近年来，越来越多的国家开始涉足隐身飞机领域，各种隐身战斗机、隐身轰炸机、隐身侦察机、隐身无人机等隐身飞机开始遍地开花。关于隐形飞机的各种讨论在大街小巷都能听到很久。隐身飞机是什么飞机(为什么隐身飞机可以“隐身”)？

隐身飞机指的是什么飞机(为什么隐身飞机可以“隐身”)。

其实“隐身”的概念有很多，主要包括光学隐身、雷达隐身、红外隐身、声隐身和磁隐身等。隐身飞机中的“隐身”并不是传统意义上的“肉眼不可见”，而主要是指雷达和红外的“低可探测性”，使其对于雷达探测达到“隐身”效果！

飞机是怎么被发现的？

敌机的到来主要是在飞机最早应该上战场的时候，通过肉眼观察和声音发现的。后来人类学会了使用无线电波和热辐射，在现代战争中敌人探测逐渐演变成超视距作战。目前探测敌机的各种方法60%来自雷达探测，30%来自红外探测。其他检测手段很难发挥作用！

雷达探测原理。

对于雷达探测，地面或机载雷达探测器将主动发射无线电波。当无线电波遇到空中的物体时，就会被发射出去，一部分被反射镜反射的无线电波会沿着原路返回到雷达探测设备。然后，可以通过计算发射和接收雷达波之间的时间差来确定被探测飞机的距离。经过反复检测，还可以获得飞机的具体位置、飞行速度和飞行方向！

b-52轰炸机的红外成像。

就红外探测而言，飞行中的飞机本身，尤其是在排气喷管中不断喷出高温高压气体的涡扇/涡喷/冲压发动机，是一个巨大的热源，这个巨大的热源与周围环境相比会“释放”出强烈的热辐射。红外探测设备可以依靠飞机的红外特性精确探测到飞机的具体位置，但是红外的探测距离比雷达探测要近得多！

如何实现飞机隐身？【/br/】现在我们知道了飞行中的飞机是如何被发现的，为了避免飞机被发现，设计师会尽最大努力降低被发现的可能性，避免雷达探测和红外探测，达到“隐身”的目的。目前，要实现飞机的“隐身”，大致可以分为三种方式:外形设计优化、使用吸波材料和减少红外探测:

1.形状设计优化。

为了使飞机能够飞行并具有多种功能，飞机的气动外形一般比较复杂，总是有很多部件强烈反射雷达波。比如飞机上凸起的Baxter网出零件和外挂武器，发动机进气道和尾喷管，机身上的尖角和飞机，都非常容易对雷达波产生镜面发射曝光位置。飞机的回波强度通常用“雷达截面面积”(RCS，单位平方米)来表示，RCS值越小越有可能。

▲歼-20和苏-57(T-50)在150 MHz /VHF频段雷达截面积仿真结果。

因此，飞机要想降低RCS值，达到雷达波的隐身效果，就需要将探测雷达发射的雷达波反射到其他方向，使探测雷达无法接受来自自身的反射波，这就需要优化飞机的气动外形。根据相关文献，气动外形优化对飞机隐身的贡献可达85%以上，因此隐身飞机应尽可能消除对雷达波产生镜面发射的外形结构。

F-117A隐身飞机示意图。

首先，在飞机外形设计中要避免使用大平面和大凸面。最好的方式是对部件采用斜形设计，如斜垂尾、平表面机身或多面体机身、斜切进气口、斜切翼尖等。，以便将雷达波直接反射到其他方向。这方面最典型的例子就是真正意义上的第一架隐身飞机F-117A，全身几乎找不到凸面。

那么，对于隐身百特网的外形设计来说，消除能产生角反射器效果的外形组合也是非常重要的(由三个相互成90度的平面构成的角体称为角反射器)。比如用双垂直V型尾翼代替单垂直尾翼，合理设计飞机座舱盖防止雷达波进入座舱，取消导弹挂架等都是现代隐身战斗机的典型设计，都可以减少角反射器效应。

此外，用飞机上的其他弱散射部位遮挡强散射部位，还可以优化隐身外形，比如用大后掠角的机翼遮挡机身的侧向散射，用S形弯曲进气道(蛤壳形进气道)遮挡发动机的散射，直接将外部武器弹药投放到机身内等。，都是为了屏蔽飞机上的强散射部位，或者直接将发动机进气道布置在机身上方，用机身屏蔽进气道的复杂性。

