圖10.13 兩種機(jī)翼電磁波反射方向的比較
圖10.14 斜置垂尾
圖10.15 翼身融合體
六、將飛機(jī)的雷達(dá)回波的主要能量控制在少數(shù)很窄的方位內(nèi)
雖然通過(guò)前面介紹的幾種外形隱身措施能有效地減縮飛機(jī)的RCS，但在某些方位飛機(jī)上
總存在一些構(gòu)成主要散射源的邊緣或表面。為進(jìn)一步減小飛機(jī)被雷達(dá)發(fā)現(xiàn)的概率，飛機(jī)外形
隱身設(shè)計(jì)的一個(gè)原則是將飛機(jī)的雷達(dá)回波的主要能量控制在少數(shù)很窄的方位內(nèi)，使波峰之間
的回波信號(hào)非常弱。也就是說(shuō)，通過(guò)仔細(xì)設(shè)計(jì)飛機(jī)的外形，使飛機(jī)的RCS 在雷達(dá)波照射的整
個(gè)方位內(nèi)，只有在少數(shù)很窄的方位內(nèi)才出現(xiàn)峰值，并使兩個(gè)峰值之間的RCS 非常小。由于回
波峰值之間的RCS 很小，與背景噪聲難于區(qū)別，從而使敵方雷達(dá)接收不到連續(xù)的信號(hào)，難以
確定飛機(jī)是一個(gè)實(shí)在的目標(biāo)還僅是一個(gè)瞬變?cè)肼暎档土死走_(dá)發(fā)現(xiàn)飛機(jī)的概率。
B-2 隱身轟炸機(jī)的外形的所有邊緣的方向被設(shè)計(jì)成兩個(gè)方向，就連進(jìn)氣道的唇口也設(shè)計(jì)
成鋸齒形狀，以使唇口邊緣方向與飛翼的前、后緣方向一致，如圖10.16 所示。當(dāng)電磁波照
射到B-2 該時(shí)，根據(jù)電磁散射機(jī)理可知，只有當(dāng)入射波方向垂直于飛翼的前、后緣方向時(shí)，
其RCS 才較大，其余方向上的RCS 很小。B-2 隱身轟炸機(jī)外形設(shè)計(jì)的意圖就是將B-2 的RCS
峰值在0～360°方位內(nèi)控制在四個(gè)很窄的方位內(nèi)。
現(xiàn)在，設(shè)計(jì)人員已認(rèn)識(shí)到這項(xiàng)措施十分有效，美國(guó)第四代戰(zhàn)斗機(jī)F-22 的外形設(shè)計(jì)（包括
艙門和口蓋的外形）的中再次應(yīng)用了這種外形隱身措施，如圖10.17 所示。
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圖10.17 F-22 戰(zhàn)斗機(jī)外形輪廓的方向盡可能一致
圖10.16 B-2 隱身轟炸機(jī)外形的所有邊緣
只有兩個(gè)方向
§10.5 飛機(jī)紅外隱身設(shè)計(jì)
由于任何飛機(jī)都會(huì)產(chǎn)生紅外輻射，而隨著紅外探測(cè)技術(shù)的發(fā)展，先進(jìn)的紅外探測(cè)系統(tǒng)和
紅外制導(dǎo)武器又日益發(fā)展并得到了廣泛應(yīng)用，從而對(duì)飛機(jī)的生存力構(gòu)成了新的威脅，這是軍
用飛機(jī)不能不考慮的問(wèn)題。
紅外隱身是針對(duì)各種紅外探測(cè)手段而言的。飛機(jī)紅外隱身的目的是降低其被紅外探測(cè)裝
置發(fā)現(xiàn)的概率，避免被紅外制導(dǎo)的武器擊中，從而提高飛機(jī)的生存力。為了實(shí)現(xiàn)紅外隱身，
必須設(shè)法降低飛機(jī)的紅外輻射強(qiáng)度，控制其紅外輻射特征。本節(jié)首先簡(jiǎn)單介紹幾種常用的紅
外探測(cè)裝置，然后在分析飛機(jī)主要的紅外輻射源的基礎(chǔ)上，介紹與飛機(jī)總體設(shè)計(jì)有關(guān)的紅外
隱身的措施。
一、紅外探測(cè)裝置
紅外探測(cè)裝置的種類繁多，例如紅外遙感、紅外雷達(dá)、紅外制導(dǎo)及紅外夜視系統(tǒng)等等。
在工作原理上又有主動(dòng)式、半主動(dòng)式和被動(dòng)式之分，其中對(duì)軍用飛機(jī)而言，主要有以下幾種：
（一）紅外遙感裝置及預(yù)警系統(tǒng)
遙感技術(shù)是指從高空遠(yuǎn)距離探測(cè)目標(biāo)電磁散射特性的一種技術(shù)。紅外遙感裝置利用對(duì)目
標(biāo)的紅外輻射的測(cè)量來(lái)識(shí)別目標(biāo)。將遙感裝置安裝到衛(wèi)星上或預(yù)警機(jī)上，即形成預(yù)警系統(tǒng)。
預(yù)警系統(tǒng)可直接探測(cè)彈道導(dǎo)彈的發(fā)射，并在廣闊的范圍內(nèi)對(duì)各種飛行器進(jìn)行偵察。
（二）紅外雷達(dá)
