苏35用上苏联隐身黑科技,可最后却成了见证这项技术消亡

等离子隐身一度是苏联众多军事科技“神话”中最耀眼的明星,可最终等离子并未真的在武器装备中大量使用,更多的是活在PPT里,这自然就让曾经的“神话”成了“笑柄”。

其实等离子隐身的优势和局限都非常明显,等离子隐身的研发与陨落不能一棍子打死。今天,北国防务(微信ID:sinorusdef)特约撰稿人杨政卫就从技术和历史的角度说说这事。

△俄罗斯的3M25导弹被确认使用了等离子隐身技术

俄罗斯搞等飞机等离子隐身系统的脉络其实比较清晰,研制单位是克尔德什研究中心,该中心的主业是搞火箭。那搞等离子干啥?应该是用来改变火箭外围等离子的性质,解决通信等问题。

至于飞机隐身,最早公开的信息应该是1999年院长科罗基夫对俄塔社透露的,当时的系统是重约100千克,耗电5~50千瓦的电子束装置。不过,科罗基夫表示,大约在2015年研究中心内已经没有人从事等离子与雷达反射截面积的研究的团队。

虽然俄罗斯飞机整体等离子隐身的研发早在十几年前就停止了,但局部应用应该还是有的,T-50的雷达罩(苏-35应该也有)的等离子屏蔽装置就是克尔德什研究中心的产品,而且也是科罗基夫院士主持的。这个装置是在天线周围,或是盖住天线的透波容器内产生等离子,由于是在密死循环境下,因此可以严格的设定好里面的气体条件,这样就可以较省电,任何高度均适用,而且可以严格的选择你要的功能。例如不开等离子时屏蔽是透波的,等离子打开时,可以拥有让完全弹开雷达波,或是吸收雷达波等。

△T-50和苏-35的雷达罩内可能使用了局部等离子隐身技术

至于为什么全机的等离子隐形已经不用了?我们可以从技术层面与历史层面去看:

首先看技术层面,等离子隐形与传统的“外形+涂料”有什么差别。等离子系统是用电子束将飞机周围变成等离子态,等离子会跟电磁波有交互作用,因此这点有点像隐身涂料,差别在于隐身涂料有寿命问题,等离子是源源不绝再生,而电子束又是很成熟的机电装置。

不过在有限的功率下,等离子的性质会跟周围大气情况有关。为了产生并维持一样多的等离子,越低空会越耗电。因此,可想而知必须在一定的高度以上会比较适合。包括科罗基夫的专利在内的一些文献指出,在要在10000米高以上效果较好。

△等离子隐身最初是为MFI计划飞机研制的

除此之外,等离子的耗电量大约会跟要针对的频率的平方成正比。例如频率如果变成10倍,耗电会增为100倍。以5~50kW的功率,以及10000米高空来算,要对L波段或更低频的隐形的等离子都没问题,而对5厘米的X波段勉强可以包覆全身,3厘米的X波段就只能局部包覆,而如果是毫米波,基本上就不可能了。这点跟传统隐身刚好相反,传统隐身对X波段很好,L波段或更低频效果就开始变差。

很多人抓着5千瓦~50千瓦的耗电量,以及100千克重量来抨击说等离子隐身不可行,因为要用电,油很快就烧完了,因为要100千克,是无用的死重。其实用同样标准甚是传统隐身,一样是以重量跟能量为代价的。

等离子隐身不影响气动,而传统形状隐身多少要破坏气动性能,以20~30吨的飞机,用最经济的方式巡航,也要消耗数百万瓦的能量,也就是只要增加1%的阻力,就会多损耗几万瓦。因此5~50千瓦就能量损耗来说可能还比隐身外型少。

△美国研制YF-22/23的时候,苏联在隐身飞机的设计上与其想去甚远,等离子可以说是剑走偏锋的选择,但并不怎么靠谱

就重量论,以一种俄罗斯较新的涂料来看,如果要涂全机,也要增种数十上百公斤,更何况是20年前的涂料。

因此传统隐身也是要消耗能量跟增加重量的,而且消耗的能量与增加的重量其实与克尔德什研究中心的等离子系统同级。因此重量与能耗并不是等离子不好用的理由。

用现在的眼光来看,苏霍伊舍弃等离子隐身,改追求传统隐身,主要的原因应该在于等离子隐身的效果不易掌握,随高度而异,再加上传统隐身技术也已经追上。关于这点,就必须从历史角度来看。

