美軍宣布將其下一代轟炸機(jī)項目B-21命名為“Raider”。典故源于二戰(zhàn)中美軍杜立特奇襲東京的故事。將這個命名和美軍發(fā)布的《空中優(yōu)勢 2030飛行計劃》結(jié)合起來看,B-21將用于執(zhí)行兩種任務(wù):在對防空單位進(jìn)行遠(yuǎn)程打擊,以及突入敵方腹地獵殺戰(zhàn)略目標(biāo)。說具體點,就是在將來可能的臺海、釣魚島等亞太沖突中在防空武器的射程之外壓制解放軍防空單位,以及深入中國腹地搜索東風(fēng)導(dǎo)彈發(fā)射平臺并將其摧毀。
杜立特空襲東京的壯舉,關(guān)鍵之處在于接近完美的避開了日軍的防空警戒。否則這些笨重的B-25轟炸機(jī)根本沒有機(jī)會投彈,將統(tǒng)統(tǒng)成為零戰(zhàn)炮口下的亡魂。那么B-21又有何能耐復(fù)刻當(dāng)年的故事呢?
隱身技術(shù)也不能突破物理定律,自身大小是隱身能力的關(guān)鍵
從目前蓋滿了“機(jī)密”戳的報告來看,B-21將是B-2的縮小版本,依舊屬于亞音速隱身轟炸機(jī),主要依靠隱身保證生存能力,配合較遠(yuǎn)的航程以減少對勤務(wù)飛機(jī)的依賴,并擁有整合強(qiáng)大的偵查和信息處理能力,成為進(jìn)攻網(wǎng)絡(luò)上的關(guān)鍵節(jié)點。
正所謂“活著才有輸出”,B-21的關(guān)鍵還在于隱身能力。隱形戰(zhàn)機(jī)的作戰(zhàn)效能在美軍歷次“捏軟柿子”的戰(zhàn)爭中都得到了驗證,但是在面對一個強(qiáng)大的對手時,依舊那么有效嗎?
美軍B-21轟炸機(jī)想象圖
“隱身技術(shù)”其實是“低可探測技術(shù)”的俗稱。這是一種以減少自身電磁波信號特征為目的而采取的一系列技術(shù)措施的集合。從被探測物的大小、反射特性與電磁波的波長的關(guān)系圖上可以看出隨著雷達(dá)波長的變化,目標(biāo)的RCS可分為瑞利區(qū)、震蕩區(qū)和反射區(qū)三個區(qū)域。火控雷達(dá)為獲取目標(biāo)的精確方位通常都采用波長厘米級的微波波段,因此隱身技術(shù)主要依賴外形設(shè)計精確控制光學(xué)反射區(qū)的反射波束方向。在面對和自身體型差不多的瑞利區(qū)和震蕩區(qū)內(nèi)隱身設(shè)計手段基本失效。
因此可以看出,隱身戰(zhàn)機(jī)的機(jī)體和外露零部件尺寸是對抗雷達(dá)的關(guān)鍵。對于B-2這種尺寸的戰(zhàn)機(jī)而言,米波(VHF)雷達(dá)的探測效果依舊處于光學(xué)區(qū),其簡潔的外形幾乎可保證全向-40db(0.0001㎡)級別的隱身能力。而F-22和F-35這種小型戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)復(fù)雜的外形和小型活動舵面對于米波雷達(dá)則和裸奔沒什么區(qū)別。F-22尚能保證對于UHF波段雷達(dá)的隱身效果,F(xiàn)-35渾身鼓包和外露小鋸齒則只能在主要威脅方向達(dá)成隱身效果。那么對于B-21這種體型稍小于的B-2戰(zhàn)略飛機(jī)而言,可以通過技術(shù)的進(jìn)步維持B-2的隱身能力,甚至?xí)鼜?qiáng)一些。但是體型的限制對于HF(10米級)波段的雷達(dá)和B-2一樣幾乎無能為力。畢竟是落在瑞利區(qū)RCS最強(qiáng)的地方了。
