隐身技术及隐身武器装备的发展历程

隐身技术及隐身武器装备的发展历程
隐身技术是20世纪发展起来的一门新兴军事技术，伴随着科学技术的进步而日趋成熟。

隐身技术涉及的技术领域十分广泛，已经从最初应用在飞机的可视性控制，拓展到各种武器装备的雷达、红外、声、光、电磁等各种目标特征信号的控制。

隐身技术给现代战争的思维模式和作战方式带来了根本性的变化，隐身与反隐身已成为战争双方争夺信息资源的重要手段。

纵观隐身技术及隐身武器装备的发展历程，可以把它分成3个发展阶段。

起步阶段（20世纪70年代以前）
隐身技术发端于视觉隐身。

第一次世界大战时期，德国、法国均开始在覆盖飞机的蒙皮上喷涂伪装色。

在第二次世界大战中，为了对付目视探测威胁和刚刚发展起来的雷达、声纳探测威胁，通过降低武器的目标特征信号进行隐蔽进攻的概念已经逐渐形成，并且在飞机、潜艇等武器中开始应用。

二次世界大战后，地面发射和空中发射的防御性导弹迅速发展起来，导弹与雷达火控系统的结合极大地提高了防空系统的作战效能。

1960年，美国U-2高空侦察机被苏联的SA-2防空导弹击落后，美国开始重视侦察机和巡航导弹的雷达目标特征信号控制技术研究，先后研制了SR-71“黑鸟”高空侦察机、AGM-28B“猎犬”空对地巡航导弹等具有一定隐身性能的武器，为美国隐身技术的发展奠定了基础。

SR-71是美国洛克希德公司为美国中央情报局研制的高空、高速侦察机，可以在27千米高空以3马赫的速度飞行。

SR-71采用了双三角机翼、平底机身的翼身融合隐身外形，飞机表面涂有能吸收雷达波和红外线的磁性吸波材料。

因此SR-71具有一定的雷达隐身性能和红外隐身性能。

（SR-71“黑岛”高空侦察机为美国隐身技术的发展奠定了基础。

）
AGM-28B“猎犬”导弹是罗克韦尔公司研制的战略/战术空地巡航导弹，最大飞行速度2马赫，射程960千米。

它采用鸭式气动布局，进气道唇口采用了雷达吸波结构。

发展阶段（20世纪70～80年代）
美国是现代隐身技术发展的先驱。

经历了越南战争和中东战争之后，美国对武器生存能力的重要性有了基于实战的理解。

到了70年代中期，美国的隐身技术进入了正规的发展时期。

1980年8月，当时美国国防部负责研究与工程的副部长佩里在首次公开披露美国的隐身计划时，对这一时期的发展特点做了如下总结:“多年以来我们尤其重视发展使雷达看不见飞机的那种技术。

60年代初，我们将这样一种技术运用到了一些侦察机上，70年代又运用到当时正在研制的‘战斧’巡航导弹和ALCM空射巡航导弹上。

到1977年夏，这一技术的效能已有较大提高，可广泛用于各种飞机，包括有人驾驶飞机。

”
预先研究计划和先进技术演示验证计划
从70年代初开始，美国国防高级研究计划局（DARPA）组织和领导了一系列的隐身技术预先研究计划和先进技术演示验证计划，研究成果直接应用于创新性的隐身武器设计中。

