隐身轰炸机和隐身战斗机的发明历史是怎样的？ _经验知识

隐形飞机的研制历史可能比我们想象的要早。其实人类对军用飞机的隐身设计最早可以追溯到二战末期。
二战末期。德国人推出了一款造型怪异的轰炸机原型机。Horton go.229 。这款飞翼构型的轰炸机不论是其飞翼构型。进气口和尾喷口的屏蔽设计。还是碳质吸波材料和弱介电常数的蒙皮（木质）都可以证明这是一款专门优化过的低雷达反射界面的飞机。这是已知最早的隐身设计。

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二战末期德国研发的Horton go.229

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U-2隐身验证机

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黑鸟家族。外形过渡圆滑。有一定低雷达散射截面的设计
为什么采用的隐身设计不起作用呢？究其根本。是因为此时的美国还没有掌握飞机RCS计算的正确模型。虽然RCS的计算早就有一些数学模型存在了。比如物理光学法。然而这个计算量极其庞大。建立模型也非常困难。加上当时的计算机根本支持不了这样的计算。所以隐身战机的外形设计必然是要失败的。

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洛克希德·马丁 70年代研发的“超级卫星”隐形对地攻击机
而在大洋彼岸。苏联的一位名不见经传的科学家乌菲姆谢夫在60年代提出的一个理论。最终成为了隐身战机设计的突破口。乌菲姆谢夫提出了一个理论叫物理衍射理论（Physical Theory of Diffraction 。PTD）。这个理论的核心内容物体对雷达电磁波的反射强度和物体的尺寸大小无关。而和边缘波的电流强度有关。根据这个物理方程模型。可以计算任何构型飞行器的RCS值。
然而由于苏联这边未对该理论有足够的重视。因此被束之高阁。然而墙里开花墙外香。该理论漂洋过海后。被洛克希德·马丁臭鼬工厂的工程师丹尼斯·奥瓦霍塞发现。受该理论的启发。丹尼斯发现原来复杂外形的物体雷达散射场可以用镜面反射场加边缘电流的总效应表示的。这提供了一种有效的RCS计算方法。
臭鼬工厂根据PTD理论设计出了一种程序。可用来计算RCS最小的飞行器外形。但由于当时超级计算机浮点运算能力实在太捉急了。只能设计出由有限多个三角形组成的飞机外形（想想3D游戏刚出来的时候是不是也是多边形的？）。这个工程上的成果在1977年被直接应用到了世界上第一款真正的隐形验证机——海弗兰验证机上。随着海弗兰验证机的成功。该成果应用到了一款隐身轰炸机上。这就是F-117隐形轰炸机。
F117采用的多边形和锯齿型边缘设计。可以将雷达波散射到特定几个方向。而机头方向上可以保证RCS非常小（0.0001～0.01平方米）。采用倾斜双垂尾。可以将侧面射来的雷达波偏转到其他方向。不会被接收机接收；此外采用完全内置的武器。即所有武器放在弹仓中。以免武器弹药和挂架影响到隐身性。

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海弗兰验证机

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F117隐身轰炸机

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F117的RCS模拟。RCS分布呈蝴蝶型。机头方向RCS最小
在F117的设计获得巨大成功后。美国并未停止开发更新的隐身轰炸机。因为F-117的载弹量和航程太弱鸡了。只能算一款战术轰炸机或者攻击机。不具备战略打击能力。新的隐身战略轰炸机于1980年代开启。由诺斯罗普公司操刀。沿用了飞翼构型。在此基础上加入了翼身融合设计。并采用更加光滑过度的外形。以此优化气动外形。为了优化隐身。并采取了更为激进的设计——去掉了垂尾。仅使用机翼上的几个阻力舵以及两个发动机的差动来控制机身的航向偏转和滚转机动。由于以上的改进。B-2的隐身在全方向上做的都比较好。
B-2并非是诺斯罗普平地上建高楼。实际上在二战期间诺斯罗普就已经开始为军方开发了一款飞翼构型的轰炸机——YB-35 。当然它是1946年才开始生产。二战都已经结束了；紧接着诺斯罗普在1947年又研制了飞翼构型的喷气版本——YB-49 。这两个飞机虽然当时没有主要考虑隐身性能。然而这种飞翼构型天然具有不错的全向隐身能力。为后来的B2打下了很好设计基础。