沈臻懿
現代戰爭中,如何提升武器裝備的戰場生存能力以及突防能力,已經成為當前各國武器發展與更新的重要方向。隱形技術的成熟與廣泛應用,不僅可以減弱己方武器裝備被敵方偵測到的概率,更可作為戰爭縱深打擊的重要手段。
隱形技術與武器的碰撞和融合,使得傳統武器偽裝手段發生了高技術化的變革。因具有減少現代武器的可見光、紅外、聲音與雷達等可探測信息的特點,使得隱形技術又得名為“低可探測技術”。在探測與反探測的博弈歷程中,隱形技術作為戰場縱深打擊能力的重要手段,通過各種高科技方式來減弱己方目標的可探測信息,降低自身被對方探測系統發現的概率,從而提升武器裝備的戰場生存與突防能力。這一技術的出現與不斷成熟,使得武器偽裝技術由單純消極防御向積極進攻轉變,并已成為現代立體化戰爭中備受矚目的一項科技成果。
隱形武器技術的問世
隱形技術在現代武器裝備中的問世,最初可追溯至第一次世界大戰前的奧匈帝國。該國在1912年時試飛了一架“鴿式”單翼飛機。這架飛機的蒙皮采用了一種名為賽璐珞的物質,即硝化纖維塑料的透明材料制成。當這架覆蓋有賽璐珞的飛機升空至200米左右的高度時,人們用肉眼尚且能夠隱約觀察到飛機的骨架。但當飛機高度達到300米后,幾乎透明的機身與天空融為了一體,地面上的人們用肉眼已無法觀察到該架飛機。誠然,這一“隱形”飛行器與現代意義上所稱的隱形武器相去甚遠,但仍稱得上是人們對于隱形武器技術的最初探索。在此之后,部分國家相繼開始了隱形武器技術研發的漫漫長路。
第二次世界大戰期間,剛問世不久的雷達就在戰場上大放異彩,并衍生出空對地、空對空、地對空、敵我識別等多項功能。雷達通過無線電方式發現并測定目標空間位置的特點,令交戰各方得以對敵對方的飛機、戰車、水面艦艇,甚至潛艇進行及時、有效地探測。針對這一情況,各類反探測技術也應運而生。德國首先研發了一種能夠降低潛艇通氣管雷達信號特征的隱形武器技術——通過在潛艇通氣管上加涂雷達波吸收材料,從而達到潛艇通氣管伸出水面時不會被敵方飛機雷達所探測到的目的。二戰結束后,美國最先將該技術用于對飛機進行隱形,并將低可探測性作為了軍用飛機的一項基本指標。隨著現代戰爭對于高新科技所提出的各類要求,戰場偵察探測技術與武器火力打擊能力也在不斷提升。在此背景下,世界各國更為重視武器裝備的隱形技術,以進一步強化武器裝備在戰場上的生存能力。當前,隱形武器技術已涵蓋雷達隱形、紅外隱形、可見光隱形與聲波隱形等方面,并已從隱形飛機擴展至艦艇、導彈、戰車等武器裝備。
多重方式隱形的武器裝備
所謂隱形飛機、隱形艦艇等武器裝備,所指的并不僅僅只是肉眼難以觀察,其“隱形”的目的更多的則是意在令各類探測技術難以發現。通過武器裝備與各類隱形技術的融合,降低武器的可探測特征,從而實現隱形的目的。
反雷達隱形技術
雷達是當前探測目標對象與空間距離、位置的重要手段,其主要借助于雷達反射截面來完成探測工作。為了在雷達面前實現“隱形”,就需要減少目標對象的雷達反射截面。美軍著名的一款戰略轟炸機B-1B在設計理念中,就采用了相關隱形技術。譬如,該機采用了S型的進氣道,對導流片、直氣道、雷達罩等處進行了專門設計,并在諸多關鍵部分使用了雷達吸波材料。這些技術的匯集,令B-1B戰略轟炸機具備了較佳的隱形能力,其雷達反射截面僅為1平方米,只相當于美國另一款著名戰略轟炸機B-52雷達反射截面的1%。
