俄罗斯低可探测性技术研究揭密[图文]

http://www.sina.com.cn 2003年08月21日17:37 新华网

　　中国日报网站消息：美国《航空航天技术周刊》2003年8月11日报道，俄罗斯的国防工业和航空航天工业取得了缓慢的进展，目前第五代战斗机正在研制之中。在军用和商用领域，俄罗斯仍然面临着严峻的挑战。本文针对商业市场的变化，对下一代武器和作战平台采用的先进技术进行了展望。

　　“苏联时期”第二中央科学研究所（俄文缩写为TsNII）几乎没有提出什么竞争性项目，但在过去三十多年中，TsNII对俄罗斯低可探测性（LO）技术的研究做出了重要贡献，在承担俄罗斯隐身技术研究与应用任务的同时，还对国外武器平台隐身特性进行了研究。

　　过去，TsNII与俄罗斯防空部队（PVO）联系紧密，防空部队被空军合并后，TsNII又担负起为俄罗斯各军种设计与研制战术、战略系统的任务。在与PVO合作期间，TsNII主要按照俄罗斯防空系统的既定要求工作，尤其对潜在的武器平台的雷达横截面特征给予了特别的关注。

　　1．苏-27歼击机具有多种伪装外形，仍将保留在俄罗斯空军武器库中。然而，不管它的寿命有多长，新技术的发展仍促使对该机进行重新设计。

　　在俄罗斯国防开支连年压缩的情况下，TsNII依然坚持进行研制工作，这迎合了空军战术与战略武库的现代化改进计划。当苏-27及其派生机型苏-27IB服役时，它将成为下一个10年及更长时间内空军战斗机和打击能力的核心。新型作战平台还将包括苏霍伊最终研制出来的第五代多用途战术飞机，预计2015年前后，部分第五代多用途战术飞机形成战斗力。

　　TsNII还参与了原米格-I.42多用途前线战斗机（MFI）项目。但米格-I.44MFI样机研制成功后，由于经费短缺，最终被俄罗斯国防部取消。

　　2．TsNII“概念机”反映出隐身技术应用于未来战术平台的近期设想

　　据苏霍伊高级官员透露，讨论第五代战斗机（有时称作PAKFA）的机身设计为时尚早。TsNII战斗机概念可能反映出TsNII对该项目的一些近期设想。第五代战斗机的设计与苏霍伊的S-32/S-37前掠翼战斗机项目有某些相似之处。TsNIIS-37技术演示机研制始于1996年。

　　轰炸机的设计几乎完全符合苏霍伊20世纪80年代开始的T-60S项目概念布局，有关该项目的确切信息尚处于高度保密之中。据称，通用战略巡航导弹的设计按预定研制途径取得了一些进展，其设计布局与“彩虹”机械制造设计局的Kh-101和Kh-102巡航导弹相似。该项目始于80年代中期，目的是研制一种战略巡航导弹以取代“彩虹”设计局的Kh-55（AS-15），它除伪装成Kh-102发挥战略核武器的效能外，还为空军提供了常规远程对地攻击能力。

　　TsNII设计出了一枚无进气道涡扇发动机驱动的导弹。起初，“彩虹”设计局考虑将这种推进系统用于Kh-101，但由于研制难度大等原因，“彩虹”设计局最终选定了一种常规涡轮喷气发动机或涡轮风扇发动机的低风险方案。

　　由于项目本身的敏感性，“彩虹”设计局不便透露项目研制进展情况。导弹在Kh-102的核伪装下，将使空军发挥俄罗斯的战略威慑作用。俄罗斯高级官员强调指出，设计局将继续工作，以不断满足俄罗斯的军事战略需求。据有关媒体报道，Kh-101地面与飞行试验已经开始。

　　TsNII几乎没有考虑这些“通用设计”机型能否投入生产，但TsNII对武器平台穿过电磁光谱时如何降低武器平台发射特征进行了研究和有价值的分析。前苏联及俄罗斯专家为研究隐身技术采取了不同的方案，以便与美国抗衡。隐身技术设计原则中存在很大分歧，这主要归结于技术差距和经费短缺。

　　飞机设计者还要考虑一种既能减小飞机雷达横截面（RCS）又不会降低飞机气动性能的折衷方案。这种方案已被美国采用，如F-35“联合攻击战斗机”（JSF）比第一代F-117隐身战斗机更加折衷地考虑了气动性能与RCS之间的关系。然而，俄罗斯对低可探测性（LO）平台用于实战的考虑仍然处于一种比较守旧的状态。

