突然間,所有的目光都聚焦在隱形技術上 - 彭博社
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一架架啞光黑色的F-117A噴氣機在沙特阿拉伯的跑道上轟鳴而過,掀起了沙漠風暴行動中的第一陣沙塵。幾分鐘後,在伊拉克,這些隱形飛機將為它們在1989年巴拿馬入侵中的戰鬥首秀贖罪,當時一架飛機轟炸了錯誤的目標。在海灣戰爭的第一個夜晚,僅有50架隱形飛機——對抗薩達姆·侯賽因的空中艦隊的5%——執行了40%的轟炸任務。它們造成的損害幫助盟軍掌控了天空,並封鎖了薩達姆的失敗。
事實上,在為期六週的戰爭中,F-117執行了80%的任務,針對最重防禦的目標,並擊中了97%的目標。然而,沒有一架飛機受到損壞。“如果海灣衝突中有一個教訓,”國防部長理查德·B·切尼上個月在眾議院武裝服務委員會上説,“那就是隱形的價值。”
這可能是十年軍事遊説的口號。沒有人提到增加56架洛克希德F-117的機隊,每架的成本為1.06億美元。但諾斯羅普公司希望建造75架B-2隱形轟炸機,包括已經訂購的15架,通用會計辦公室估計每架的成本為8.65億美元。由洛克希德公司和諾斯羅普領導的團隊正在爭奪建造750架隱形先進戰術戰鬥機(ATF),預計在1996年左右開始,每架約6500萬美元。美國海軍仍然希望有一款隱形的A-6攻擊機繼任者。今年年初,切尼因其進度滯後和超預算而取消了其替代機A-12。
‘更便宜。’對隱形的追求並沒有止步於此。海軍將很快投入使用阿利·伯克,第一艘新型隱形導彈驅逐艦。通用動力公司正在研發一種隱形巡航導彈。五角大樓希望擁有隱形間諜衞星。甚至美國陸軍也設想了難以被探測的坦克、裝甲人員運輸車和直升機。
空軍部長唐納德·B·賴斯在2月26日向眾議院武裝服務委員會闡述了這一切的理由。他認為,隱形的成本是誤導性的,除非與完成特定任務所需的“力量組合”的成本進行比較。他計算出,八架裝備智能炸彈的F-117戰鬥機和兩架加油機可以提供75架非隱形飛機的打擊能力。這些額外的飛機主要用於打擊敵方空中防禦和干擾雷達,以便常規轟炸機能夠展開工作。理論上,隱形飛機不需要這樣的支持,因為它們很難被發現。賴斯宣稱,沙漠風暴是“隱形總體上更便宜的證明”。問題在於,考慮到冷戰的緩和,這一觀點是否能在國會獲得支持。
隱形是一系列努力的結合,旨在使飛機更難被發現。諾斯羅普公司的首席科學家約翰·F·巴申表示,躲避雷達只是隱形工作的一半。噴氣發動機的熱量必須被掩蓋,以便紅外導彈無法鎖定。飛機必須保持安靜,以避免聲學探測器,並且要小巧,以使其難以被肉眼發現。不過,主要目標是減少雷達截面,這是從飛機前部反彈回來的回波的一個度量。將截面縮小到足夠小,就可以悄悄潛入、轟炸並以較小的風險逃脱。或者繞過地面雷達,其發射信號對於隱形飛機來説在被探測之前很容易被發現。
所有這些技術使得隱形變得如此昂貴,從飛機的形狀和結構設計開始。直角,尤其是,反射雷達——甚至是槍管或噴氣發動機的渦輪風扇葉片。洛克威爾國際公司將其B-1轟炸機的截面從10平方米縮小到不到1平方米,通過消除飛機脊背上的天線外殼,並將渦輪風扇藏在緊貼機身的彎曲進氣口內。對形狀的關注解釋了F-117的摺紙設計及其缺乏正常戰鬥機武器,如機炮或翼下導彈。B-2在空戰中也沒有武器,完全依賴隱形來躲避敵方戰鬥機。保持這兩架飛機在空中飛行是個難題:由於缺乏常規尾翼,蝙蝠形設計本質上是不穩定的。因此,機載計算機在飛行員能夠察覺到需要之前很久就調整飛行狀態,更不用説反應了。
塑料框架。材料是另一個大成本。F-117的機身主要由鋁合金面板構成,外覆一種秘密塗層,能夠吸收和散發雷達信號。但塑料更好,特別是含有碳纖維的增強複合材料,這些材料比鋼更強,能夠吸收雷達能量。B-2擁有複合機身,覆蓋着一種與微波爐內襯相關的塗層。目前,正在研究更好的塗層,包括一種多層設計,可以捕獲雷達能量,將其轉化為熱量,然後引導到機翼頂部的空氣冷卻出口縫隙中。
改進的塗層和其他隱形技術可以幫助隱藏形狀更為常規的飛機,甚至是船隻。它們也為反隱形技術出現的那一天做好準備。例如,一些科學家認為,所謂的脈衝雷達可能會壓倒今天的技術。脈衝雷達尚未建成,它將發射短暫的高功率能量脈衝,同時在比當前雷達更廣泛的頻譜中跳躍。隱形防禦者懷疑這是否能提供追蹤B-2所需的精確度。“真相可能在兩者之間,”一位國防部內部人士説。但“似乎沒有人願意花錢進行可能會使‘耗資數十億的項目處於危險之中’的演示。”
