f-117a是美国前洛克希德公司研制的隐身攻击机。是世界上第一种可正式作战的隐身战斗机f—117。而它本身的初步解密也仅仅发生在不久之前,设计却始于70年代未。1981年6月15日预生产型飞机在绝对保证秘密的情况下试飞成功,1982年8月23日向美国空军交付了第一架飞机,f-117a服役后一直处于保密之中,直到1988年11月10日,空军才首次公布了该机的照片,1989年4月f-117a在内华达州的内利斯空军基地公开面世。
"海弗兰"计划
本世纪60年代末、70年代初是美国军用飞机(尤其是战斗机)发展的高峰。目前美国空、海军现役的主力战斗机,差不多都是那时候研制的,例如f—14、f—15和f—16战斗机均为70年代初问世,只有f/a—18稍晚一点。美国人发展军用飞机,往往始一种新型号出现后,马上就开始考虑它的后继机,有时甚至还要提前。隐形战斗机的研制就是从那时候开始萌芽的。后来,美国国防部高级研究计划局提出了一个称之为“海弗兰”的隐形战斗机研究计划,要求有5家主要合同商参加。起初,洛克希德飞机公司并未被列于这5家之列。原因是说该公司缺少现代战斗机的设计经验。实际上,洛克希德是一个老牌的飞机公司,创始于1916年,先后研制出p—38、f—80、f—104、c—130和sr—71等一系列优秀军用飞机,有些甚至是世界名机。近年来,虽然没有再搞战斗机的研制,但一直在独立地进行隐形技术的研究。由于洛克希德具有实力,而且在隐形飞机的研究上先行了一步,因此经过努力,终于被挤进了“海费兰”计划,并最后在原型机的竞争中获胜。“海弗兰”计划始于70年代中期,先搞了两架小型原型机进行可行性试验。这两架小型原型机也叫“海弗兰”,装两台发动机,采用奇特的多面体外形。这种外形设计的依据,主要来源于一个计算飞机雷达反射截面积(rcs)的数学模型。因为计算雷达反射截
面积,平面外形比曲面外形要容易些。没想到这一数学模型真的得到了应用。
“海弗兰”原型机的放大型就是f—117a,1978年由洛克希德“臭鼬工厂”开始研制。研制工作进展顺利,1981年6月首飞成功。1983年10月进入托诺帕试飞基地的第4450战术大队服役(现为第37战术战斗机联队)。美国空军共订购59架,现已全部交付,并无后续采购计划。59架中有4架分别于1982年、1986年和1987年及1997年坠毁。59架f—l17a飞机总耗资将达66亿美元,计划价格为1.112亿美元。
f-117a隐形措施
在f-117的设计中,其外形的设计已不能仅从常规气动力(如升力和阻力)角度来考虑,而必须把外形与隐形联系起来,尽可能做到二者统一。前据介绍f—117a飞机的rcs值只有0.001、0.01平方米(沿方位bcs值),比一个飞行员头盔的rcs值还要小。如此小的rcs值,部分是由于f—117a采用了各种吸波(或透波)材料和表面涂料,但更主要的是由于它采用了独特的多面体外形。
比如,一般来说地面雷达和机载雷达的探测角大都处于飞机轴平面的正负30度范围之内,所以设计师们把f—117a大部分表面的倾角都设计成大于30度,这样就可以将雷达波偏转出去,而避开辐射源。设计师还把f—117a机身表面和转折处设计成使反射波集中于水平面内的儿个窄波束,而不是象常规飞机那样全向散射。这样就能使两波束之间的“微弱信号”与背景躁声难以区别。这种波束很窄,以致于雷达不能够得到足够连续的回波信号,而难以确定是飞机目标,还是瞬变噪声。在对待一些小部件的设计上,设计师也作了周密考虑。如座舱盖接缝、起落架舱门和发动机维修舱门,以及机头处的激光照射器边缘都设计成了锯齿状嵌板,并让这些锯齿边缘与上述某窄波束方向垂直,这样其反射汲就不会形成另外的波束,而与该窄被束方向一致。
为了防止雷达波进入进气口,设计人员除对发动机进行了专门处理外,重点对进气口进行了特殊设计。