书城军事隐形武器科技知识(上)(青少年高度关注的前沿武器科技)
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第2章 隐形武器

概述

隐形武器的出现是人们千百年来不懈追求的结果。现在正在秘密研制中的隐形武器有隐形飞机、隐形导弹、隐形舰船、隐形水雷、隐形坦克等。未来隐形武器将朝着多兵种、全方位、更隐蔽的方向发展。

运用现代科技手段对武器进行隐蔽,难以为敌方的侦察手段所发现,进而提高武器的突防能力和生存能力的武器。又称隐身武器。隐形武器有隐形飞机、隐形军舰、隐形坦克等,通常采用的隐形技术分3类:

①改进武器结构外形,减少雷达反射截面。

②采用能吸收或偏转雷达信号的原材料。

③改进武器的电子对抗设备,快速精确地查明敌方雷达和拦截武器制导系统的方位,对其实施强有力的干扰和诱骗。

分类

隐形飞机

隐形飞机不易被敌方雷达或红外、可见光、声探测等传感器发现,主要包括隐形轰作机、隐形战斗机和隐形直升机。

隐形飞机最重要的两种技术是形状和材料。首先,隐形飞机的外形上避免使用大而垂直的垂直面,最好采用凹面,这样可以使散射的信号偏离力图接收它的雷达。

例如,SR-71“黑鸟”飞机和B-1隐形轰炸机采用的弯曲机身;贝尔AH-1s“眼镜蛇”直升机最先采用的扁平座舱盖;在海湾战争中发挥重要的F-117A“大趋势”隐形战斗机采用的多面体技术;美国波音F-111实验机上的任务自适应机翼等。这些飞机的造型之所以较一般飞机古怪,就是因为特种的形状能够完成不同的反射功能。

其次,隐形飞机采用非金属材料或者雷达吸波材料,吸收掉而不是反射掉来自雷达的能量。雷达吸波材料分两大类,一类是谐振型,一类是宽频带型。

其中谐振型雷达吸波材料是为了某一频率而设计的、以磁性材料为基础、能把相消干涉和衰减结合起来的吸波材料。宽频带雷达吸波材料通常通过把碳-耗能塑料材料加到聚氨酯泡沫之类的基体中制成,它在一个相当宽的频率范围内保持有效性。

把雷达吸波材料与雷达能量可以透过的刚性物质相结合,形成雷达吸波结构材料,这种材料还属于保密的吸波材料之一。运用最新的材料,隐形飞机在雷达上反射的能量几乎能够做到和一只麻雀的反射能量相同,仅仅通过雷达就想分辨出隐形飞机是非常困难的。

另外,应尽量减少机身的强反射点或者说是“亮点”、发动机的噪声以及机体本身的热辐射等,因为这些方面的存在也容易“出卖”飞机的存在。例如,SR-71黑鸟飞机就采用闭合回路冷却系统,把机身的热传给燃油,或把热在大气不能充分传导的频率下散发掉。

隐形导弹

所谓隐形导弹,是改变己方武器装备等目标的各种可探测信息特征,从而降低目标被对方探测系统发现概率的导弹。可分为:隐形远程空空导弹,隐形巡航导弹,隐形红外照明弹。

隐形远程空空导弹,由吸波复合材料构成其外层,可以吸收导弹的红外线,不易被对手发现。导弹在飞机上挂载时,将置于机体内,进一步控制导弹的红外特征。作战时,它可攻击100公里远的对方飞机。

目前,美空军还在发展一种近距空中格斗用的隐形导弹,代号为AIM—9X,属于“响尾蛇”空空导弹的最新发展。

隐形巡航导弹,在隐形巡航导弹方面,较为突出的是AGM-129,其翼面和方向舵等,均由复合材料构成,制导系统没有用雷达高度表,而是用激光雷达,辐射面更小,辐射源较大的动力系统加装了红外控制系统、红外冷却装置等。

隐形红外照明弹,是指在夜间增加目标的红外光,减少可见光,使己方夜战人员通过红外夜视系统看得更清和更准,而对方毫无察觉。据称,美国人于20世纪80年代后期便开始这方面的研制工作,并很快获得了成功。

美国在海湾战争尝到甜头后,更加重视隐形照明弹的发展,现正向火炮发射、飞机发射等发展。照明弹滞空时间由二三分钟向6分钟方向努力,照明距离由100多米,向数千米发展。

隐形军舰

隐形军舰不是指肉眼见不到的军舰,而是指用现代化探测装置,如雷达、声纳、红外探测器等探测不到,或极难探测到的一种新型军舰。它出现于本世纪90年代的几个世界海军强国的舰队中,如美国的“海影”号、瑞典的“斯迈杰”号、法国的“拉斐特”号军舰,都属于隐形军舰。

隐形军舰的出现略迟于隐形飞机,它是将隐形飞机的隐身技术移植到军舰上的结果。隐形军舰的隐身技术与隐形飞机一样,但难度要大于飞机,因为军舰的速度慢、体积大。

隐形军舰要做到隐形,最少需要做到雷达隐形与红外隐形。雷达隐形就是要让军舰不强烈反射电磁波或根本不反射电磁波,从而让雷达“致盲”,看不到军舰所在。另外,在舰体外表涂上一层能吸收电磁波的涂料也是隐形手段之一。

这种涂料能够吸收雷达的电磁波,不让电磁波反射回去,或者将电磁波转化为热能消散到大气中去。通过以上两种隐形手段,军舰在雷达屏幕上变得模糊、缩小直至消失了,从而达到了雷达隐形。

另外,军舰这种钢铁怪兽极容易被红外探测器探测到,因为军舰有很强的红外辐射,它的甲板吸收太阳光反射出大量的辐射热,它的烟囱、各类排气管和机器运转散发出的热量都很容易被红外探测器探测到。

