从歼20看战斗机隐身的秘密 |
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特殊机头与机身形状 歼20机头(图源:网易) 歼20采用尖顶拱形机头,其垂直截面基本呈棱形。机身上下部由两个倾斜平面结合,一条细细的棱线纵贯前机身。 设计原理:一般飞机的机身呈圆柱形或接近圆柱形,电磁波无论从机身四周哪个方向照射,雷达散射截面都比较大。如果机身剖面形状改为棱形,就只有照射方向正好和棱形表面垂直时,飞机的雷达散射截面才最大;而从其他方向照射时,雷达散射截面就比圆形剖面的小得多。 翼身融合和垂直尾翼外倾 歼20翼身融合较好,整个机腹较平整光滑(图源:网络) 歼20的鸭翼和主翼都处于同一平面内,鸭翼、主翼和垂尾前缘的线条干净简洁,没有多余折角,采用了适中的后掠翼,主翼与机身融合良好。 设计原理:一般飞机的机翼和机身、平尾和垂尾之间,会产生一种角反射效应,即相邻两个表面接近垂直时,电磁波不管从哪个方向入射,经过一次或几次反射后,最终都将沿入射波相反方向返回到雷达接收机。而采用翼身融合体的飞机,机身和机翼平衡过渡,看不出明显的分界线。这样,在机身和机翼之间就不会出现角反射效应。 此外,歼20采用双外倾全动式差动垂尾设计,是因为倾斜的立面可以有效降低侧向雷达回波强度。 主要机体部件相互平行 主要机体部件如机翼、鸭翼的前缘在水平投影面上相互平行,前机身进气道向外倾斜的侧壁和相同一侧的垂直尾翼相互平行,左右相对的垂直尾翼和腹鳍相互平行,垂直尾翼后缘和腹鳍后缘在垂直投影面上相互平行,进气道唇口外缘线和腹鳍前缘在垂直投影面上相互平行。 设计原理:将雷达反射波集中到几个窄波束以内,使飞机在其他方向上的散射截面积尽可能最小。 DSI进气口 图源:网络 在发动机进气系统上,歼20采用了先进的无附面层隔道(DSI)进气口设计,这种进气口的特点是在进气口前方的机身上有一个鼓包状突起,通过这个突起来模拟常规进气道中的一、二级可调斜板。 设计原理:这样设计一是取消了传统超音速进气道上的复杂结构,大大减轻了结构重量,二是消除了附面层隔道和飞机蒙皮之间的雷达反射,减小了飞机迎风面的阻力,有助于降低正前方的雷达散射截面,提高了飞机的隐身性能。 S形进气道 图源:网络 歼20采用的S形进气道在进气口之后立即大幅向上方内侧弯曲,以同时避开主弹舱和侧弹舱,然后再形成两个并行的管道通向发动机。 设计原理:在飞机内部,发动机是强反射部件。特别是直的进气道,雷达波可以从进气口直接照射到发动机的风扇或压气机叶片,产生很强的反射波。如果把进气道做成S形,雷达波在S形进气道中会发生来回反射,避免了雷达波直接照射到发动机风扇或压气机叶片,减小了雷达散射面积。 武器内置 图源:网络 歼20在机身腹部有可以携带中程空空导弹的主武器舱,在进气道外侧有可以携带近距离格斗导弹的小型武器舱。 设计原理:为了保持外形的平滑,最大限度减少表面突出物,从而减少角反射效应。 各舱门边缘为锯齿形 图源:网易 歼20原型机起落架舱门和减速伞舱门均有锯齿形边缘。 设计原理:电磁波入射到接缝处,存在多次反射的特征,采用锯齿形边缘能够减少接缝处的雷达回波强度。 雷达隐身材料 歼20采用了超材料隐身薄膜,超材料是一种特种复合材料,通过对材料关键物理尺寸进行有序结构设计,使其获得常规材料不具备的超常物理性质,实现对雷达波束的散射和吸收。 设计原理:超材料隐身不是通过改变雷达波反射或吸收雷达波来进行隐身,而是通过改变波的传播路线,使波发生弯曲,以达到绕射传播的目的从而实现隐身。 除此之外,还有哪些因素影响歼20的超隐身能力呢? 参考文献: [1]潘文林.会当凌绝顶一览众山小——全面解析歼20[J].创新科技,2011,(2):30-37.返回搜狐,查看更多 |
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