同一时期，欧洲国家如德国、英国和法国也开始进行隐身技术研究，制订并执行了隐身技术的发展计划，为欧洲先进军事国家隐身技术的发展奠定了基础。

1973年，为了验证隐身战斗机的技术可行性，由DARPA领导，美国洛克希德公司执行了“海弗兰”（HaveBlue）计划。

该计划的研究目标是研制5架实验型隐身战术（XST）技术验证机，用以演示隐身飞机的可行性。

计划要求用雷达吸波材料作机体蒙皮，使其在前视后向扇区内雷达截面（RCS）最小，同时采用一种冷却发动机的噪声控制技术。

第一架XST验证机于1977年进行试飞。

在试验期间，使用缴获的苏联雷达和导弹系统来观测，证明这种飞机确实具有难以被发现的低可探测性。

鉴于“海弗兰”计划取得的良好成果，美国政府大幅度提
高了隐身技术的研究经费预算，1980年的研究经费是1977年的研究经费的100倍。

70年代末，DARPA还针对90年代苏联将要部署的新型防空系统，进行了一系列巡航导弹突防效能的评估研究。

基于这些研究的成果，1979年～1982年由DARPA领导，通用动力公司、洛克希德公司等执行了“水鸭黎明”（TealDawn）计划。

该计划研究巡航导弹的突防技术，主要包括巡航导弹隐身外形技术、雷达吸波材料技术和先进推进技术。

通过该计划，美国掌握了先进巡航导弹（ACM）的设计技术，这些技术后来被用于设计AGM-129隐身巡航导弹。

德国从70年代开始进行隐身技术研究，执行了“萤火虫”计划。

该计划的主要目标是研制一种可配备中程导弹的“萤火虫”隐身截击机。

该飞机采用多面体隐身外形，与同一时期美国研制的F-117隐身战斗机具有相同的隐身原理。

在X 波段，其头部方向的RCS可比常规飞机低20～30分贝。

隐身飞机
“海弗兰”计划所取得的研究成果，使得美国军方决定在XST技术验证机的基础上研制一种隐身战斗机，这就是后来的F-117A“夜鹰”隐身战斗机。

该飞机由美国洛克希德公司研制生产，1981年首次试飞成功，1983年10月开始服役。

F-117A采用了奇特的多面体外形，机身表面由许多对称的平面组成，这使得鼻锥方向俯仰±30°范围内没有后向雷达散射回波，而在水平面内则使不可避免的反射集中在少数几个狭窄的方位角区域内。

飞机的整个蒙皮及某些机内部件均涂
覆了铁氧体雷达吸波材料，翼梁、翼肋、大梁和垂尾等部件用吸波纤维复合材料制成。

由于采用上述技术，F-117A的RCS仅有0.025～0.1米2。

（“海弗兰”计划中的实验型隐身战术（XST）技术验证机。

）
1977年，美国政府认为正在研制的B-1战略轰炸机无法有效突破前苏联在90年代的防空体系，因此中止了B-1研制计划；同样受“海弗兰”计划所取得成果的鼓舞，他们认为可以全力发展隐身轰炸机计划。

1981年诺斯罗普公司开始研制B-2隐身战略轰炸机，该机于1989年首次试飞，并于1999年在科索沃战争中首次使用。

B-2最为显著的隐身特点是采用了“飞翼”形总体外形布局，并把大部分部件安排在“飞翼”内；在进气道设计方面考虑到下方雷达探测的威胁，采用背负式S形进气道;大量使用雷达吸波涂料和蜂窝夹芯吸波结构材料；同时减小机身表面各种缝隙和不连续性。

采取上述隐身措施之后，B-2的RCS 可低达0.1米2，是B-52轰炸机的1/1000、B-1轰炸机的1/100。

隐身导弹
美国在60年代针对侦察机和巡航导弹开展的隐身技术研究以及70年代以后执行的预先研究计划的成果，被迅速应用到各种巡航导弹的设计中，包括AGM-86B空射巡航导弹、BGM-109“战斧”巡航导弹和80年代研制的更为先进的AGM-129巡航导弹等。

AGM-86B是美国空射巡航导弹（ALCM）计划的产物，由美国波音公司研制。

它采用不规则的扁锥体隐身弹体外形及背负式进气道，具有较好的隐身性能，RCS在0.1米2左右。

BGM-109“战斧”巡航导弹由美国通用动力公司研制，弹体表面广泛使用雷达吸波材料，采用低红外辐射的涡轮风扇发动机。

90年代以来该导弹在多次战争中发挥了巨大的作用。

AGM-129是美国先进巡航导弹（ACM）计划的产物，由美国通用动力公司于1984年开始研制，1991年装备部队。

它采用光滑大曲率半径流线型弹体、腹部埋入式进气道、前掠式折叠中单翼、隐身外形布局，广泛使用雷达吸波材料，其RCS只有0.01～0.05米2。

隐身潜艇
在各种武器系统中，潜艇受到的声频探测威胁最为严重，因此潜艇的声频信号控制是潜艇隐身技术的重点研究内容。

研制低噪声安静型潜艇，成为提高国家战略威慑力和海军常规作战能力的重要手段。

冷战时期，美国和前苏联一直非常重视声隐身技术在潜艇上的应用。

美国“洛杉矶”级核潜艇于1976年建成服役，水下排水量6930吨，水下航速35节。

该级潜艇在追求高航速的同时，十分注重降低噪声，广泛采用了各种减振、降噪措施，例如它放弃使用核动力装置最大的噪声源——主循环泵，而采用了具有自然循环冷却能力的S6WG反应堆，对减噪齿轮箱和辅机采用减振、隔振技术，精心设计指挥台围壳和艇体线性以减小水动力噪声。