为了不被红外探测器探测到,就要考虑尽量少排放热量或以各种屏蔽措施予以屏蔽。现在隐形军舰上采用的“红外抑制装置”还不完善,还达不到红外隐形的目的。另外,军舰还要考虑声隐形,即不被声纳探测到,这点也是较难做到的。

隐形潜艇

潜艇隐身技术出现于二战期间。半个世纪以来,潜艇隐身技术在降低噪声、加吸声涂层和反雷达波涂层、采用新型推进装置、优化潜艇结构和增大潜深、隐蔽通讯和降低电磁及红外辐射等方面,取得了显著的效果。

美国的“海狼”级和“百人队长”级核潜艇、俄罗斯的“北德文斯克”级核潜艇等均采用了大量新的隐身技术。

隐形水雷

隐形水雷的材料是超级复合无磁性材料或高性能塑料。军事专家们打算将水雷做成各种形状,布放在海底;或在水雷的外壳上涂抹一层特殊的物质,以减少探测声纳的探测波束,达到隐形的目的。

隐形坦克

目前,各国正对现有坦克进行大幅度的改进,谋求在动力、隐形、装甲防护、信息战能力和武器杀伤力方面有所提高。法国陆军武器装备集团研制的AMX-30DFC隐形坦克就是21世纪新型坦克的代表。

这种隐形坦克神奇之处是依靠减少坦克车身和炮塔产生的红外和雷达反射信号,减少隐形坦克被热成像装置、雷达和毫米波装置探测到的可能。

英国隐形坦克将被覆盖上一层纳米材料制成的“隐身衣”,不论从哪个角度看,都可以“遁形”。美国国防高级研究计划局也为“隐形研究”投入了大量资金。日本也宣称研究出了“隐身衣”。

坦克一般通过以下方式进行隐身:

一是改进坦克的结构布局和大量使用复合材料,使雷达“测不到”。雷达探测目标主要是通过目标反射具有相关特征的雷达波实现的。

科学家们在设计新型坦克时,尽可能使其布局合理,减少雷达波的有效反射面积,如美国的M1A2坦克和我国的99式坦克等,就是通过采用扁平低矮的车身来减少正面被探测的有效面积。另外,科学家们设想在坦克表面涂覆隐形涂料,可以有效减少雷达反射面积。

二是降低坦克红外辐射,使热成像仪“探不到”。现代坦克的发动机功率达一千多千瓦,运转时所散发的热量,和一个火炉差不多。另外,坦克射击时炮管散热、履带行走时摩擦发热等都使坦克与周围环境产生较大的“温度差”,从而被热成像仪探测到。

因此,科学家们采取使用隔热发动机,在燃油中加入添加剂,改进冷却系统和通风系统等方法,来减少坦克与周围环境的温差。如美国在研的“未来作战系统”,就计划综合采用以上措施。

三是给坦克涂敷迷彩或挂伪装网,使微光夜视仪及其他光学器材“找不到”。微光夜视仪及其他光学器材搜寻目标主要是根据坦克与周围环境的色觉差别进行的,差别越小,越难发现。

试验表明,坦克采用三色或四色迷彩后,用微光夜视仪及其他光学器材探测到的概率由75%下降到33%。如在科索沃战争中,南联盟人民军利用涂料、染料和其他材料改变坦克和背景的颜色图案,成功地保存了坦克装甲车辆。

对此,北约的高级将领也不得不叹息“为摧毁隐藏在山林中的一辆坦克,至少需要出动6架飞机,而且还不一定成功”。

四是降低坦克噪音,使声波传感器“听不到”。坦克噪声主要来源于发动机、悬挂系统和履带,易被声波传感器探测到。因此,专家们通过设计先进的发动机以及采用先进工艺生产以降低坦克本身产生的噪音。如美国的F-117A战机,由于采用了全新设计的F-404发动机,据说在跑道距离其上百米处,它所发出的声音不高于蜜蜂所发出的嗡嗡声。

五是施放新型烟幕,实现多种条件下的综合“隐形”。施放烟幕是传统隐蔽坦克的一种行之有效的做法,现代条件下仍然适用,只是此烟幕非彼烟幕,技术上更先进。例如,美国已研制成功反红外遮蔽烟幕火箭,这种火箭经过发射到约120米的高空后发生爆炸,产生长300米高120米的红外烟墙,这种烟墙可有效遮蔽地面目标的可见光、雷达波和红外辐射。

未来隐形侦察/骑兵车

美国目前正在研制其未来的隐形步兵战车和装甲人员输送车。其中未来隐形侦察/骑兵战车,就是其中的代表之一。该车将是美国陆军2020年左右的主力侦察/骑兵战车。这种车的最大特点,除了具有隐形能力,几乎是一个传感器和电子设备的综合体。各种各样的传感器和电子设备占去了大部分车辆平台。另外,车上还将装有35-40毫米口径机关炮一门和对付地面威胁的导弹等武器。

弱点

有矛必有盾,电磁脉冲武器是隐形武器的“克星”。电磁脉冲武器威力巨大,具有短时巨能(0.001秒发射能量可达1万到10万伏特/平方米)、杀伤面广(影响频率涵盖极低频到超高频)以及投送方式多(导弹、战机、火炮发射或人工携带)等特性。

除了造型上的独特设计之外,隐形武器的主要秘密在于靠吸波材料吸收电磁波,从而减少电磁波的反射和被发现的概率。而电磁脉冲武器的脉冲能量密度极大,瞬间就能使吸波材料的温度上升,从而对其造成破坏并使隐形武器“原形毕露”。