回粉丝：为什么隐身飞机的指标“RCS”被W君认为越来越不重要了

昨天的文章《歼-35 RCS 0.01平方米？说点刺激的，傻子才会只关注雷达反射截面积》，很多人会酸，说什么美国有的时候RCS指标很重要，我们自己实现了RCS又不重要了。这件事就显得大家太玻璃心了。

今天的内容比较深，量力而读吧。

首先先说一点轻松的部分——美国之所以能制造出隐身飞机的这件事情实际上是苏联科学家“资敌”的结果。

这是美国空军最早的一份关于隐身技术的研究报告。报告的标题是《Method of Edge Waves in the Physical Theory of Diffraction》（物理衍射理论中的边缘波方法），但是大家要注意的一点是作者 P. Ya. Ufimtsev，彼得·雅科夫列维奇·乌菲莫切夫（Пётр Я́ковлевич Уфи́мцев）这是一个苏联的物理学家和数学家。在1964年乌菲莫切夫在《莫斯科学院无线电工程学报》中发表的一篇论文，8年后被美国的FTD（Foreign Technology Division，外国技术部）翻译。

这篇论文指导了美国在隐身技术上的一切行动，以至于乌菲莫切夫成了“隐身技术之父”。当然了，现在乌菲莫切夫还在俄罗斯，获得过苏联国家奖、莱罗伊·兰德尔·格鲁曼奖章和隐形先驱荣誉会员等称号，退休后还作为加州大学的电气工程客座教授。

当然了，这些都是历史了，大家无论如何评价都已经成了既定事实。

从1972年开始，美国马丁公司开始着手X-24验证机的设计，这验证机的一个主要的验证任务就是飞行器的隐身特性。

到了1974年洛克希德接手这方面的研究就建造了F-117的前身“拥蓝”。

当然了，在这期间，还有诺斯罗普的“默蓝”

以及波音和麦道合作的的“肉食鸟”

所有的这一切验证机项目实际上都是基于乌菲莫切夫的论文，在这篇论文中乌菲莫切夫的理论指出，物体表面对雷达信号的反射不仅仅由几何光学决定，还与电磁波在表面不连续区域（如边缘、尖锐部分）形成的“边缘波”有关。这些边缘波的特性可以通过数学建模预测，使得设计者能够调整物体的形状，减少目标的雷达反射截面积（RCS）。

这是隐身技术的理论突破，让人们能够主动设计目标形状以削弱雷达探测信号，而不是单纯依赖吸波材料才能达到隐身效果。

美国从X-24到F-117再到B-2隐身轰炸机、我们从歼-20到歼-35，这些标志性飞行器都离不开这一理论基础。可以说，苏联科学家“资敌”的成果，意外地塑造了隐身时代的军事格局。乌菲莫切夫被誉为“隐身技术之父”，实至名归。

我国的研究从什么时候开始的呢？

在90年代中期我们就已经意识到了隐身技术的重要性，阮颖铮教授早在1982年至1985年在美国纽约理工大学任访问学者，回国后发表了大量重要的电磁学文献，其中对隐身技术最重要的一本书就是《雷达截面与隐身技术》。这本书出版于1998年，但如果看这本书的参考文献，我们就可以发现，阮教授的研究至少是从1988年就已经取得了一定的成果。

这其实说明了，我们在隐身技术上的理论研究部分并不落后于美国，实际上起步要比大家想象的早得多。

但是，理论是理论，工程是工程。为什么这么说？理论是技术发展的基石，但工程的实现需要多方面的突破与协作。隐身技术正是这样一个典型的领域——虽然理论研究奠定了基础，但将理论应用到实际飞行器的设计和制造中，则是一个充满挑战的复杂过程。理论上告诉你一根一米的棍子和另一根一米的棍子接在一起是两米，1+1=2，这件事大家再熟悉不过了。只可惜，我们人类目前真的造不出两根一米的棍子，也不可能将两根一米的棍子接起来让它们恰好长度是两米。

同样的道理，上世纪90年代。在隐身飞机的建造理论中，我们面料这制造工艺、材料学、制造精度、装配水平等诸多方面的限制，在现在我们看到的歼-20和歼-35表面光滑无比接缝干净利落。

我们就去嘲笑参加珠海俄罗斯的SU-57工艺落后。其实在上世纪90年代，我们的最好的战斗机不就是歼-8F吗？

出厂蒙皮就不平，所以，W君有的时候天天挂在口头的“遥遥领先”特别反感，才吃饱几天啊？就开始看不起别人了？要知道歼-8的型号字母最后做到了T，我们总是在说留给轰-6的字母不多了，但殊不知，歼-8的字母早在20年前就快用完了。

闲话不多说，当时的问题是即便是拿出了隐身飞机的设计方案，我们也制造不出隐身飞机，到了2005年歼-10才刚刚服役。现在大家眼里的歼-10带着蚌式进气道、机身圆润光滑，也是一副空中美男子的样子，和国外的鸭式四代战机相比一点不会输。

但是这是歼-10C在2005年刚刚服役的歼-10依然是一副磕碜样。

所以寄托在这一代的生产工艺上想做隐身战斗机无异于痴人说梦。这就是前面说的工程学的问题了。只有国家的制造水平上去了，材料技术提高了，装配工艺达标了我们才有可能制造出隐身战斗机，也就是说把那根1米长的棍子接起来尽量的接近2米，虽然不能是正好2米，但2.0001或者2.0002是有能力达到的。

