德國展示機密隱身驗證機(LOUT)——特別隱身,只是飛不起來_風聞
席亚洲-独立军事评论员,IT业观察者-公众号:亚洲火车总站2019-11-07 09:24
11月5日,空客德國公司在曼興召開年度媒體見面會,在會上該公司首次公佈了其已經秘密研製十餘年的隱身驗證機(LOUT)的相關信息。
據悉,LOUT雖然叫做驗證機,但實際上是一個只用於地面測試的實驗平台,用於驗證隱身技術。空客德國公司從2007年就以類似洛克希德“臭鼬工廠”的方式開始由一個小團隊秘密研究隱身技術。2010年,按照與德國國防部的協議,該公司開始製造地面驗證機以驗證寬頻譜信號降低技術。

LOUT驗證機發展時間表

在雷達暗室中進行測試的LOUT原型機
這次公佈的消息説,在這一驗證機上得到驗證的技術,將可以用於發展FCAS,也就是法德合作的未來戰鬥機,這是一種將取代“陣風”和“颱風”的未來第六代戰鬥機,該機的模型在2019年6月巴黎航展上首次展示。
據空客公司稱,LOUT驗證機的主要目的是驗證整體隱身技術,所以它要求從各個方面通盤考慮,驗證各種未來戰機上使用的隱身技術,包括:降低雷達、光學、紅外和聲學信號特徵;電子對抗;以及對本身發射電磁信號的控制,也就是説它還要考慮本機發射的雷達和通信信號的隱身問題。
除了外形,LOUT模型還有更多值得一提的方面。它的鑽石型外形是從經過多輪考慮和對比而確定的,長12米、寬12米,重量4噸。

LOUT原型機設有一個“座艙”,但據稱這只是用於測試光學透波材料對隱身性能的影響

空客展示的LOUT構型演變過程,可見其中也有類似B-2的設計,目前採用的設計可能是對隱身最優化,而沒有認真考慮空氣動力學影響的產物,圖中可見正在進行吹風的另一種構型的實驗平台
從公佈的測試情況來看,該機從多種方面考慮了隱身性,它的構型能夠兼顧光學、紅外、雷達和聲學隱身,同時仍能發射電子對抗和雷達信號。該試驗機還設置了一個機內彈艙用於測試彈艙開合對隱身的影響。
LOUT的上部設置有凸起的座艙,不過空客公司表示這並不表示該機未來會發展成有人駕駛飛機,而是用於測試不同的透明材料對隱身的影響。
該機的上方設置了進氣口,無附面層分離設計,此外其尾噴口也採用了平面設計,空客表示他們驗證了使用推力矢量技術和排氣冷卻技術的影響,從而使得進氣口具備“極低的雷達反射面積”,而尾噴口的冷卻系統將可以降低紅外特徵。

