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[行业] 中国首次公开掌握战斗机隐身测试一关键核心技术

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发表于 2018-5-22 01:47 | 显示全部楼层 |阅读模式
兵工科技微信公众号5月21日报道,据航空报报道,近日,航空工业沈飞整机RCS测试项目取得成功,它的成功意味着我国战斗机空中作战能力大幅度提升,为我国飞机技术创新发展道路铺下扎实的基础。同时,这也是中国首次对外公开宣示我们已掌握隐身战斗机RCS测试的全套技术。那么什么是RCS测试?它的技术突破和成功有多重要?

RCS测试与隐身战机研制

所谓RCS,是“雷达反射截面积”这一技术术语的英文缩写。我们知道,雷达是目前远距离发现飞机的主要设备。雷达对不同飞机的发现距离不同,除雷达本身及环境因素外,与飞机关系很大。而飞机外形十分复杂,大小不一。为便于对比,所以建立了一个人为的衡量和表达参数,这就是“雷达反射截面积”。 因为雷达波本质上就是一种电磁波,所以本来测量或计算出的飞机对雷达波的反射强弱是用电磁学单位来衡量表示的,即用分贝平方米表示,有时只用分贝表示。但无论是分贝还是分贝平方米的表达,都非常不直观,不能让人直接看到雷达反射的强弱效果。为了让人更好理解,很多资料改用面积,即平方米表示。通俗解释就是,它表示飞机对雷达波的反射能力相当于多少平方米面积的垂直金属平板。这样一来,A飞机与B飞机对雷达隐身能力的强弱就可以直观的用这个反射截面机的大小来看到并加以比较了。

随着第五代战斗机的问世,隐身技术成为其尖端标志性技术,“雷达反射截面积”作为衡量飞机对雷达隐身能力高低的关键参数,变得愈发重要。进行RCS“雷达反射截面积”测试,成为隐身战斗机研制的关键环节,只有全面测试并把控RCS数值,才能保证隐身战斗机真正隐得了身。因此没有通过RCS这关,隐身战斗机是否真正能够实现设计隐身指标就得不到验证,只有过了这一关,隐身战斗机才算“大功告成”。

RCS实验室测试与整机测试

当今世界,战斗机RCS测试是一项技术难度很高的工作,迄今为止具备该能力的仅有美国、俄罗斯、中国和欧盟少数国家。飞机雷达反射截面积的测量,有实际测量和实验室测量两种方法,原理都是一样的,就是由一个雷达发出探测波,照射到被测量目标之后,去接收、测量并计算回波的数值,最终得到雷达反射截面积的大小。

一般而言,新战机研发之初,会将缩比风洞设计模型拿到实验室进行测试,实验室测量的设备并不复杂,核心就是一个被称作紧缩场的实验设备,这个紧缩场是由四块方形平行面板拼接而成的空间。只需要将被测目标如大型飞机进行严格的尺寸缩比,制造出与原机外形、结构、尺寸完全相同,但要小得多的模型放在紧缩场中,就可以对其雷达反射截面积的大小进行测量了。

雷达反射截面积的实验室测量,与实际测量相比,得到的测量数据比较稳定和精确,更便于分析和利用。当然,测量缩比模型与直接测量实际尺寸飞机还是存在一定差距的,因此,紧缩场做的越大,模型越大,测量效果就越好。但紧缩场面板要做得很大是不太容易的,因为为了保证对雷达回波的测量精度,面板必须严格平直。做的越大,由于重力的缘故,面板就越容易弯曲,测量精度就无法保证了。因此,像研究气动布局吹“风洞”那样制造全尺寸的雷达反射截面积实验室测量模型,从目前的技术来看,还无法实现。

而当隐身战斗机建造完成以及涂敷隐身涂料之后,就要进行整机RCS测试,该测试无法在紧缩场完成,因此主要是依靠建造整机全尺寸模型或直接使用整机样机在外场开放环境下进行。进行测试时,将被测整机托举并固定,而后使用RCS测试雷达对其进行照射和测量。实际测量与实验室测量不同,无法使用紧缩场一次性全面完成全机360°全向测试,因此只能分方向对整机各方向RCS进行多次测量,因为飞机的前方,侧方和后方的雷达反射截面积是不同的,具体到各个部位,如机头、机翼、尾喷口,因形状不同,雷达反射截面积和特征也不一样。

重要意义

据报道,航空工业沈飞完成了整机RCS测试,这意味着该单位已经全面突破和掌握了隐身战斗机RCS测试这一关键性技术,且战斗机隐身性能指标完全达到设计指标要求。而且值得注意的是,在此之前,已经列装服役的歼-20隐身战斗机,肯定早已完成了RCS隐身技术测试工作。这充分表明中国已经全面掌握该技术,而且拥有RCS测试技术能力的单位很可能还不止一家。同时,航空工业沈飞用来进行整机RCS测试的隐身战机,官方报道中称为“我国双发重型战斗机”,而报道配图中所用背景图片是歼-11系列战斗机,

因此极有可能就是歼-11B或者歼-16战斗机,这些第四代、四代改非隐身战机通过RCS测试,表明其极有可能也采用了一定的隐身技术改进措施,这使得我军重型双发主力四代战机具备了一定隐身性能,性能进一步提升,因此在官方报道中称其“空中作战能力大幅度提升”。

此外,RCS测试技术是多种高精尖技术的结合,包括了仿真、电磁兼容、自动控制、自动测试等关键新技术,这些新技术除了应用于隐身战机研发,也可应用于航天、航海、汽车、船舶等多个领域,将为提升我国整体科技能力作出更大的贡献。

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