隐身技术发展历程？

隐身技术是一种通过有效控制或抑制目标特征信号的技术，也称为低可观测技术（LO技术）。它的根本目的是降低目标的可探测性，以提高目标的生存能力和综合作战效能。目标的可探测性通常指武器系统的辐射能量被防御武器系统探测、捕获、跟踪，并用于将导弹导向目标。这些辐射特征包括雷达、红外、光学和声响特征等，还包括偶然和必然的电磁辐射。

对于飞行器而言，探测威胁主要来自雷达和红外等手段。飞行器的隐身设计有如木桶效应，若只重视雷达隐身性能的提升，而忽视红外隐身性能，则可能导致红外探测器过早发现目标。因此，在隐身设计中需综合考虑雷达和红外隐身性能，以确保最佳的探测威胁避免效果。

隐身这个概念指的是在不让敌方发现的情况下进行行动或隐藏，这是通过伪装实现的，即通过使物体外观融入背景，达到在视觉上隐藏的目的。《孙子兵法》中有一段经典论述：“兵者，道也。故能而示之不能，用而示之不用，近而示之远，远而示之近。”这是最早的关于在战争中如何运用伪装、进行隐身的探讨。

现代隐身技术最早应用于航空领域是在1913年，当时美国作战部进行了一系列研究试验，旨在评估建造一种肉眼无法看到的飞机的可行性。这种飞机的机翼是用“一种部分为赛璐璐的半透明材料”制造的。《飞机杂志》在1914年报道了这些试验，指出只有机体隐约可见，以及轮廓小到无法被枪炮精确瞄准的程度。

有意思的是，与此同时，俄罗斯空军工程学院的航空设计师尼古拉·茹科夫斯基也构思出了一款名为“隐形”的雅科夫列夫AIR-3单翼飞机（如下图所示），该机型同样使用了透明蒙皮。虽然这种蒙皮为驾驶员提供了更广阔的视野，但是工程师们却发现，闪亮涂层的反光让飞机在强日光下变得格外显眼。

1916年，英国对一艘小型SS级飞艇进行了改装，使其能够在西线德军防线进行夜间侦察。飞艇配备了静音发动机和黑色气囊，因此从地面上无法看见或听见它的声音。然而，由于在德国控制的领土上空进行的几次夜间飞行并未获得任何有价值的情报，这个计划最终被废弃。

在雷达技术随着第二次世界大战的出现而革新之际，一场无声的竞赛在设计师们之间展开了，他们竞相设计出一种革命性的、让雷达无法探测到的战斗机。英国的飞机设计师们凭借德哈维兰DH.98蚊式战斗机在这场竞赛中取得了早期的领先。这款双引擎战斗机在1941年推出，它的机身是用雷达吸收胶合板制成的。尽管从一开始就没有专门设计成隐形战斗机，但该飞机低特征的外形以及近600公里每小时的最高速度，使它成为雷达操作员难以追踪的目标。

第一架为了躲避雷达而设计的飞机是德国的Horten Ho-229。这款飞机的外形与B-2隐身飞机非常相似，它具备扁平飞翼设计、没有垂直尾翼，使用木框镶板和木炭胶涂层，这一切都是为了躲避盟军传感器检测而设计的。尽管这种飞机于1944年3月首次试飞，并立即获得了40架的订单，但在第三帝国崩溃之前，只生产了三架。在战争结束时，美国特工得知这种新飞机的存在后，立即冲进德国市中心，在原型机被苏联俘获之前将它偷运出去。战后数十年，诺斯罗普的工程师据说研究了幸存的Ho-229，这种飞机的设计为B-2隐形轰炸机的开发提供了有价值的信息。

德国在二战期间，为了躲避盟军反潜飞机的雷达探测，巧妙地在他们的潜艇通气管上涂上了雷达吸收涂料。这种创新的设计理念，开启了雷达隐身技术的新篇章，也成为了现代隐身技术的先驱。

1945年，美国研制出一种名为RADAR含铁吸水涂料的材料，它能使飞机减少雷达反射，但其重量较大。这种被称为MX-410的材料的多层涂层可能会使飞机变得过于笨重，甚至无法飞行。然而，战后几年，隐形技术的发展仍在继续。在那个时期，一个名叫杰克·诺斯罗普的人设计了一架名为YB-49的飞机（如下图所示），它具有光滑的表面和圆形边缘，但没有尾翼。在雷达屏幕上产生的图像相对较小，但当时并没有引起太大兴趣，YB-49于1949年被取消。

在20世纪60年代，俄罗斯物理学家彼得·乌菲姆采夫在《衍射物理理论中的边缘波方法》这篇论文中提出了一种模型，该模型能够预测电磁波（例如雷达）在2D和3D表面如何散射。这一模型可以计算从平坦表面反射的电磁波，并被用于估计雷达的回波。虽然他的发现被所有人忽视，包括俄罗斯人，但是后来这一理论在美国隐形飞机F-117和B-2的设计中发挥了关键作用，成为了现代隐形技术的基础。因此，乌菲姆采夫也被称为俄罗斯隐形技术之父。