潜艇的辐射噪声已下降到110～120分贝左右。

成熟阶段（20世纪90年代至今）
在1989年海湾战争中，F-117A通过优异的隐身特性发挥了巨大的作战效能，这刺激了各国竞相开展隐身技术研究和隐身武器研制。

整个90年代，隐身技术突飞猛进地发展了起来，武器装备隐身化热潮兴起并不断加温，高隐身性能逐渐成为现代武器装备最引人注目的亮点之一，军事发达国家的隐身技术发展已进入成熟阶段。

在这一阶段，比较有代表性的隐身武器包括新一代隐身战斗机、新一代隐身巡航导弹、安静型潜艇、隐身坦克、隐身直升机、隐身无人机、隐身工事及帐篷等。

隐身飞机
美国F-22“猛禽”战斗机由美国洛克希德公司研制，将是世界上第一种投入使用的第四代战斗机，原型机于1990年首次试飞，第一架生产型机于1997年首次试飞，第一架作战型F-22将于2003年交付使用。

它采用先进的隐身/气动一体化外形技术、吸波材料技术和推力矢量技术，实现了隐身和高机动性的统一，其RCS达到0.1米2，并且红外辐射强度较小。

JSF联合攻击战斗机是美国正在研制的主战战斗机，要求保持其隐身性能所需要的外场工作量和费用比前一代隐身飞机减小90％。

该飞机由美国洛克希德公司X-35方案和波音公司X-32方案竞争，2001年10月份美国政府宣布X-35方案获胜。

预计F-35战斗机将于2007年形成战斗力。

S-37“金雕”战斗机是俄罗斯新一代先进战斗机的技术验证机，采取涂覆雷达吸波材料、尾翼向内倾斜、内部武器吊舱、隐身进气道和二元矢量喷管等隐身技术，具有非常高的隐身性能和机动性能。

隐身导弹
AGM-158联合空地防区外导弹（JASSM）是美国海空军提出研制的一种远程空地导弹。

目前由麦道公司和洛克希德·马丁公司竞争研制。

该导弹要求具备雷达隐身性能，但是不会像全方位隐身那么苛刻。

AGM-154联合防区外发射武器（JSOW）是美国德州仪器公司为美国海、空军研制的采用卫星/惯性复合制导方式的近程滑翔武器，属于一种低成本、低技术风险的防区外发射武器。

1992开始研制，1998年开始生产。

在科索沃战争中首次使用。

该导弹采用方形隐身外形，大量使用雷达吸波材料。

法国“风暴前兆”隐身导弹，2000年12月首次发射成功，采用隐身外形技术，大量使用雷达吸波材料，隐身性能良好。

法国“阿帕奇”隐身巡航导弹（APTGD）是一种高精度、远程、隐身常规空对地巡航导弹。

采用矩形截面导弹弹体、V形尾翼、尖棱锥头部、可向后折叠的大展弦比、上弹翼的外形设计方案，RCS在0.1米2以下。

（采用矩形截面、尖棱锥头部隐身外形的法国“风暴阴影”隐身导弹。

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隐身潜艇
潜艇声隐身技术发展到90年代已经比较成熟，美国最新型的“海狼”级核潜艇和俄罗斯最新型的“阿库拉”级核潜艇的噪声水平均已低于三级海洋背景噪声。

30年以来，美国、俄罗斯的潜艇噪声的声级分别下降了40、30多分贝。

美国“海狼”级核潜艇是美国海军为在21世纪接替现役的“洛杉矶”级核潜艇而建造的新型核潜艇，首艇于1996年8月服役。

该艇采用了最先进的声隐身技术，其中包括:全电力推进装置;先进的喷水推进装置，其噪声仅为“洛杉矶”改进型潜艇的1/10;光滑的外形设计，降低了阻力和水动力噪声;艇体广泛使用了吸声瓦、隔声瓦、阻尼瓦等多种消声瓦。

由于采取了这些措施，该艇的辐射噪声据称达到100～120分贝左右，低于三级海洋背景噪声。

（美国最新型的“海狼”级核潜艇的噪声水平已低于三级海洋背景噪声。

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俄罗斯“阿库拉”（又名“鲨鱼”）级核潜艇是俄海军在役的最先进攻击型核潜艇，它主要采用的隐身措施有：外形采用水滴线型，降低了流体噪声;采用新研制的7叶大侧斜螺旋桨，有效地降低了螺旋桨噪声;艇上机械设备大量采用了隔振效果良好的浮筏技术，极大降低了机械震动的噪声；壳体外部敷设消声瓦，能有效吸收外部声纳探测声波能量和艇壳振动的辐射能量。

