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美国隐身飞机技术是买的?发明者认为毫无军事价值导致落后50年

眾所周知, 美國的F-117戰鬥機開創了隱身飛機時代。 這種飛機從誕生到退役都蒙著一層神秘的面紗, 若不是南聯盟擊落了一架F-117, 時至今日也不會有美國之外的第二個國家能一窺其技術細節。 需要強調的是, 僅有的一次戰場損失案例跟烏克蘭S-500防空導彈在極限射程擊落民航客機一樣, 純屬瞎貓碰上死耗子。 這並不能否認F-117是有史以來生存能力最高的戰術飛機, 更無法否認隱身技術對空戰模式的革命性改變。

眾所不知的是F-117引以為傲的隱身技術並非美國原創, 而是來自敵對的蘇聯陣營。

1974 年, 美國國防部先進研究項目局(DARPA)邀請美國五大軍用飛機承包商(諾斯羅普、麥道、通用動力、費爾柴爾德、格魯曼)對戰鬥機的低可探測技術(俗稱隱身技術)進行預先研究。

此時, 代表當時戰術飛機最高水準的F-14和F-15A/B剛剛服役。 五大公司或沉浸於對三代機的癡狂中、或忙於在其他方向的探索, 只有麥道和諾斯羅普決定試一試。

以設計U-2、SR-71等“怪飛機”著稱的洛克希德公司並不在邀請名單裡, 只是後來才被選入。 誰也不會想到就是這個不請自來的傢伙改變了歷史。


洛克希德明星設計師詹森

此前, 美國數學家約瑟夫·B科勒曾於1953年提出幾何繞射理論。 該理論指出電磁波的繞射可由積分方程精確描述, 但只能分析幾種規則的幾何外形。 洛克希德的先進項目研發部“臭鼬工廠”利用有限差分法對簡單形狀和組合形狀的非金屬目標的雷達散射截面(RCS)進行計算後發現,

結果喜人但演算法複雜、難以用於工程研發。

就在大家踟躕之際, 洛克希德的工程師鄧尼斯·奧瓦霍塞發現一本叫《物理繞射理論的邊界波方法》的譯著。

這本書的原作者是大洋彼岸的蘇聯科學家烏菲姆謝夫。 他在幾何繞射理論和另一美國人克萊莫提出邊緣電流的啟發下, 於1962年提出了物理繞射理論(PTD)。 幾何繞射理論指出遠繞射場可以近似為鏡面反射場加上一個修正量, 而這個修正量可以用繞射係數來描述。 烏菲姆謝夫指出這個修正量也可以由一個等效的邊緣電流所產生, 這就是物理繞射理論。

蘇聯有關審查機構認為物理繞射理論真的很饒舌, 就是個理論學界評職稱的玩意兒。 果斷放行允許烏菲姆謝夫公開發表這個理論。 9年後, 《物理繞射理論的邊界波方法》被萊特-派特森空軍基地的國外科技處翻譯局譯成英文出版。

奧瓦霍塞發現PTD非常適用於計算飛機的RCS, 因為PTD的邊緣電流效應是可加的, 既複雜物體的散射場是鏡面反射場加上所有邊緣電流的總效應。 “臭鼬工廠”花幾個月時間就將PTD編成了電腦程式, 並找到了當時美國也是世界上計算能力最強的“克雷”-1超級電腦運行。


克雷-1

即便強大如此, “克雷”-1也無法用PTD程式計算複雜曲面的RCS。 為了降低電腦工作量, 奧瓦霍塞和分析數學家比爾·施羅德提出把飛行器設計成多面體,

“絕望鑽石”方案順利誕生。 令人尷尬的是這個過於激進的方案隱身能力有餘而氣動性能不堪, 風洞試驗證明其根本就飛不起來。 研發團隊為了不追趕研製節點乾脆“機算+手算”才在6 周時間內拿出了能飛的“海弗蘭”方案, 此後研製項目進入快車道並最終成就一代神機。

“海弗蘭”原型機於1978年初首飛。 此時距離烏菲姆謝夫出書已過去16年, 蘇聯難道一直沒有發現這個理論的軍事價值?筆者認為主客觀綜合因素導致蘇聯錯失了率先邁入隱身空戰時代的機會。