為了希望解決這一問題,國會在1989年撥款2500萬美元調查脈衝雷達的前景。但這一倡議反而適得其反。這筆資金的湧入引發了雷達研究人員之間的激烈爭奪,當空軍去年召集專家評估研究進展時,一些脈衝雷達的支持者因擔心泄露潛在競爭對手而隱瞞了關鍵數據。部分原因是,專家小組的報告猛烈抨擊了脈衝雷達的反隱形能力。這引發了對不正當行為、裙帶關係和政治壓力的強烈抗議。到11月,爭議變得如此激烈,以至於空軍監察長啓動了對這一騷亂的調查。
關於其他潛在的隱形解密技術也出現了一些問題。例如,一些實驗表明,噴氣發動機的排氣“羽流”以某種方式影響特定的無線電波頻率,這可能會暴露發動機的身份。如果這是真的,那麼合適的傳感器可能會在100英里或更遠的距離追蹤到隱形飛機。評估這些説法的工作由紅隊負責,這是一組由五角大樓資助的外部專家。到目前為止,空軍表示,紅隊研究了50種破隱形方案,並沒有發現“阿基琉斯之踵”。這並不是説隱形飛機無法被發現。但看到它並不等於擊落它。這需要計算其距離、航向、速度和高度,將數據傳輸到導彈制導系統,併發射導彈——所有這些都需要在飛機處於射程內進行。但是,紅隊表示,隱形技術使B-2能夠在被擊中之前迅速穿過雷達站。技術中士鮑比·謝爾頓(Bobby Shelton)説,這顯然是F-117在沙漠風暴行動中發射時發生的情況:他們直到炸彈落地才引發火力。此外,戰鬥機上的雷達並不夠強大,無法有效探測隱形飛機。在最近的戰爭中,謝爾頓補充道,一名美國飛行員發現自己在一架伊拉克米格戰鬥機的上方,想知道他的地面炸彈是否會擊中毫無防備的敵人。米格及時轉向。
移動目標。儘管有這樣的故事,B-2在國會山面臨着艱難的鬥爭。許多B-2的支持者在1987年空軍高層承認該飛機無法追蹤它本應摧毀的移動洲際彈道導彈發射器時感到震驚。它可以通過間諜衞星被引導到這些目標。但停在敵方空域外的B-52攜帶的巡航導彈也可以做到這一點。突然間,B-2變成了一種沒有特殊用途的昂貴武器。這就是為什麼國會可能不會購買比已經從諾斯羅普訂購的飛機更多的飛機。
相比之下,一個可能在20年內接近800億美元的ATF合同可能會在4月底之前簽署。該飛機將取代五角大樓的前戰鬥機,麥克唐納·道格拉斯公司的F-15,該機服役已達16年,超過了其任何前任。如果ATF能夠實現其宣傳的性能,它將結合靈活性、速度和隱身性。
這是一種具有挑戰性的配方,因為增強機動性和速度的因素對隱身性不利。例如,雖然帶有大型水平和垂直穩定器的尾部可以實現快速機動,但它可能是雷達回波的主要來源。而且,要達到超過馬赫1的速度,常規飛機必須使用加力燃燒器,這會暴露它們的位置。這就是為什麼F-117和B-2以亞音速飛行——並且不夠靈活。
儘管如此,由於他們之前在隱身技術方面的工作,洛克希德和諾斯羅普這兩家ATF競爭者擁有前所未有的計算機輔助設計工具。去年退休的超級機密斯坎克工廠負責人本·R·裏奇表示,隱身的ATF可以在性能損失僅10%的情況下建造。洛克希德的原型機YF-22A或諾斯羅普的YF-23A將成為第一架可以在不使用加力燃燒器的情況下飛行至約馬赫1.5的戰鬥機。而隱身技術將它們的雷達顯現尺寸縮小到類似於知更鳥的程度。
靜音艦艇。將這項技術轉移到艦艇等武器上的嘗試將不那麼令人印象深刻。不過,如果一艘8300噸的驅逐艦,如阿利·伯克在雷達上看起來與遊艇沒有多大區別,它應該能夠獲得一定的驚奇元素,並且更難被攻擊。因此,艦艇上的直角接頭在可能的情況下被消除,或者被塗有雷達吸收材料的面板遮蓋。艦體牆壁之間的秘密聲學減震“氣泡系統”減少了潛艇聽到艦艇柴油發動機的距離。為了抵禦熱尋的導彈,煙囱有額外厚的絕緣層,並吸入外部空氣以在氣體排出煙囱之前冷卻發動機廢氣。
伯克號,這種船的第一艘,將花費超過10億美元,但複製品應該便宜30%。海軍希望購買超過兩打,建造工作將在緬因州的巴斯鐵工廠和密西西比州的英戈爾斯造船公司之間分配。
直到1月17日,關於隱形技術的有效性仍然存在激烈的爭論。這場戰爭提供了答案——並可能引發國家之間在戰鬥機設計上的新競爭。這就是國防遊説者現在可以預期提出的幽靈,以及一個建議的解決方案:保持領先,保持優勢。