这些隐身措施的采用使该艇的噪声降低到115～120分贝，低于三级海洋背景噪声。

隐身水面舰艇
水面舰艇由于其形体巨大、结构复杂，雷达和红外目标特征都很明显，受反舰导弹的威胁很大。

为提高水面舰艇的生存能力，在现代水面舰艇的设计中，借鉴飞行器隐身技术的经验进行隐身设计已成为一种发展趋势。

早在1983年，美国DARPA就与美国海军合作开展了“海影”号隐身试验艇计划，由洛克希德公司
设计制造。

该艇在1985年开始进行试验，取得的成果首先应用到当时正在建造的“阿利·伯克”级“宙斯盾”驱逐舰上。

这是水面舰艇隐身技术的开端。

进入90年代以后，法国、英国、瑞典、挪威等国均开展了隐身水面舰艇的研究建造工作。

比较有代表性的是法国“拉斐特”级护卫舰和瑞典“维斯比”级隐身护卫舰。

法国“拉斐特”级护卫舰舰长124.2米、排水量3600吨。

首舰于1994年下水，是世界上首先列装的隐身轻型护卫舰。

该舰外形简单，主舰体、上层建筑、桅杆和烟囱都采用平面结构，并有一定程度的倾斜。

所有的武器和设备都尽可能降低高度，或隐蔽在舰体和上层建筑内，舰炮的炮塔遮蔽采用了平面结构，舰载三坐标雷达采用了隐身外形设计。

估计该舰的RCS小于1000米2，仅相当于一艘500吨级巡逻艇的RCS。

此外还采取了红外、声、磁等方面的隐身措施。

（法国“拉斐特”级护卫舰采用了隐身外形。

）
瑞典“维斯比”级护卫舰是一艘全隐身水面舰艇，采取了雷达、红外、水声、空气噪声、磁等方面的隐身措施。

舰体采用大倾斜面外壁，炮塔侧面倾斜，并且各种设备（如救生、武器、抛锚等）完全隐藏在甲板底下；采用频率选择表面控制火控雷达天线的散射，并安装了专门设计的低RCS高频天线以及低截获率导航雷达。

隐身战车
美国的M1A2、德国的“豹2”、法国的“勒克莱尔”、俄罗斯的T-72和T-80等是冷战后期开始装备的第三代主战坦克。

海湾战争以后，这些主战坦克均进行了隐身改造。

美国M1A2坦克的负重轮采用了吸波玻璃纤维环氧复合材料，车身使用了隐身迷彩，并在降低坦克红外辐射和噪声方面采取了许多技术措施。

此外，美国已经研制出一种由高强度S-2型玻璃纤维加固聚脂膜压而成的隐身复合材料，具有雷达、红外、可见光、声等隐身效果，可用于制造坦克车体或炮塔外壳。

隐身直升机
美国RAH-66“科曼奇”隐身武装直升机是集武装侦察、对地攻击和空战为一体的多用途直升机，是世界上第一种隐身直升机。

在雷达隐身、红外隐身和声隐身方面采取了许多技术措施。

据报道，RAH-66的RCS是AH-64“阿帕奇”的1/400，红外特征是后者的1/4。

2003年前将制造出6架预生产型样机。

隐身无人机
“全球鹰”隐身无人侦察机，起飞总重11.6吨、作战半径5500千米、飞行高度19.8千米、有效载荷861千克、续航时间24小时，背负式进气道。

据报道其RCS约0.01米2，已于1998年实现首飞，2001年完成了跨越太平洋的长距离飞行。

“攻击星”2025无人攻击机具有F-117A的许多隐身特性，装载360千克设备时空中不加油航程为1290千米，执行攻击、侦察及电子战任务，最基本的任务是摧毁面空导弹基地。

隐身工事及帐篷
海湾战争结束以后，美国陆军航天与战略防御司令部研制了低雷达反射掩体，它采用表面涂覆雷达吸波材料的铝或复合材料作为架构，并能快速方便地组成外形复杂的隐身工事，使雷达回波峰值降低20分贝。

美国陆军已设计出一种隐身帐篷，这种帐篷不易被雷达发现，并可保护人员不受导弹碎片的攻击，且对核、生、化有防护作用。

新帐篷为棱锥台形状，顶部和墙面采用凯夫拉材料，可减小帐篷的后向雷达截面。