該機在隱身技術方面比較大的突破在於對全頻帶隱身的考慮,對VHF\UHF和米波雷達也能隱身
該機的機翼前緣和進氣口都考慮了全頻帶隱身的問題。而且該機還通過綜合使用吸波材料、透波蒙皮、通過可變導電率技術實現可控透波、表面波衰減技術,成功降低了散射信號(針對米波雷達反隱身技術)。
空客德國表示,這架隱身驗證機積累的技術將可以用於與法國、西班牙共同進行的FCAS(未來空戰系統)項目,法國達索公司此前已經研製了“神經元”無人機並進行試飛,積累了這方面的技術經驗。
美國《航空週刊》雜誌對此評論稱,這種驗證機的細節至今仍是機密,它是一個測試最新隱身技術的地面驗證平台,它看起來可以為發展一種真正隱身的無人機提供可靠的基礎,尤其是它認真考慮了全頻帶隱身性能。但這仍然只是一種驗證平台,從一種僅用於地面測試的實驗平台,到真正能夠飛行和作戰的無人機,仍然有非常漫長而艱難的道路等着空客公司。
大家看到這兒應該能聯想到,目前我國部已經部署了多種新型的米波或者VHF(接近米波的分米波)雷達,用於反隱身探測,中電集團38所還為此榮獲過國家科學技術進步獎,這種雷達據稱在2016年成功在數百公里外跟蹤美國F-22戰鬥機。
同時期中電科14所的超寬帶雷達(UWB)據稱也成功跟蹤到了遠距離上的美國F-22戰鬥機——當然實際上如果説波長的話,超寬帶雷達的工作波段為P波段,也是接近米波的波段,所以該雷達也經常被稱為米波雷達。
雖然兩者工作機制有所區別,但在反隱身方面的原理相似。
米波雷達採用利用目標散射特性來提高反隱身能力的設計,它的原理是當目標的尺寸與雷達波長達到特定比例關係的時候,散射信號會比較強,而米波波段正好可以與F-22\F-35這樣尺寸的飛機形成這樣的比例關係,再加上使用大功率的AESA天線,提高探測距離。這樣最終就可以做到遠距離探測隱身飛機——不過這樣的設計對B-2這類的目標效果就會差一些,因為B-2尺寸較大,不在能產生強散射的範圍內。美國RQ-180無人機以較小的機體,但卻有50多米的翼展,也正是利用了同樣的原理,來降低米波雷達探測的效果。

RQ-180的翼展據稱足有57米之長,可以有效降低米波雷達的探測效果
此外,現有的吸波材料也一般只針對特定波段,而米波和超寬帶雷達超出了它的最佳工作波段範圍之外,因此吸波材料無法吸收能量,也就失去了隱身能力。
這兩者結合,讓超寬帶雷達和米波雷達具備了優良的反隱身能力。
目前,除了B-2\RQ-180這樣讓飛機的外形尺寸超出米波的強散射範圍的設計之外,也開始出現一些針對這些米波波段雷達的新的隱身設計概念。
這次德國LOUT驗證機據稱就着重考慮了這一點,當然,由於他們也沒有公佈詳細數據,在這架飛機上究竟採用了什麼樣的技術,其針對米波雷達、超寬帶雷達的隱身效果究竟能達到什麼水平,都還是未知數。
當然了,另一方面來説,正如其他很多方面一樣,歐洲都在做的事情,某超級大國和某發展中國家,怎麼會沒有對應的研究項目呢?
目前美國正在研製的B-21隱形轟炸機據信就和RQ-180有很多相似之處,包括較大的翼展尺寸,用於降低米波雷達的反隱身效果。

當然大家都知道在隱身方面,理想的方案是這樣,但這就會和空軍對於新機發射空射洲際導彈的要求有點矛盾了……

當然你要説未來戰略轟炸機造成這個樣子,那倒是能發射大導彈了,只是這外形就有點魔性了……但在透波材料等技術之下,有這樣一種可能,就是這飛機外形看起來是這樣,但實際上它對於雷達來説等於一個飛翼……當然這裏面需要用到的技術,和德國人在LOUT上驗證的相關技術原理類似,只不過肯定實現手段就有區別了
而某發展中國家正在研製的遠程打擊轟炸機,其主要的設計指標要求中也包括了“全頻譜,全向隱身”要求(另外的要求是航程和載荷特性),當然這種轟炸機也是屬於大型飛機,它的尺寸顯然也會超出米波雷達的最佳探測範圍。
可以想象,對於這兩個世界上隱身技術實用方面做得最先進的兩個國家,發展“全頻譜隱身”的時候都不約而同的採用了大型化的路線,那麼在較小的飛機上要實現全頻譜隱身,顯然是困難重重了。
德國的LOUT隱身驗證機目前也是隻考慮了隱身,而沒有考慮飛行問題——從它在實驗室中的氣動外形來看, 明顯沒有考慮諸如穩定性,操控特性等方面的問題,要是直接按照這個外形造個飛機,很可能是飛不起來,或者飛起來就要栽的。
也正是因為如此,美國《航空週刊》才會説,“空客面前的道路,道阻且長啊……(潛台詞:呵呵我們早就試過了,此路難通)……”