反雷達隱形技術主要采用了改變武器外形設計和應用雷達吸波材料的方式。雷達探測所采用的電磁波,與目標物體的幾何形狀有著直接的關聯。研究表明,將近九成的探測信息都由目標外形所決定。因此,在反雷達隱形技術中,如何合理地改進目標的外形結構,當屬減少雷達反射截面的有效方式。此外,雷達吸波材料在武器裝備中的應用,同樣在反雷達隱形技術中占據著重要地位。所謂雷達吸波材料,即是能夠吸收投射到其表面的電磁波能量的特殊材料。在工程應用方面,除隱形武器技術外,諸如微波暗室,安全防護等領域,均會使用到這一吸波材料。根據研究,鐵氧體材料的吸波性能較好,不僅具有吸收率高、吸收頻段較高的特點,且厚度較薄。此類隱身材料在武器裝備上的應用,能夠令雷達波被吸收,由此降低雷達回波的強度。作為反雷達偵察與探索的一項重要手段,通過在飛機、艦艇、坦克、導彈等各類武器裝備上覆蓋雷達吸波材料,可以有效吸收雷達波,減弱其反射回波信號,從而成功突破敵方雷達的防區。

前述隱形技術在實戰中已有了極為成功的范例。海灣戰爭期間,美國使用的F117A隱身戰斗轟炸機就是一款涂覆了雷達吸波材料的隱形武器。
紅外隱形技術
紅外隱形技術在武器裝備上的融合,實質是一場紅外探測和反探測之間的博弈與較量。我們知道,包括人類在內的所有物體,只要溫度高于絕對零度,都會具有紅外輻射。根據這一特性,但凡是物體的溫度與周圍環境溫度之間存在差異,即可以使用紅外探測來進行感知和探測。武器裝備在使用過程中,無論是發動機的運行、排氣,抑或武器的散熱,高速運動過程武器裝備與周圍介質之間產生的摩擦等,都是武器裝備自身主要的熱輻射源。當前,隨著紅外探測設備能力的不斷提升,即使是細微的紅外輻射差別都可被偵測到。
為了面對偵察能力日益提升的紅外探測設備,紅外隱形技術也在不斷提升與完備。顧名思義,紅外隱形技術就是通過紅外物理原理的應用以及改變目標結構的設計,來降低吸收目標紅外輻射的能力,進而令目標達到低可探測性的目的。在運用紅外隱形技術時,除主動采用釋放紅外干擾彈等措施外,抑制武器裝備的熱輻射,以降低被敵方紅外探測設備發現幾率的方式,也是一項重要技術。科學家在此方面也做了諸多嘗試,并研究出了不少卓有成效的紅外隱身方式。譬如,通過改進武器裝備的燃料成分、采用偽裝涂料進行涂復、在武器裝備上搭載紅外干擾源、使用噴口遮擋方式等,來改變紅外輻射的傳輸軌跡。此外,諸如降低輻射體的問題、采用專門涂料或者減弱氣動摩擦等方法,也可用以減少紅外輻射的強度,從而實現武器裝備的紅外隱形。
可見光隱形
誠然,各類高科技手段的疊加應用,令探測與反探測技術具有了極高的科技含量。但目視識別仍是探測活動中的一項有機組成部分。所謂可見光探測,即是依賴武器裝備與背景之間的色度、亮度等差異和對比來進行探測。而要實現可見光隱形,則需要減少武器裝備的目視識別特征。通常情況下,諸如飛機等武器裝備相對于天空的運動變化,其自身的照明燈光、發動機噴口的火焰、煙跡等,均較容易被可見光探測手段所發現。為了降低前述探測系統的探測效果,并實現隱形的效能,科學家就需要對武器裝備與背景之間的色度、亮度以及運動的比對進行減弱,譬如采用改善武器裝備的光發射特性、減弱發動機噴口的火焰等方式。
聲波隱形
聲波是聲音的傳播形式,其可以借助于各類介質向各方進行傳播。換言之,即是發聲體所產生的振動在空氣或其他介質中的傳播。無論是飛機、艦艇,抑或戰車等武器裝備,在運動過程中均會向空氣、海洋、土地等周圍介質輻射高能級的聲波與噪聲,從而可以輕易被敵方的聲吶探測器或聲音傳感器所探測到。從武器裝備產生的噪聲來源而言,主要由目標物體的振動噪聲、武器裝備發動機等器件工作形成的噪聲以及目標客體對周圍介質的擾動噪聲等。為了實現對于聲波的隱身,就需要對武器裝備的聲波輻射予以控制,從而降低聲音傳感器或聲吶探測器的探測效能。在此方面,科研人員也根據武器裝備的主要噪聲源,改進和更新了相應地武器裝備設計。譬如,為了減弱武器裝備的機械振動,科學家在武器裝備的某些部件使用了塑料或者橡膠等非結構性吸聲材料,從而在減弱機械振動的基礎上,又可以進一步降低雷達的反射截面。