　　3．TsNII的通用概念体现了苏霍伊T-60S长期轰炸机项目的所有特征，但其进展及前景有待确定

　　20世纪80～90年代，TsNII曾为一系列项目提供信息，这些信息对飞机和导弹平台的可探测性产生了相当大的影响。这些飞机和导弹平台包括：图-160轰炸机、3M-55(SS-NX-26)反舰导弹、Kh-101战略巡航导弹和苏霍伊S-37验证机等。为进行横截面测量，TsNII还在户外布置了雷达。

　　为降低平台的发射特征，TsNII检验了主动与被动低可探测性技术。

　　关于机身，TsNII更新了前缘与后缘的设计与制造方案，确保表面结构接合处光洁平滑。即便苏联晚期的生产方案，除空气动力学的特殊要求外，整个机身表面的结构相对来说都很平滑，如苏-27。在仪表盘周围区域，即使很小的表面间隙，都会对RCS造成严重的影响。有专家提议，机身也可广泛采用雷达吸波材料（RAM）制造。

　　除了降低雷达基本结构固有的反射率外，TsNII还考虑利用吸波涂层进一步减小平台的RCS。据未公开发表的报告称，90年代后期，莫斯科附近的“格林莫夫”飞行试验研究中心采用米格-29机身进行了RCS试验。关于携带外挂或半共形武器（semi-conformalweapons），TsNII建议这些武器最好采用RAM材料加以保护，避免增大RCS。

　　MFI样机携带的主要武器位于机身中央底部的半凹陷武器舱中。对于标准飞机的设计和生产，TsNII建议采用内置式武器舱。S-37的内置箱式武器舱多达六个，其中四个横跨主机身，另外两个刚好位于机头滑轮舱后部。战术导弹设计部Vympel设计的R-77（AA-12）中程空空导弹带有可折叠的网格状操纵弹翼，极其便于内部携带。

　　除考虑降低主机身的RCS方案外，TsNII还对如何降低飞机主雷达天线和通信天线的反射率进行了研究。为达到这一目的，采用共形设计天线取代了常规通信天线。原有的天线阵列无线电频率（RF）能量反射器尺寸较大，因此，为降低飞机或导弹主雷达反射波，TsNII进行了一系列技术开发，其中包括：采用机载雷达“频率选择”透明材料，但这种材料不适用于其他频率范围；采用反射结构，可直接将RF能量传送到天线舱前面的RAM区域。

　　为处理天线舱入口或发动机叶片RF反射，TsNII考虑了几种方案，除进气道内部采用RAM栅格外，还建议采用标准S形进气道结构，这种结构可避免发动机叶片的直接暴露。除了采用西方国家的应对措施外，为降低飞行员主座舱内部设备的反射率，TsNII考虑在前方显示器或弹射座椅上使用金属涂层。

　　TsNII在主动隐身技术应用方面一直关注离散等离子体隐身技术的应用，这项技术可用来消除飞机或导弹雷达辐射。近些年来，俄罗斯就等离子体在军事上的应用前景做了大量的评估工作。为隐蔽攻击机雷达，TsNII还开发出了其他用于离散等离子体领域的隐身材料，这项研究取得了一定的进展，甚至可以应用于巡航导弹的某个阶段。

　　据报道，研制等离子体生成系统（Marabu）的目的是将其用于3M-25导弹。

　　4．TsNII概念几乎确切地再现了“彩虹”设计局对现处于最后研制阶段的战略巡航导弹Kh-101设计的反复性

　　3M-25高空飞航式导弹外型非常适合于等离子体生成系统的应用。高空飞行的动力要求远远低于低空。根据3M-25既定的外形设计，采用信号降低技术旨在缩小反射截面，在这一截面内防御平台能够对该系统起到保护作用，减少有效反应时间，致使敌方的对抗措施或拦截变得复杂化。彩虹设计局还关注等离子体领域的应用前景，认为将等离子体隐身技术应用于低空飞行阶段的巡航导弹，其动力要求难以满足。

　　然而，等离子体生成系统对“彩虹”设计局设计的GELA导弹项目大有益处。该项目可能符合Kh-90要求。90年代初开始对该型导弹进行了系列试验，目的是取代部分Kh-22。

　　Kh-90在飞行末段能够以5马赫以上的速度从高空飞向目标。“彩虹”设计局考虑将等离子体应用于部分高空飞行的导弹弹头。然而，由于经费不足，GELA/Kh-90项目面临被取消的危险。（来源：中国国防科技信息中心)

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