在上世纪90年代末我们就知道了要实现隐身设计需要从下面三个方面来做：

1. 目标形状的优化设计（如多面体设计降低雷达波反射）。

2. 吸波材料的使用，减少表面电磁波反射。

3. 细节处理，包括接缝、铆钉和舱门边缘的隐身处理。

但是，当时的技术是不允许的。这是一个遗憾，也是我们看来了实现隐身技术的时间点落后于美国的最直接原因。

在制造上突破一个阈值之后，我们才有能力制造隐身飞机。其实高精尖武器是综合国力的表现，而非某一个单一的技术领域取得了突破。

那么为什么制造在飞机的RCS领域有那么大的影响呢？传统我们说到的RCS（雷达反射截面积）只是“等效”面积，单位是大家很熟悉的平方米。

但在空中的飞机并不会是一个平板，而是一个复合形状物体。

飞机在某一个方向上的RCS就是这些基本形体在某一个方向下的综合雷达波散射表现。

不仅仅是单一形体的散射，就连一个单一的部件的不同区域也会有不同的散射特征。

这些特征的修正就都需要在制造的时候的高精度零件制造和高精度的零件装配过程。一架飞机通常含有数十个有显著贡献的“散射中心”和无数个贡献较小的散射源（如接缝、窗口和铆钉头等）。因为散射体数量很多，随着角度的变化，各部分的贡献不断地同相和反相，产生相互干涉，使得总RCS的方向图呈现急剧的起伏。

在制造的过程中，甚至微小的缝隙都会成为雷达信号的散射源。

机身固有的结构缝隙已经需要处理了，在制造过程中随机出现的工艺误差就是在给隐身技术添乱了。

所以W君说真正合格的隐身飞机能够被制造出来是一个国家综合国力的体现，现在我们不就制造出来了吗？

不过，别高兴。今天的文章不是说“为什么隐身飞机的指标“RCS”被W君认为越来越不重要了”吗？

《宋史·刘锜传》中记载了金人的铁浮图：“ 兀术 被白袍，乘甲马，以牙兵三千督战。兵皆重铠甲，号‘铁浮图’。”

这是我们汉民族在历史上遇到的为数不多的极其具有压制性的敌人武装。金国在灭辽之后占据了大量铁矿、挟持了大量工匠，在有了这些物质基础之上，建立了以厚重的铁甲包裹的重骑兵。据一些史料记载，铁浮图上的盔甲重达70公斤，在宋末的草原战场上已经不亚于现代坦克的存在。

那么问题来了，我们现在需要铁浮图吗？需要为士兵装备这种重达70公斤的重甲冲锋吗？

在众生平等口径下，别说70公斤的重型盔甲了，就连20吨重的步兵战车不也都被干穿了吗？

防护不重要了，当然也不是让士兵赤膊上阵。

类似于第一滴血中的战场二哈实际上是没有战场生存能力的。士兵的钢盔、防弹板还是要装备的，但要注意这个东西就是进行有限防护的。并不是用来抗14.5mm机枪弹的。

所以不能从一个极端走到另外一个极端。

RCS也是一样，RCS在现代军用科技面前在渐渐失效。

时代在变，军事科技也在变化，可能这件事让我们有些失落，就像W君小时候听到的一个笑话一样，乡下人抱怨“我们刚学会用纸擦屁股，你们城里人又用纸张擦嘴了”。在追赶者的眼里，远只是对方的“屁股”，好不容易赶上了，就希望守成了。这不对！

只不过，打败康师傅牛肉面的并不是白象方便面，而是美团外卖。隐身技术也是如此，如果是隐身技术和雷达的博弈来看，隐身技术永远会超过雷达一筹。并不会在雷达波之下彻底的败下阵来。但是，发展于上世纪70年代的隐身技术和雷达技术的博弈中间来了一个第三者——计算机技术和网络技术。

1970年代，甚至是1990年代、千禧年，我们能预计到的所有技术发展基本上都是线性的。但唯独计算机技术和网络技术的发展是指数级别的。拜摩尔定律所赐，芯片上的晶体管数量每18个月翻一番、集成电路的价格每18个月成本降低50%。

其实昨天和大家说了，现代军用雷达是靠组网的形式探测目标了。这件事在2000年甚至2010年之前都是无法想象的事情。但在现在已经成为了一个现实。一个雷达探测不到的飞机有可能被另外几个雷达探测到。

如果想知道具体实现的方式看昨天的文章好了，今天再说一遍就有点贫了。但基本的实现离不开计算机处理技术和网络同步技术。

例如一些基本的信号检出技术，背景过滤技术，以及光电传感器的复合识别等技术实际上是计算机的信号处理技术的领域范畴，并不是传统意义上的雷达技术，这方面的提高就有点像大家把家里的灯泡换成了智能灯泡一样，虽然还是照明，但处理的方式有了天翻地覆的变化。

因此，RCS这个指标目前来看就有点像铁浮图重甲了，虽然有用，但终归是不那么有效了。

战场嘛就是不同的技术发展、克制、再发展、再克制的一个螺旋上升过程。隐身战机固然好，但绝对不是一招鲜吃变天的存在了。现代军事的发展从来不靠一招鲜而是需要依靠综合作战体系的全面支撑。

也不用说美国有的时候咱们没有这个技术就newb，咱们也有了就立马没用了。技术的发展就是这样，迎头赶上只是起点，真正超越碾压才是目的。日光之下并无新事，尤其是航空领域，之前不是说二代机追求高度和速度是错误的吗？那现在六代机为啥要搞搞亚轨道和高超音速了呢？是错误回来了？还是技术又有发展空间了呢？

现在城里人不是又不用纸擦屁股了吗？至少W君自己已经在用湿厕纸了……