隱形武器技術的多領域應用
一提到隱形武器,人們腦海中立即能夠反應出的肯定是隱形飛機。隨著隱形武器技術在應用領域方面的不斷拓寬,低可探測技術已成為當前現代戰場上的王牌與殺手锏。除隱形飛機外,諸如隱形艦艇、隱形戰車、隱形導彈等也已相繼問世。
隱形飛機
最近20多年來,世界范圍內發生的一些局部戰爭中,隱形飛機在其中發揮著不可或缺的重要作用。發生在20世紀90年代的海灣戰爭中,伊拉克用以防衛其首都巴格達而部署的防空武器密度整整是越南戰爭時期的七倍。在為期一個多月的空襲過程中,多國部隊主要依賴隱形飛機與巡航導彈對伊拉克領空,尤其是巴格達上空進行突防。實戰是檢驗隱形武器技術的最高試金石。海灣戰爭中,多國部隊在摧毀巴格達附近的一處核設施中,就凸顯了隱形武器技術的優勢。彼時多國部隊為了摧毀該處設施,曾派出30余架F-16戰機擔任空襲攻擊任務,10余架F-15戰機擔任護航任務,另有20余架EF-111A、F-4G飛機擔任電子戰任務,同時還配備了15架KC-135空中加油機。但實戰效果卻極不理想,多國部隊甚至還損失了2架戰機。在第二次空襲時,多國部隊派出了8架F-117 A“夜鷹”隱身戰斗轟炸機和2架KC-135空中加油機,一舉突破了伊拉克的防空領域并摧毀了3處反應堆。
F-117A“夜鷹”可謂世界上首款用于正式作戰的隱形戰斗轟炸機。在此之后,隱形技術已成為新一代戰機的重要指標。無論是美軍的B-2A“幽靈”轟炸機、F-22“猛禽”戰斗機、F-35“閃電Ⅱ”戰斗機,抑或俄羅斯的Su-47“金雕”戰斗機,均具有極佳的隱形性能。
隱形艦艇
除了飛機外,艦艇也是現代戰爭中的一項重要武器裝備。馳騁在海面上的艦艇,因其龐大的體積以及向外發出的紅外輻射以及聲吶,極易被敵方探測系統所偵察到。為此,現代各國海軍已高度重視對于水面艦艇的隱形技術發展。在水面艦艇的隱形技術發展上,經歷了從局部隱形向全面隱形的發展歷程。當前,美國、俄羅斯、德國、法國、英國、以色列、瑞典等國的部分驅逐艦、巡洋艦、護衛艦等水面艦艇上,均不同程度或全面采用了隱形技術。
隱形艦艇的出現時間相對較晚,其是將隱形飛機的隱形技術移植到艦艇上的科技成果。當然,對于艦艇的隱形,并不是指肉眼無法直視,而是要在紅外輻射與雷達方面實現隱形。艦艇通常都會有極強的紅外輻射,無論是機器運行、煙囪排氣等均會發出大量的熱量,這就需要在艦艇設計上考慮采用屏蔽措施予以屏蔽。此外,在艦體部分甚至全部表面涂覆吸波材料是雷達隱形的一項重要手段。
隱形戰車
隱形技術在陸戰武器上的應用,主要集中在坦克與裝甲車等方面。為實現戰車的隱形,提升其戰爭生存能力,科學家也嘗試采用各類技術手段來改進與完善戰車的隱形能力。譬如,優化坦克、裝甲車的外形結構,以降低其雷達反射截面。此外,為減弱戰車的紅外輻射,科學家也采取了排氣管紅外輻射抑制裝置安裝、注入紅外吸收劑、冷卻排氣等一系列措施來予以改進。當前,世界范圍內較為著名的一款隱形坦克當屬近年來波蘭與英國聯合研制的“PL-01”。相較于普通坦克而言,“PL-01”隱形坦克的外形堪稱科幻。全車采用了用以隱形的多面體設計,甚至連炮管都用菱形體予以覆蓋。不過,相較于科幻的外形而言,這款坦克在紅外輻射探測方面的隱形能力更為“科幻”。該車裝備了多項高科技手段以對抗聲光熱等探測手段,以減少其自身被發現的概率。同時,“PL-01”隱形坦克可以對自身的紅外特征予以改變,將自身的紅外特征從坦克變為一輛轎車,從而在敵方探測設備面前實現“瞞天過海”。