B-21全频谱隐身就能威慑中国?我国全频谱隐身战机已在试飞!
美国当地时间12月2日,美国空军首次公开展示了B-21“突袭者”隐身大型轰炸机。美军宣称它是全世界第一架第六代隐身大型轰炸机,可以“穿透最坚固的防御系统,在世界任何地方进行精确打击”。国内也有业内人士评价称:“你能听到它的声音,但就是看不到它”。倘真如此,这就意味着全球各国多年精心打造的防空网络在它面前就完全形同虚设了。那么,B-21是如何实现如此强悍的突防能力的呢?答案显然是隐身性能。
国内军事专家认为,虽然B-21看似是在B-2技术上的优化改进型,但它的隐身能力不容小觑。为了进一步提升其隐形能力,B-21除了尾部外形变成“锯齿”形状,还进一步降低了正向雷达散射截面积(RCS),并降低了多频段、全向的RCS。通过强化隐身能力,从而提升其在高强度冲突中面对大量反隐形系统时的生存能力。一旦它突防成功,就可以直接在目标区上空大量投放廉价弹药,以较低成本对敌方高价值目标构成毁灭性打击。
美国国防部长奥斯汀特别强调,B-21浓缩了美方50年来的隐形战机研制技术,即便是世界上最先进的防空系统也难以发现其行踪。那么当今世界尖端武器装备上的隐身技术有哪些?B-21可能会采用哪种隐身技术呢?
根据中信建投证券发布的《隐身材料行业深度研究报告》介绍,目前全球主流隐身方式主要有:涂层+结构,雷达+红外,高温+常温。简言之,就是涂层隐身和超材料全频谱隐身两种。
涂层隐身技术主要就是把隐身材料涂覆在尖端装备上面,通过材料与电磁波发生相互作用,将电磁波转化为其它形式的能量消耗掉,不过传统的雷达吸波涂料最多只能覆盖到S波段,而且战机上能够涂装的吸波涂料厚度是有限制的,导致传统的雷达吸波涂料无法实现对L及以上波段的雷达波的隐形。
超材料隐身则是通过人造微纳结构进行有序的排列,创造出来的人工合成物质,也是融合了超级计算、集成电路制造、微纳加工、功能材料、装备结构、电磁场与电磁波、微波射频等领域的技术,通过吸收、透射、偏折等多种技术手段利用整个产品空间实现超材料尖端装备产品的电磁性能。
相比涂层隐身主要是以喷涂技术在工件表面制备吸波涂层,超材料隐身技术有着本质区别和更为显著的优势。首先,超材料技术作为一种跨代隐身技术,从根本上提升了高端装备的隐身性能,实现了传统涂料无法解决的全频段涵盖低频到红外,隐身性能相比涂料提升一到两个数量级。其次,超材料从根本上解决了传统涂料隐身无法维护的问题,并从根本上解决了“隐身”、“探测(天线)”、“结构承载”一体化的难题,使得隐身结构的重量减轻了50%,全寿命周期使用成本降低了40%。
而根据B-21的制造商诺斯罗普·格鲁曼公司的介绍,该公司除了研制出B-2、B-21隐身轰炸机外,还为美军的现役隐身战斗机F-35开发全方位隐身组件。由此可见,B-21在隐身方面的技术和材料大概率是在B-2和F-35隐身方案基础上的升级,结合网友的猜测,再联系到超材料隐身相对于涂层隐身的跨代优势,可以大胆预测B-21采用的隐身技术很可能就是超材料隐身。如果预测成真,那么凭借我国在超材料领域的领先优势,未来我国的新一代装备在隐身方面恐怕要更胜一筹,比如正在研制中的轰-20。
美军把B21的发布时间选定在北京时间12月3日上午9点,似乎是有意为之。这也让军迷们更加期盼我国的新型战略轰炸机轰-20早日面世。根据此前央视公布的消息,我国新一代远程轰炸机轰20会采取类似B-21的飞翼式设计方案,主打隐身能力,采用亚音速设计,预计航程约1.3万公里,作战半径超过5000公里,载弹量可达30-40吨,作战效能是现役轰6K的5倍。
对于之下,轰-20除了在航程、作战半径、载弹量方面会全面领先B-21之外,在突防能力隐身性能方面,轰-20很可能也将有过之而无不及。得益于我国超材料技术突飞猛进的发展,目前我国现役装备的隐身技术已经非常成熟,并且在全频谱隐身领域已经走到了世界前列,丝毫不逊于美国。超材料在战机、导弹、舰船等多领域已经得到大规模应用。超材料的隐身性能目前已经在歼20上得到了实战检验,未来的歼-35大概率也会使用超材料隐身。因此,轰-20的隐身技术很可能会延续或升级歼-20上的超材料隐身方案。
(采用光启超材料隐身结构件的歼-20)
在前不久举办的珠海航展上,被美国列入“实体清单”的全球超材料龙头光启技术发布了第四代超材料技术,使得我国超材料发展再一次实现全球跨代领先。光启第四代超材料技术凭借在关键指标上十倍数量级的性能提升、更大的超大带宽特性、更轻的重量等特点,使其具备更优越的隐身能力和更广阔的应用范围。它不仅可以应用在机身的关键部位上,还可以覆盖在装备全身。光启的第四代超材料技术不仅在技术上与国际同行形成了代差,未来装备应用后的隐身性能也很可能甩开对手数个数量级。
(第一代至第四代超材料结构)
根据介绍,第三代超材料技术就已经具有全波段隐身性能,但达到何种程度的隐身仍然是一个保密数据。既然第四代超材料在性能指标上比第三代有了十倍以上的提高,想必它在各波段的隐身能力也会有相应的显著提升。据说第四代超材料出来以后,我国对先进飞机隐身能力的指标将调整到P波段。
如果我国真的将对P波段隐身纳入尖端装备隐身指标中(也就是对米波段进行隐身),现有的涂料对这些尖端装备隐身的作用将会受到很大的限制。超材料对隐身的作用将会越来越大,甚至整个机体外壳都要用超材料作为隐身材料。有消息称,预计歼-35就有望实现全频谱隐身,并已经进行了多轮试飞。如此推测,未来的轰-20隐身能力也会进一步增强,其各方面性能指标大概率不会逊于B-21。
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