隱形機為何選用黑灰塗裝 ?

07-22

F-117 和 B-2 是當今世界知名的隱形飛機,除瞭另類的外形之外,兩者還有一個共同點,那就是通體塗成黝黑色或深灰色。那麼黑色為何會成為 F-117 和 B-2 的共同選擇,我國殲 -20 戰機的塗裝又有怎樣的變化,未來轟 20 是否也會采用黑色塗裝呢 ? 今天的烽火議軍情咱們就來聊聊這些話題。

F-117

和大傢的想象不同,黑色塗裝其實非常醒目,例如軍用教練機的塗裝需要盡量醒目,以降低空中相撞的風險,並使學員的飛行動作更易被觀察。所以世界上多數國傢將教練機塗成紅白相間、或橙色、黃色的塗裝,但英國空軍研究發現黑色的飛機比紅白相間的飛機更容易被發現,所以皇傢空軍的教練機都是黑色的,加拿大空軍也采用瞭這個成果,將 T-38 教練機塗成瞭黑色。

黑色既然如此醒目,那麼 F-117 為什麼要塗成黑色呢 ? 實際上,在 F-117 試飛階段,洛克希德工程師就進行瞭塗裝的研究,並向美國空軍建議把該機塗成標準的低視灰色。而負責 F-117 項目的美軍官員卻堅持采用黑色塗裝,他們認為 F-117 的白天生存力很差,不如塗成全黑色以徹底打消指揮官們在白天使用該機的念頭。

B-2

關於 F-117 的黑色塗裝也有另外一種說法,因為早期的隱身塗料,主要是防范磁性特征,以氧化鐵基材料為主,塗料本身顏色發黑。而當今最新的隱身材料,則是將吸波材料和高分子材料相結合,采用納米技術,將特殊結構高分子材料結合在一起,其隱身效率是最好的,美國 F-22 用的就是它。首批殲 20 驗證機和原型機試飛時,采用的是一種接近黑色的墨綠色塗裝,這說明我國的隱身塗料有自己的創新,而從 2011 號原型機之後,也改用瞭與 F-22 類似的銀灰色塗裝。

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實際上,F-22 采用的是雙色灰塗裝,一種是比多數天空都淺一點的淺幽靈灰,一種是比多數天空都深一點的深幽靈灰。深幽靈灰呈不規則封閉形狀噴塗在淺幽靈灰中間,如垂尾、平尾、機翼的中間區域、機背和前機身,這兩種深淺不同的灰色搭配在一起可以適應大多數的天空背景。值得註意的是,F-22 的上下表面從進氣口到尾翼都有一圈灰色輪廓線,上邊面的較深,下表面的較淺,據推測這種塗裝有助於模糊 F-22 的輪廓。而殲 20 的塗裝則更加復雜,目前曝光的就已經有兩種不同割裂迷彩,從實際效果上看,殲 20 更能融入天空背景,視覺隱身能力更強。至於 FC-31 首架原型機的黑色塗裝,則更接近於一種身份標示,用於告訴大傢我是隱形飛機。

F-22 和 " 捕食鳥 "

那麼未來的視覺隱身技術會怎樣 ?90 年代波音曾試飛瞭高度機密的 " 捕食鳥 " 隱身飛機,研究瞭包括視覺隱身在內的多項隱身技術,其中可能包括瞭類似 " 耶胡迪 " 和 " 羅盤幽靈 " 燈光那樣的主動 LED 蒙皮發光技術,但至今沒有透露具體的技術細節。主動 LED 蒙皮發光技術是在飛機的復合材料蒙皮中嵌入 LED 發光元件,根據飛機周圍的環境來改變蒙皮的亮度,從而使飛機輪廓更好地融入背景中去,如果采用具有紅外發光能力的 LED,甚至還可誘騙紅外制導空空導彈。

不過,對於在同溫層飛行的飛機來說情況又有所不同,這個高度的天空很暗且沒有雲和霧霾,淺灰色飛機的下表面會被下方雲層反射的陽光照得雪亮,在暗色天空的映襯下十分醒目。這也是為什麼地面看在同溫層飛行的客機是一個小亮點的原因,所以此高度飛行的飛機最佳偽裝色是深灰。而在大氣層邊緣飛行的高空偵察機的塗裝最好是黑色,這樣才能融入黑色的太空背景中去。所以在現階段美國空軍的裝備序列中,直升機、A-10 攻擊機和其他在中低空作戰的戰鬥機塗裝是淺灰。KC-10、B-1、B-2、B-52 轟炸機以及其他在 15000 米高度飛行的飛機被塗成深灰色,飛行高度最高的 U-2 和 SR-71 被塗成黑色。同樣的道理,未來如果傳言中的我國隱形轟炸機轟 20 面世,采用類似 B-2 深灰色塗裝的可能性也比較大。

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網友繪制的轟 20 想象圖(鳴謝:彩虹熊)

不過,對於轟 20 來說,要追求全面的隱身性能,還有一個關鍵技術必須突破,那就是消除尾跡。富含水蒸氣的發動機尾氣在冷凝後就會形成尾跡,拖著長長的尾跡飛行,就等於向敵人顯示你的方位、方向和速度。那麼如何消除尾跡呢 ? 可以在尾氣中摻入氯氟磺酸制劑來減少尾跡的形成。氯氟磺酸可使凝結的水珠分解成更小的超形核水滴,後者難以被看見且更容易被空氣吸收。美國空軍曾在 B-52 上進行瞭多次氯氟磺酸試驗,但氯氟磺酸具有毒性和腐蝕性,所以一直無法實用化。另外隱形轟炸機為瞭在全程消除尾跡,需要安裝幾噸的氯氟磺酸容器,以便在整個任務中持續播撒使用,這顯然不可能做到。

不過,B-2 隱形轟炸機的確設計有氯氟磺酸系統,其儲存罐安裝在尾噴管外側的機身內。在禁止使用氯氟磺酸後,B-2 安裝瞭尾跡激光報警系統,如果檢測到有尾跡產生,系統就會提示飛行員爬升。據說現在 B-2 升級瞭新型抗尾跡系統,但細節仍在保密中,也許美國空軍還在用有毒的氯氟磺酸,誰知道呢 ?

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