20世纪60年代，全球各国开始建立综合防空系统。这种系统将地基和空基雷达与指挥控制系统相互连接，指挥控制系统则可以向地对空导弹连和空军基地下达启动战斗机的命令。在越南、中东和西欧，这种精细的整合让任何试图突破的轰炸机部队都面临极大的威胁。即使美国飞机拥有接近极限的飞行性能和强大的电子对抗手段，仍然在越南和中东战场上遭受了萨姆-2、米格-21的重大打击。

在提升飞机生存能力的过程中，降低特征信号的方法引发了强烈的需求，由此提出了研制以降低雷达截面为主要目标的实用和真正的隐身飞机。为了实现这一目标，美国航空工业从70年代开始秘密研究“隐身”设计。这种设计依赖于飞机的特殊外形来偏转或吸收入射雷达波。这种方法尽量降低雷达反射信号的强度，从而大幅降低敌方雷达的截获概率和探测距离。从根本上讲，这种设计能降低导弹的拦截效能。

如果没有洛克希德公司的最初领导层从五角大楼探听到隐身计划的消息，并积极向DARPA提出参与项目，中情局也不会批准“臭鼬工厂”可以和DARPA讨论关于“黑鸟”项目的隐身技术。然而，DARPA最初因为项目资金不足而拒绝了洛克希德的请求，但在多次交涉后，洛克希德最终被允许加入该项目。

在洛克希德公司取得成功之后，他们最终赢得了合同并开始了F-117A的研发工作，这是全球第一款全隐身技术的战机。在人们对巴拿马战争的关注中，1989年12月，美国使用了F-117战斗机。这一行动引起了全世界的广泛关注。此后，F-117A在海湾战争中再次出现，并表现出色。这使得隐身技术在全球范围内得到了推广和重视。在这次战争中，美国部署了43架F-117A，出动了超过1200架次，攻击了伊拉克超过40%的战略目标。

从1981年开始，美国空军着手开发第二代隐身飞机，即B-2隐身轰炸机。作为全球作战能力最强的先进武器之一，B-2隐身轰炸机在1995年试飞成功后，于1997年正式加入美国空军服役。到2000年，已经有21架B-2飞机进入现役状态。

此外，诸如F-16CF、A-18C、DB-1B等飞机也采用了部分隐身技术。隐身技术已经扩展到各种导弹、直升机、无人机、水面舰艇等。潜艇的噪声每10年降低10~20分贝。世界上最好的核潜艇的噪声已经降低到90~100分贝，甚至低于海洋环境噪声。在第一、第二代隐身飞机多次参加军事行动并取得显著战果后，20世纪90年代，美国开始研制第三代隐身飞机。同时，隐身技术开始向导弹、舰艇、直升机、战车，甚至弹药、地面设备等领域推广和移植。美国空军于20世纪80年代开始设计F-22“猛禽”战斗机，1993年开始研制“联合攻击战斗机”，它们都属于第三代隐身飞机。

据报道，美国空军发布了关于下一代隐身战斗机（NGAD）平台制造开发的招标书，计划在2024年授予合同。该项目旨在取代洛克希德·马丁公司的F-22“猛禽”战斗机。NGAD战斗机具备空中和地面威胁的打击能力，以实现空中优势并支援联合部队。它配备了先进的反隐身雷达，具有高精度和抗干扰能力，能够在各种干扰情况下准确地探测目标。其动力系统采用变循环发动机，比传统第四代航空发动机的耗油率降低25%，再加上无尾翼布局设计，使其航程能够提升35%以上。

此外，各国为降低大型水面舰船目标特征，投入了大量资源研究各种目标特征控制技术，采用了与飞行器相类似的隐身技术，包括雷达外形整形和雷达吸波材料技术等，在业界被称为“小水线面双体船型”、“单体穿浪内倾船型”、“内置式垂直发射武器系统”、“综合桅杆(天线) 技术”等。在红外隐身方面，主要有舰船发动机排气系统红外抑制器技术和舰艇表面水雾喷淋降温红外抑制技术等。美国“朱姆沃尔特”级驱逐舰 DDG -1000因为其革命性的外形设计和大量新技术的使用而著名，它可能是未来大型舰船隐身的标杆。不过，由于新技术应用太多，造价昂贵且研制进度拖后。

隐身技术涉及多个学科的理论和基础技术，除了电磁学、热力学、光学和声学等直接相关的领域，还牵涉到流体力学、结构力学、材料科学、化学、高分子科学、通信技术、目标特性分析和测量技术等多个领域。在飞行器的研发和制造过程中，隐身技术的实际应用会面临多种挑战，包括隐身基础理论和技术途径的选定，隐身技术要求的制订，多方面综合设计以及如何与飞行器的其他性能要求相协调等多个方面的问题。此外，还涉及到工程开发、工艺实现、装备实践以及工程师的认识和用户的习惯等大量的工程应用问题。