当初等离子隐身是搭配MFI计划的,要知道如果苏联没有解体,那么F-22应该要在90年代服役,与之对应的MFI也不能太晚,换言之,当时的F-22与MFI都是基于1980年代后期的技术打造的。在当时的技术条件下苏联没有设计像F-22那样能兼顾气动与隐身的外形的能力与经验(设计计算机系统就差很多),而且当时的吸波涂料很重而且耐候性不佳,针对的频率范围又较窄。而根据现在解密的资料可知道,苏联当时对于等离子与大气的关系、与电磁波的关系,已经有掌握且有实际应用。因此在MFI上运用等离子来取代严格的形状+涂料,并不能说是错的,特别是比起当时的窄频吸波涂料,等离子可针对的频率范围较广,是其优势。

△和隐身外形相反,等离子面对低频段效果反而更

等离子对X波段或更高频的隐身效果不够好,因为电力可能不够。但对L、S波段或更低频就很好。2006年一个具体的等离子隐身产品的说明上,就具体地指出约10000米高空条件对10~20厘米能降低20dB的RCS。应注意在上世纪八九十年代,也就是MFI与ATF本来应该活跃的年代,远程探测雷达几乎都是L、S波段,X波段只是当最后的火控用途。因此MFI如果能针对敌方远程预警体系隐形,用远程空对空导弹打掉预警机,搭配自己的预警机就有机会获得优势,而不是跟F-22在空中盲目地互相搜索,比谁先发现谁先发射。

等离子隐身应该有10000米的高度界线,在这以上效果较好,以下效果变差。这看起来是缺点,但以当时的时代背景仍可接受:隐身空优战机本来就是在高空最佳,甚至会在15000~20000米值勤,都比10000米高得多。这里也可以看点历史典故,飞机飞行高度的演化:二战后流行高空,因为飞越高,敌人就打不到。后来防空导弹问世,飞再高也打得到,所以开始流行低空突防,接着下视下射技术问世,低空尝不到甜头,这时干脆回到高空,飞得有效率一点,然后靠隐身来提升生存性。因此只能在10000米以上有效,就当时空中作战来说不能说是缺点。

△T-50研制的时代,冷战时期技术上的不可能已经变成可能

只是随着苏联解体,整个空防环境有了重大变迁,变动程度大到连F-22都常被嫌不符合时代需要。而PAK-FA在2001年启动,比ATF、MFI晚了15年,可说是晚了一代,因此作战想定已经不完全一样。

首先,比起1980~1990年代的雷达技术,2000年代的雷达技术中,高精度的X波段已经可以远程探测。俄罗斯自己发展S-400所以很清楚,他的X波段与L波段雷达探测距离基本上相同,已经没有谁探测谁接战的分别,反而是互补。此外现代网络中心战越来越成为主流,藉由网络共享,大量的前线X波段甚至更高频的探测信息就可以成为第一手探测数据,这时候等离子隐身就可能会吃鳖。

再者,现代战机的攻击能力越来越重要,而在实施对地对海攻击时,往往要飞到10000米以下,毕竟许多对地攻击武器的投放高度上限就是只有几千米。这时传统隐身再低空都有效,而等离子隐身却是越低空效果越差,不符合现实之需。

而且在PAK-FA发展时,商用计算机跟软件已经可以拿来设计隐身飞机,涂料技术也更好,更轻、更耐久的涂料都已问世,而且还可以多频谱。因此在新的作战环境下,等离子隐身显得不合用,加上传统隐身已不难追赶,因此等离子隐身应被舍弃,但这是时代的问题,不能说苏联时代选择它是错误的。

海军陆战队队员

搭乘鱼鹰直升机

进行直升机伞降

行跳伞训练

海滩上演习

海滩举行的海上作业组演习,

突击两栖车

近距离空中火力支援

登陆气垫船艇。

离开海军登陆艇