歼20的做工。

除了上述三种形状的优化设计外，对于一架飞机来说，粗糙的形状会对雷达波产生更多的漫反射，这对隐身飞机控制反射雷达波的方向会有一些意想不到的效果。因此，更好的工艺和光滑的形状也将有助于隐形飞机。

2.使用吸收材料。

然而，隐身飞机仅仅通过优化外形来更好地“隐身”雷达波是不够的。作为一个庞大而复杂的整体，飞机首先要飞得更好。像F-117A这种依靠超级计算机计算出的奇特外形，可以说只能靠发动机飞行，这也让它的机动性和速度变得更差。这时，“吸波材料”的作用就体现出来了。

吸收材料原理。

“吸波材料”是依靠雷达波在材料中感应出的传导电流，产生磁滞损耗或介电损耗，使雷达波照射在飞机上的电磁能量转化为其他能量发射出去，没有二次反射波就无法被雷达探测到。对于一些在外形上无法优化或者整体使用雷达吸波材料的部位，隐身飞机可以达到更好的隐身效果。

隐身飞机为什么能“隐身”，它是如何做到的？

一般来说，“吸波材料”是由不锈钢纤维、石墨粉、稀有金属、铁氧体等能够吸收和转换电磁波的材料制成。随着技术的不断成熟，“吸波材料”在隐身飞机上的应用越来越少，它们不仅由隐身涂层制成并应用于机身，还由吸波材料或透波材料制成用于某些特殊部位。

3.减少红外探测。

战斗机上产生的热辐射大致可分为发动机辐射、尾喷辐射、飞机蒙皮辐射和飞机反射太阳光辐射。对于战斗机来说，这些热辐射在红外探测设备面前可以说是非常明显的。虽然远距离红外探测效果不显著，但先进机载红外搜索跟踪系统(IRST)对装有涡扇/涡喷发动机战斗机的前向探测距离可达180公里，可以说接近记录的雷达探测距离。

F-22战斗机二元矢量尾喷管。

目前红外隐身最有效的方面是发动机采用矩形二维喷管，可以使羽流变平，降低红外特性。虽然降低发动机喷管温度也是降低红外特性的方法之一，但是先进的发动机涡轮前的温度越来越高(高达2000K)，所以我们只能用热屏蔽或冷却来降低外界检测到的温度。此外，飞机表面的红外隐身涂层也可以抑制飞机表面的红外辐射。总之，红外隐身的实现在外形和材料上要比隐身困难得多。

F-22被红外设备探测到。

但即使隐身飞机在外形设计、吸波材料和红外隐身上同时进行优化，也无法在探测设备上达到绝对的“隐身效果”，因为雷达发现目标的距离与很多因素有关，比如雷达发射功率越大，天线增益越大，目标的波长和RCS越大，雷达对目标的探测距离就越长(也与雷达波长有关)。

这架飞机被雷达发现了。

目前任何隐身飞机的“雷达截面积”的RCS值都不能降到0，甚至F-22战斗机和B-2的最小RCS值也只有0.01平方米。达到这个RCS值的隐身飞机，即使是20公里距离内的普通雷达，也很容易被发现(但此时意义不大)；此外，同时设置多个联合雷达，一个雷达发射探测波，其他雷达接收隐身飞机反射的雷达波，理论上可以远距离发现隐身飞机。

隐身飞机的未来发展。

目前隐身飞机的隐身效果只对短波雷达有效，对米波雷达以上的长雷达波很难达到隐身效果。为了更好地应对隐身飞机，各国也在发展米波雷达(米波雷达的探测精度不足)，这对隐身飞机的“隐身”提出了新的挑战。因此，未来隐身飞机的发展必须兼顾短波雷达和长波雷达的隐身，甚至实现全波段雷达波隐身。

另外，隐身飞机外形设计的最优结果本就不应该有垂尾、平尾、鸭翼等这些结构的，只有这养才能更好的控制反射发射而来的雷达波的。当然，没了这些操作面，飞机本身的机动性也将大大降低甚至丧失，所以这时候三元矢量发动机的好处就体现了出来，取消垂尾、平尾、鸭翼等结构后，三元矢量发动机也将成为未来战机的标配之一。