.物質差距

從蘇聯到俄羅斯, 斯拉夫人在電腦方面一直沒點對科技樹。 其直接結果就是微型機(家用電腦)市場被歐美完全佔領, 巨型機(超算)則被美中歐三駕馬車碾壓。

在漫長的冷戰歲月, 蘇聯電腦科學家相繼研製出М-4、М4-2М、М-10和М-13四代超級電腦。 其中前三代的性能都大大落後於同期的美國超算, 根本無法用於求解基於PTD理論的程式。


海弗蘭原型機

正是在“克雷”-1的壓力下, 蘇聯人於1978起開始研製M-13超級電腦。 1984年M-13橫空出世, 其計算能力是“克雷”-1的約10倍!這下蘇聯飛機設計師可以甩開膀子幹了吧?很不幸, 就在第二年還是那個克雷公司推出了計算能力更強的“克雷”-2。 美國第二代隱身戰鬥機F-22卓越隱身能力就源自於這台機器, 蘇聯人連第一代都沒來得及搞就被再次甩開。 很顯然, 他們至今也沒追上美國的腳步。

.思想差距

除了工具不行, 人的因素也不能忽略。 蘇聯的國防戰略和武器發展思路根植於殘酷的二戰經驗, 當時蘇聯紅軍手中的武器要麼出自東遷到西伯利亞的兵工廠要麼是美國援助。這些武器的技戰術水準跟德國貨相比並不占優(美國人能給你什麼好東西,除了午餐肉),完全是靠壓倒性的數量優勢消耗掉了德軍的精銳部隊和先進裝備。

在這樣的歷史經驗支配下,蘇聯在戰後先後研製出米格-23戰鬥機、T-72坦克等技術含量一般、易於快速批產的武器裝備,大搞武器領域的“人海戰術”。他們認為未來的核大戰中再好的戰士和武器也活不過幾輪衝鋒,與其把錢用在追求單個平臺的生存率不如多造幾台。等敵人的坦克飛機拼光了,己方只要還剩下一輛坦克一架飛機就能獲得最後的勝利。

所以縱使蘇聯人有深厚博大的數學能力,也只用在求解複雜氣動外形上面。於是才出現了號稱拉皮版蘇-30MKI的蘇-57。

結語

以上就是我對俄羅斯隱身技術的分析。但就是在這種隱身飛機遍地走的情況下,俄羅斯為什麼還敢把蘇-57這種沒有隱身能力戰機送上戰場?我還是那個答案:敢打的勇氣和必勝的信念。這是那些離開空調帳篷和一日三頓肉就不能打仗的軍隊難以理解的。

當時蘇聯紅軍手中的武器要麼出自東遷到西伯利亞的兵工廠要麼是美國援助。這些武器的技戰術水準跟德國貨相比並不占優(美國人能給你什麼好東西,除了午餐肉),完全是靠壓倒性的數量優勢消耗掉了德軍的精銳部隊和先進裝備。

在這樣的歷史經驗支配下,蘇聯在戰後先後研製出米格-23戰鬥機、T-72坦克等技術含量一般、易於快速批產的武器裝備,大搞武器領域的“人海戰術”。他們認為未來的核大戰中再好的戰士和武器也活不過幾輪衝鋒,與其把錢用在追求單個平臺的生存率不如多造幾台。等敵人的坦克飛機拼光了,己方只要還剩下一輛坦克一架飛機就能獲得最後的勝利。

所以縱使蘇聯人有深厚博大的數學能力,也只用在求解複雜氣動外形上面。於是才出現了號稱拉皮版蘇-30MKI的蘇-57。

結語

以上就是我對俄羅斯隱身技術的分析。但就是在這種隱身飛機遍地走的情況下,俄羅斯為什麼還敢把蘇-57這種沒有隱身能力戰機送上戰場?我還是那個答案:敢打的勇氣和必勝的信念。這是那些離開空調帳篷和一日三頓肉就不能打仗的軍隊難以理解的。

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