那么,能保證探測B-21的HF雷達(dá)究竟什么樣子呢?如下圖所示……
美軍AN/TPS-71雷達(dá)
沒看錯,要產(chǎn)生能探測隱身轟炸機(jī)的HF電磁波,需要巨大的雷達(dá)發(fā)射天線。圖為美軍AN/TPS-71雷達(dá),用5~28MHz頻率雷達(dá)波,天線陣列長達(dá)2.5 千米,探測距離可達(dá)3000千米。中國也建有類似雷達(dá),如果你在野外看到很多奇怪的金屬桿子排成一排,多半就是了??吹玫降⒉坏扔诳吹们澹@種雷達(dá)的探測精度極為悲劇:軸向距離分辨率為目標(biāo)距離*波長/接收天線孔徑。可以簡單算出對于3000千米距離的目標(biāo)探測精度為12~72千米。這種精度只能提供早期預(yù)警,想要限制B-21的活動還需要精度高得多的探測數(shù)據(jù)以支持對空導(dǎo)彈的射擊。
隨著電子技術(shù)的進(jìn)步,米波(VHF)雷達(dá)在對抗戰(zhàn)術(shù)隱身戰(zhàn)機(jī)時已經(jīng)可以提供高精度火控數(shù)據(jù)引導(dǎo)導(dǎo)彈射擊。但是面對大型戰(zhàn)略轟炸機(jī)依舊難以發(fā)揮作用。這里要談一下發(fā)射功率和戰(zhàn)機(jī)RCS對雷達(dá)有效作用距離的影響,讓我們看一下雷達(dá)的基本公式:
可見在保證接受回波功率的情況下,目標(biāo)RCS值的1/4次方和發(fā)現(xiàn)距離成正比。通常認(rèn)為B-2對戰(zhàn)術(shù)雷達(dá)的RCS可達(dá)-40db級別,套用公式則可以將對方的有效探測范圍縮減至1/10。以預(yù)警機(jī)而言,對B-2的探測距離將被壓縮到50km級別。至于戰(zhàn)斗機(jī)的探測距離則會被壓縮至20km以下。因此為保證在預(yù)警雷達(dá)的支持下準(zhǔn)確探測到B-2并將其擊落,需要動用3架預(yù)警機(jī)和十余架戰(zhàn)斗機(jī)前往可疑空域進(jìn)行拉網(wǎng)搜索。然后將B-21替代B-2進(jìn)行評估,假定其 RCS相比B-2再降低一個數(shù)量級,那么將其找出來并擊落所需的探測平臺數(shù)量幾乎翻倍。
隱身神話并非難以挑戰(zhàn)
也許5億美元這個目前看似過于樂觀的單價會最終像 F-22、F-35和B-2等隱身平臺一樣隨著研發(fā)的開展變成10億20億或者為控制采購價保證產(chǎn)量而降低性能,但是作為直接對手,為應(yīng)對隱身打擊平臺所需投入的反隱身體系建設(shè)則更是天文數(shù)字。作為軍事科技的領(lǐng)頭羊,同時也是精明商人的美國軍工-政府-國會體系自然知道怎樣花最少的錢實現(xiàn)最大的利益。
在反隱體系建設(shè)耗資巨大而效果平平的情況下,只有盡早獲得隱身戰(zhàn)略平臺進(jìn)行對等威懾才能實現(xiàn)雙方的攻守平衡。所幸的是目前的B-21項目還處于一張概念圖的階段,距離最終成軍還需要十余年的時間。殲-20的領(lǐng)先入役則標(biāo)志著中國隱身戰(zhàn)機(jī)的設(shè)計能力已和美國差距不大,大型飛機(jī)則有轟-6K和運-20作為技術(shù)鋪墊,雖然現(xiàn)在直接上一個重型隱身戰(zhàn)略轟炸機(jī)的技術(shù)跨度依舊有些大,但未必不可行。有空軍司令員的話在,大家拭目以待吧。
鳳凰軍事
(責(zé)任編輯:鑫報)