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中國首次公開掌握戰(zhàn)斗機隱身測試一關(guān)鍵核心技術(shù):RCS測試
兵工科技微信公眾號5月21日報道,據(jù)航空報報道,近日,航空工業(yè)沈飛整機RCS測試項目取得成功,它的成功意味著我國戰(zhàn)斗機空中作戰(zhàn)能力大幅度提升,為我國飛機技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展道路鋪下扎實的基礎(chǔ)。同時,這也是中國首次對外公開宣示我們已掌握隱身戰(zhàn)斗機RCS測試的全套技術(shù)。那么什么是RCS測試?它的技術(shù)突破和成功有多重要?
RCS測試與隱身戰(zhàn)機研制
所謂RCS,是“雷達反射截面積”這一技術(shù)術(shù)語的英文縮寫。我們知道,雷達是目前遠距離發(fā)現(xiàn)飛機的主要設(shè)備。雷達對不同飛機的發(fā)現(xiàn)距離不同,除雷達本身及環(huán)境因素外,與飛機關(guān)系很大。而飛機外形十分復雜,大小不一。為便于對比,所以建立了一個人為的衡量和表達參數(shù),這就是“雷達反射截面積”。 因為雷達波本質(zhì)上就是一種電磁波,所以本來測量或計算出的飛機對雷達波的反射強弱是用電磁學單位來衡量表示的,即用分貝平方米表示,有時只用分貝表示。但無論是分貝還是分貝平方米的表達,都非常不直觀,不能讓人直接看到雷達反射的強弱效果。為了讓人更好理解,很多資料改用面積,即平方米表示。通俗解釋就是,它表示飛機對雷達波的反射能力相當于多少平方米面積的垂直金屬平板。這樣一來,A飛機與B飛機對雷達隱身能力的強弱就可以直觀的用這個反射截面機的大小來看到并加以比較了。
隨著第五代戰(zhàn)斗機的問世,隱身技術(shù)成為其尖端標志性技術(shù),“雷達反射截面積”作為衡量飛機對雷達隱身能力高低的關(guān)鍵參數(shù),變得愈發(fā)重要。進行RCS“雷達反射截面積”測試,成為隱身戰(zhàn)斗機研制的關(guān)鍵環(huán)節(jié),只有全面測試并把控RCS數(shù)值,才能保證隱身戰(zhàn)斗機真正隱得了身。因此沒有通過RCS這關(guān),隱身戰(zhàn)斗機是否真正能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計隱身指標就得不到驗證,只有過了這一關(guān),隱身戰(zhàn)斗機才算“大功告成”。
RCS實驗室測試與整機測試
當今世界,戰(zhàn)斗機RCS測試是一項技術(shù)難度很高的工作,迄今為止具備該能力的僅有美國、俄羅斯、中國和歐盟少數(shù)國家。飛機雷達反射截面積的測量,有實際測量和實驗室測量兩種方法,原理都是一樣的,就是由一個雷達發(fā)出探測波,照射到被測量目標之后,去接收、測量并計算回波的數(shù)值,最終得到雷達反射截面積的大小。
一般而言,新戰(zhàn)機研發(fā)之初,會將縮比風洞設(shè)計模型拿到實驗室進行測試,實驗室測量的設(shè)備并不復雜,核心就是一個被稱作緊縮場的實驗設(shè)備,這個緊縮場是由四塊方形平行面板拼接而成的空間。只需要將被測目標如大型飛機進行嚴格的尺寸縮比,制造出與原機外形、結(jié)構(gòu)、尺寸完全相同,但要小得多的模型放在緊縮場中,就可以對其雷達反射截面積的大小進行測量了。
雷達反射截面積的實驗室測量,與實際測量相比,得到的測量數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定和精確,更便于分析和利用。當然,測量縮比模型與直接測量實際尺寸飛機還是存在一定差距的,因此,緊縮場做的越大,模型越大,測量效果就越好。但緊縮場面板要做得很大是不太容易的,因為為了保證對雷達回波的測量精度,面板必須嚴格平直。做的越大,由于重力的緣故,面板就越容易彎曲,測量精度就無法保證了。因此,像研究氣動布局吹“風洞”那樣制造全尺寸的雷達反射截面積實驗室測量模型,從目前的技術(shù)來看,還無法實現(xiàn)。
而當隱身戰(zhàn)斗機建造完成以及涂敷隱身涂料之后,就要進行整機RCS測試,該測試無法在緊縮場完成,因此主要是依靠建造整機全尺寸模型或直接使用整機樣機在外場開放環(huán)境下進行。進行測試時,將被測整機托舉并固定,而后使用RCS測試雷達對其進行照射和測量。實際測量與實驗室測量不同,無法使用緊縮場一次性全面完成全機360°全向測試,因此只能分方向?qū)φ麢C各方向RCS進行多次測量,因為飛機的前方,側(cè)方和后方的雷達反射截面積是不同的,具體到各個部位,如機頭、機翼、尾噴口,因形狀不同,雷達反射截面積和特征也不一樣。
重要意義
據(jù)報道,航空工業(yè)沈飛完成了整機RCS測試,這意味著該單位已經(jīng)全面突破和掌握了隱身戰(zhàn)斗機RCS測試這一關(guān)鍵性技術(shù),且戰(zhàn)斗機隱身性能指標完全達到設(shè)計指標要求。而且值得注意的是,在此之前,已經(jīng)列裝服役的殲-20隱身戰(zhàn)斗機,肯定早已完成了RCS隱身技術(shù)測試工作。這充分表明中國已經(jīng)全面掌握該技術(shù),而且擁有RCS測試技術(shù)能力的單位很可能還不止一家。同時,航空工業(yè)沈飛用來進行整機RCS測試的隱身戰(zhàn)機,官方報道中稱為“我國雙發(fā)重型戰(zhàn)斗機”,而報道配圖中所用背景圖片是殲-11系列戰(zhàn)斗機,
因此極有可能就是殲-11B或者殲-16戰(zhàn)斗機,這些第四代、四代改非隱身戰(zhàn)機通過RCS測試,表明其極有可能也采用了一定的隱身技術(shù)改進措施,這使得我軍重型雙發(fā)主力四代戰(zhàn)機具備了一定隱身性能,性能進一步提升,因此在官方報道中稱其“空中作戰(zhàn)能力大幅度提升”。
此外,RCS測試技術(shù)是多種高精尖技術(shù)的結(jié)合,包括了仿真、電磁兼容、自動控制、自動測試等關(guān)鍵新技術(shù),這些新技術(shù)除了應用于隱身戰(zhàn)機研發(fā),也可應用于航天、航海、汽車、船舶等多個領(lǐng)域,將為提升我國整體科技能力作出更大的貢獻。
(原題為《中國首次公開已掌握戰(zhàn)斗機隱身測試一關(guān)鍵核心技術(shù),殲-11系列戰(zhàn)機或?qū)?zhàn)力大增》)





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