图10.13 两种机翼电磁波反射方向的比较
图10.14 斜置垂尾
图10.15 翼身融合体
六、将飞机的雷达回波的主要能量控制在少数很窄的方位内
虽然通过前面介绍的几种外形隐身措施能有效地减缩飞机的RCS，但在某些方位飞机上
总存在一些构成主要散射源的边缘或表面。为进一步减小飞机被雷达发现的概率，飞机外形
隐身设计的一个原则是将飞机的雷达回波的主要能量控制在少数很窄的方位内，使波峰之间
的回波信号非常弱。也就是说，通过仔细设计飞机的外形，使飞机的RCS 在雷达波照射的整
个方位内，只有在少数很窄的方位内才出现峰值，并使两个峰值之间的RCS 非常小。由于回
波峰值之间的RCS 很小，与背景噪声难于区别，从而使敌方雷达接收不到连续的信号，难以
确定飞机是一个实在的目标还仅是一个瞬变噪声，降低了雷达发现飞机的概率。
B-2 隐身轰炸机的外形的所有边缘的方向被设计成两个方向，就连进气道的唇口也设计
成锯齿形状，以使唇口边缘方向与飞翼的前、后缘方向一致，如图10.16 所示。当电磁波照
射到B-2 该时，根据电磁散射机理可知，只有当入射波方向垂直于飞翼的前、后缘方向时，
其RCS 才较大，其余方向上的RCS 很小。B-2 隐身轰炸机外形设计的意图就是将B-2 的RCS
峰值在0～360°方位内控制在四个很窄的方位内。
现在，设计人员已认识到这项措施十分有效，美国第四代战斗机F-22 的外形设计（包括
舱门和口盖的外形）的中再次应用了这种外形隐身措施，如图10.17 所示。
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图10.17 F-22 战斗机外形轮廓的方向尽可能一致
图10.16 B-2 隐身轰炸机外形的所有边缘
只有两个方向
§10.5 飞机红外隐身设计
由于任何飞机都会产生红外辐射，而随着红外探测技术的发展，先进的红外探测系统和
红外制导武器又日益发展并得到了广泛应用，从而对飞机的生存力构成了新的威胁，这是军
用飞机不能不考虑的问题。
红外隐身是针对各种红外探测手段而言的。飞机红外隐身的目的是降低其被红外探测装
置发现的概率，避免被红外制导的武器击中，从而提高飞机的生存力。为了实现红外隐身，
必须设法降低飞机的红外辐射强度，控制其红外辐射特征。本节首先简单介绍几种常用的红
外探测装置，然后在分析飞机主要的红外辐射源的基础上，介绍与飞机总体设计有关的红外
隐身的措施。
一、红外探测装置
红外探测装置的种类繁多，例如红外遥感、红外雷达、红外制导及红外夜视系统等等。
在工作原理上又有主动式、半主动式和被动式之分，其中对军用飞机而言，主要有以下几种：
（一）红外遥感装置及预警系统
遥感技术是指从高空远距离探测目标电磁散射特性的一种技术。红外遥感装置利用对目
标的红外辐射的测量来识别目标。将遥感装置安装到卫星上或预警机上，即形成预警系统。
预警系统可直接探测弹道导弹的发射，并在广阔的范围内对各种飞行器进行侦察。
（二）红外雷达
主动式红外雷达与微波雷达的工作原理是一样的。由于需要有红外激光发射器，故其结
构比较复杂。被动式红外雷达也可以同样具有搜索、跟踪等多种功能，其搜索装置通常由红
外探测器、调制盘和目标显示等部分组成。探测器对飞行器的红外辐射进行大视场范围内的
搜索和侦察，发现目标后转入跟踪。红外雷达测角的精度很高，测距则多靠激光，即所谓的
组合体的雷达。当前这种红外测角，激光测距的组合雷达用的最多。
红外雷达有许多类型，小型的机载红外雷达是飞机火控系统的组成部分，用以瞄准目标
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并控制武器的发射，在战斗中对敌方飞行器进行攻击。
（三） 红外寻的制导导弹
一般飞机上都有很强的红外辐射源（发动机尾焰等），因此有一些导弹，就是利用这种强
辐射源引导导弹对其进行攻击。
应再次指出，各种主要的红外探测装置，多采用被动式，探测器本身并不主动发射红外
辐射，故使其更加隐蔽。当飞机被探测和跟踪时难于防备，也难于对其进行干扰，这对被探
测的飞机威胁就更大。但红外辐射总要通过大气的传输，故受大气状态，云、雾等影响较大，
探测所使用的波段也受到大气窗口的限制。
二、飞机的主要红外辐射源
飞机红外隐身技术实际上是一种设法控制飞机的红外辐射特征，降低其辐射发射量的技
术，因此就需要对飞机上的红外辐射源，尤其是一些较强的辐射源有所了解。飞机上的强辐
射源主要是发动机、机体的气动加热和对阳光的反射。
（一）发动机的热辐射
物体的红外辐射发射量决定于其温度的高低。飞机发动机附近的温度最高，故是强辐射
源。其辐射发射量的大小，与发动机的工作状态和飞机的飞行速度和高度等因素有关。一般
应按设计状态或最严重的情况来考虑。
低速飞机（无人机等）上往往用活塞式发动机。活塞式发动机的主要辐射源是发动机外
壳、排气管及排气管所排出的废气。其中，发动机外壳的温度较低（90～100℃），发动机排
气管的温度较高，在燃气收集器处可高达650～800℃，到出口处降至250～350℃，排气管一
般用耐热合钢制成，其辐射功率可高达活塞式发动机总辐射功率的70％左右；发动机的燃气
至排气管出口处的温度已降至300℃左右，故其红外辐射功率并不很大，但由于是一种有水
蒸汽和CO2组成的选择性辐射源，且当发动机在富油状态下工作时，燃烧不完全，有大量的固
态碳微粒，故在某些波段的光谱辐射发射量可能较大，故也不能忽视。
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