主動(dòng)式紅外雷達(dá)與微波雷達(dá)的工作原理是一樣的。由于需要有紅外激光發(fā)射器，故其結(jié)
構(gòu)比較復(fù)雜。被動(dòng)式紅外雷達(dá)也可以同樣具有搜索、跟蹤等多種功能，其搜索裝置通常由紅
外探測(cè)器、調(diào)制盤和目標(biāo)顯示等部分組成。探測(cè)器對(duì)飛行器的紅外輻射進(jìn)行大視場(chǎng)范圍內(nèi)的
搜索和偵察，發(fā)現(xiàn)目標(biāo)后轉(zhuǎn)入跟蹤。紅外雷達(dá)測(cè)角的精度很高，測(cè)距則多靠激光，即所謂的
組合體的雷達(dá)。當(dāng)前這種紅外測(cè)角，激光測(cè)距的組合雷達(dá)用的最多。
紅外雷達(dá)有許多類型，小型的機(jī)載紅外雷達(dá)是飛機(jī)火控系統(tǒng)的組成部分，用以瞄準(zhǔn)目標(biāo)
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并控制武器的發(fā)射，在戰(zhàn)斗中對(duì)敵方飛行器進(jìn)行攻擊。
（三） 紅外尋的制導(dǎo)導(dǎo)彈
一般飛機(jī)上都有很強(qiáng)的紅外輻射源（發(fā)動(dòng)機(jī)尾焰等），因此有一些導(dǎo)彈，就是利用這種強(qiáng)
輻射源引導(dǎo)導(dǎo)彈對(duì)其進(jìn)行攻擊。
應(yīng)再次指出，各種主要的紅外探測(cè)裝置，多采用被動(dòng)式，探測(cè)器本身并不主動(dòng)發(fā)射紅外
輻射，故使其更加隱蔽。當(dāng)飛機(jī)被探測(cè)和跟蹤時(shí)難于防備，也難于對(duì)其進(jìn)行干擾，這對(duì)被探
測(cè)的飛機(jī)威脅就更大。但紅外輻射總要通過(guò)大氣的傳輸，故受大氣狀態(tài)，云、霧等影響較大，
探測(cè)所使用的波段也受到大氣窗口的限制。
二、飛機(jī)的主要紅外輻射源
飛機(jī)紅外隱身技術(shù)實(shí)際上是一種設(shè)法控制飛機(jī)的紅外輻射特征，降低其輻射發(fā)射量的技
術(shù)，因此就需要對(duì)飛機(jī)上的紅外輻射源，尤其是一些較強(qiáng)的輻射源有所了解。飛機(jī)上的強(qiáng)輻
射源主要是發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)體的氣動(dòng)加熱和對(duì)陽(yáng)光的反射。
（一）發(fā)動(dòng)機(jī)的熱輻射
物體的紅外輻射發(fā)射量決定于其溫度的高低。飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)附近的溫度最高，故是強(qiáng)輻射
源。其輻射發(fā)射量的大小，與發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)和飛機(jī)的飛行速度和高度等因素有關(guān)。一般
應(yīng)按設(shè)計(jì)狀態(tài)或最嚴(yán)重的情況來(lái)考慮。
低速飛機(jī)（無(wú)人機(jī)等）上往往用活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)。活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的主要輻射源是發(fā)動(dòng)機(jī)外
殼、排氣管及排氣管所排出的廢氣。其中，發(fā)動(dòng)機(jī)外殼的溫度較低（90～100℃），發(fā)動(dòng)機(jī)排
氣管的溫度較高，在燃?xì)馐占魈幙筛哌_(dá)650～800℃，到出口處降至250～350℃，排氣管一
般用耐熱合鋼制成，其輻射功率可高達(dá)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)總輻射功率的70％左右；發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)?br />
至排氣管出口處的溫度已降至300℃左右，故其紅外輻射功率并不很大，但由于是一種有水
蒸汽和CO2組成的選擇性輻射源，且當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在富油狀態(tài)下工作時(shí)，燃燒不完全，有大量的固
態(tài)碳微粒，故在某些波段的光譜輻射發(fā)射量可能較大，故也不能忽視。
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