，以及深入中国腹地搜索东风导弹发射平台并将其摧毁。
     
    杜立特空袭东京的壮举，关键之处在于接近完美的避开了日军的防空警戒。否则这些笨重的B-25轰炸机根本没有机会投弹，将统统成为零战炮口下的亡魂。那么B-21又有何能耐复刻当年的故事呢？
     
    从目前盖满了“机密”戳的报告来看，B-21将是B-2的缩小版本，依旧属于亚音速隐身轰炸机，主要依靠隐身保证生存能力，配合较远的航程以减少对勤务飞机的依赖，并拥有整合强大的侦查和信息处理能力，成为进攻网络上的关键节点。
     
    正所谓“活着才有输出”，B-21的关键还在于隐身能力。隐形战机的作战效能在美军历次“捏软柿子”的战争中都得到了验证，但是在面对一个强大的对手时，依旧那么有效吗？
     
    “隐身技术”其实是“低可探测技术”的俗称。这是一种以减少自身电磁波信号特征为目的而采取的一系列技术措施的集合。从被探测物的大小、反射特性与电磁波的波长的关系图上可以看出随着雷达波长的变化，目标的RCS可分为瑞利区、震荡区和反射区三个区域。火控雷达为获取目标的精确方位通常都采用波长厘米级的微波波段，因此隐身技术主要依赖外形设计精确控制光学反射区的反射波束方向。在面对和自身体型差不多的瑞利区和震荡区内隐身设计手段基本失效。
     
    因此可以看出，隐身战机的机体和外露零部件尺寸是对抗雷达的关键。对于B-2这种尺寸的战机而言，米波（VHF）雷达的探测效果依旧处于光学区，其简洁的外形几乎可保证全向-40db（0.0001㎡）级别的隐身能力。而F-22和F-35这种小型战术飞机复杂的外形和小型活动舵面对于米波雷达则和裸奔没什么区别。F-22尚能保证对于UHF波段雷达的隐身效果，F-35浑身鼓包和外露小锯齿则只能在主要威胁方向达成隐身效果。那么对于B-21这种体型稍小于的B-2战略飞机而言，可以通过技术的进步维持B-2的隐身能力，甚至会更强一些。但是体型的限制对于HF（10米级）波段的雷达和B-2一样几乎无能为力。毕竟是落在瑞利区RCS最强的地方了。
     
    没看错，要产生能探测隐身轰炸机的HF电磁波，需要巨大的雷达发射天线。图为美军AN/TPS-71雷达，用5~28MHz频率雷达波，天线阵列长达2.5千米，探测距离可达3000千米。中国也建有类似雷达，如果你在野外看到很多奇怪的金属杆子排成一排，多半就是了。看得到但并不等于看得清，这种雷达的探测精度极为悲剧：轴向距离分辨率为目标距离*波长/接收天线孔径。可以简单算出对于3000千米距离的目标探测精度为12~72千米。这种精度只能提供早期预警，想要限制B-21的活动还需要精度高得多的探测数据以支持对空导弹的射击。
     
    随着电子技术的进步，米波（VHF）雷达在对抗战术隐身战机时已经可以提供高精度火控数据引导导弹射击。但是面对大型战略轰炸机依旧难以发挥作用。这里要谈一下发射功率和战机RCS对雷达有效作用距离的影响，让我们看一下雷达的基本公式：
     
    可见在保证接受回波功率的情况下，目标RCS值的1/4次方和发现距离成正比。通常认为B-2对战术雷达的RCS可达-40db级别，套用公式则可以将对方的有效探测范围缩减至1/10。以预警机而言，对B-2的探测距离将被压缩到50km级别。至于战斗机的探测距离则会被压缩至20km以下。因此为保证在预警雷达的支持下准确探测到B-2并将其击落，需要动用3架预警机和十余架战斗机前往可疑空域进行拉网搜索。然后将B-21替代B-2进行评估，假定其RCS相比B-2再降低一个数量级，那么将其找出来并击落所需的探测平台数量几乎翻倍。

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