作为一款隐身战机,歼20装龙勃透镜有2个考虑:一、满足民航空管一次雷达的监测需求,能够掌握歼20的空中位置,避免与民航客机轨迹交叉造成恶性后果;二、在出海或边境作训时,带上龙勃透镜掩盖自身RCS特征。
首先看看龙勃透镜是啥。电磁波入射到物体表面有五种效应:镜面反射、边缘衍射、行波、爬行波与边缘波。能构成任意角度镜面反射的结构叫角反射器。龙勃透镜与角反射器起到的效果一样,但体积更小,外形更利于减阻。龙勃透镜内部是由变介电常数的多层介质构成,通过介电常数的改变不断改变电磁波的波阵面方向,将其聚焦于金属表面,再在按原路径反射回去。所以它可以把体积做的比较小,同时满足各个方向射来的电磁波都能垂直反射。有了它一次雷达可以轻易发现它的踪迹。
角反射器结构十分简单,但体积太大
龙勃透镜原理
龙勃透镜真实结构如右
由于龙勃透镜对电磁波的反射相当强烈,而且在各探测方向都分布均匀。因此可以轻易掩盖掉歼20自身的RCS特征。这相当于当你用手电筒去照一个人的时候,那个人身上挂满了镜子,这时候你的视野是这样的:
那这个人长啥样你怎么知道呢?
实际上不装龙勃透镜的时候,歼20自身各角度的RCS是不一样的。出于实际作战情况考虑,隐身战机通常都是在+/-30°范围内RCS最小,也就是机头正向隐形效果最好。但电磁波入射了就要散射,隐身战机为了不让雷达探测到这部分散射信号,除了自身吸收掉一部分外,要尽量设计成把电磁波往特定几个角度上散射,散射角度与入射角度偏差很大,这样雷达接收机就没法接收到。但如果这时候在这个特定角度恰好有一台雷达接收机,那么此时战机就会暴露无遗了。我们来看一下模拟出来的F22的RCS全向分布:
国外机构模拟的歼20RCS角度分布图
可见隐形飞机在不同方向的RCS分布是不一样的。比如F22在机头+/-50°,+/-90°小角度范围内RCS超过了30dbsm。一旦被其他国家摸清楚真实的RCS分布,就会将歼20的电磁信号编入数据库中,这在今后的作战中对歼20是不利的。
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