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战机涂装:不可小视的“表面功夫”

2020-04-26 11:03:33 来源:解放军报 作者:王鹏
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今年1月,埃及军方组织的“卡迪尔-2020”大型军事演习中,其空军战机别具一格的涂装给人留下深刻印象。作为埃及空军主力战机的F-16,分别在垂尾、两侧机翼和机背使用了醒目的红色涂装。有关专家分析认为,这种涂装旨在有效区分该国与其他国家装备的同型战机,部分舍弃了战机涂装应有的低可视能力。

在世界各国普遍开始重视战机低可视涂装的背景下,埃及选择了这种特殊涂装,显然经过了一番精心权衡。那么,究竟是什么决定着战机的涂装类型和样式?战机的涂装为何受到如此重视?世界各国的战机都有哪些涂装类型?战机涂装的发展遵循着什么样的规律,又将向何处发展?让我们共同关注本期话题——

用途不一的涂装类型

所谓战机涂装,是指在战机表面涂上一些材料,以满足某些特定需求。这些材料既可以是油漆,也可以是吸波材料等。纵观战机涂装的发展历史,根据不同的用途,战机涂装主要可以区分为三种类型:

一是辨识类涂装,主要是指区分战机所属国家、部队的涂装。这是战机涂装最常见的用途。通常情况下,战机国籍的区分,一般是在飞机的显著位置如机翼、机身或尾翼上喷涂战机所属国的国旗或军徽作为识别标志。不仅如此,这类战机涂装甚至还可以区分具体的部队。二战时期,德国空军采用的数字字母编码和图形标志系统涂装就能够具体显示出该架飞机所在的联队、大队和中队;美国海军航空兵部队的识别色系统,则以6种颜色区分每个飞行中队的6个小队。除此之外,战机的辨识类涂装还包括体现飞行员个人特点的个性化涂装和战果涂装。如二战期间,德国空军飞行员阿道夫·加兰德就被允许在战机上采用“右手执战斧、左手拿雪茄”的米老鼠涂装,同期的苏联空军飞行员每击落敌一架战机就在驾驶舱侧面涂上一颗红星。这些涂装不仅起到了标识身份的作用,还能够用来鼓舞士气。

二是伪装类涂装,主要是指将战机色彩或信号特征融于背景环境中的低可视涂装。这类涂装的作用是隐蔽自己,延迟对方发现时间。如一战期间,一些飞行员将战机表面涂成绿色。飞机停在地面时,从上俯视,它与绿地同色,大大降低了被发现和攻击的危险。除此之外,这类涂装还被用来隐真示假,如一些国家的F/A-18C“大黄蜂”战斗机和A-10A攻击机的座舱下面喷涂有假座舱,这可以使敌方的飞行员在瞬间误判这些战机的飞行轨迹。现代战机的隐身涂装从一定程度上讲也属于伪装类涂装,旨在欺骗对方的雷达,通过对接收的雷达波束进行控制从而达到使战机隐形的目的。如美国的B-2轰炸机大部分表面都被特殊的弹性材料覆盖,其所用的雷达吸波涂料可将雷达波能量转换成热能,从而使战机的雷达反射面有所减小。

三是演示类涂装,主要是指训练、表演、救援和试验性飞机所用的高可视涂装。这种涂装要求色差明显,与背景对比度大,与低可视涂装目的截然相反。搜索救援飞机通常采用橙色与白色,教练机普遍采用机身上白、下红、红色翼尖的涂装。而在一些庆祝活动中,演示类涂装的色彩与图案更为明显。如北约每隔几年就举行一次的“老虎会”,与老虎有关的艳丽图形或在机头、机身,或在机翼、机尾,有的覆盖整个机身。

或“有”或“无”皆为战

从战机涂装的发展历程来看,它也经历了起起伏伏、或“有”或“无”的不同阶段。对战机涂装来说,“变”是永恒的主题,但种种变化的起因始终源于为“战”服务。

战机涂装从“无”到“有”,因战而“盛”。20世纪初,设计师通常会在木质架构的战机身上涂抹油漆,这些油漆最主要的作用在于防虫蛀和防朽坏,保持战机的完好率。一战时期,除了使用辨识类涂装外,伪装类涂装开始大行其道,因为经过多方验证,拥有这类涂装的战机能占有一定优势。当时,各国战机普遍涂装上色。如英国战斗机以黄、绿色为标准涂装底色,机身两侧和主翼上表面、下表面绘制有圆环状的机徽。到二战爆发时,几乎所有的军用飞机都使用了上表面绿色或棕色、下表面白色或浅蓝色或灰色的涂装,而用于海上作战的飞机则普遍被涂成白色或灰色。当战火蔓延至非洲时,又出现了沙漠色涂装,由此可管窥不同战场环境对战机涂装的影响。

战机涂装从“有”到“无”,为胜而“减”。早在上世纪早期第一架全金属结构飞机出现时,由于考虑到油漆有重量、涂抹不匀易影响飞机重心和稳定性,曾经出现过战机裸露金属蒙皮的情况。特别是随着喷气式飞机的出现,机身表面的涂料有时会影响到飞机的气动性能,战机涂装逐渐式微。美国在二战末期对日本的核打击则进一步引发了对未来战略轰炸机涂装的思考。当时的相关研究发现,无涂装或白色涂装的战机能更好地反射核爆炸释放出的光辐射热量。冷战初期,以美苏为代表的各国战机不少采取了无涂装或白色涂装方式。如美国战略空军装备的B-47与B-52轰炸机都无涂装,苏联空军远程航空兵的米亚-4、图-16和图-95战略轰炸机也采用了类似模式。与此同时,随着可用于远距离交战的空空导弹的出现和机载雷达的发展,一些国家的设计人员一度认为战机低可视性涂装的必要性大大降低,因此如F-104、米格-21、“闪电”等一些喷气式战斗机也没有出现额外的涂装。

战机涂装从“少”到“多”,因战而“增”。随着越南战争的爆发与持续,美国空军发现越南的战场环境与此前设想的核大战场景明显不同。数量虽少却高度灵活的越南空军米格-17、米格-19战斗机,以及数量较大的地面高炮、萨姆-2地空导弹带来的严重威胁,迫使美国空军战机降低作战高度执行空战、轰炸以及近距离空中支援等一系列作战任务。再加上越南典型的东南亚丛林地形,直接促成了适应这一特殊战场环境的“东南亚迷彩”涂装方案的诞生。最为典型的就是美国空军的AC-47炮艇机等,其上表面涂有浅绿/深绿/棕三色迷彩,下表面则为黑色涂装,以适应夜战的需求。而如今,深浅不一的灰色渐渐成为多国战机的主流涂装,俄罗斯战机恢复使用的多色数码迷彩和不规则几何图案涂装,则进一步增加了战机涂装的可选样式。

由表及里,注重“内涵”

随着现代军事航空技术的发展和空战形式的演变,当前,一部分战机的涂装在注重“外表”的同时,已经走上了“内涵”式发展的道路,其目的就是为了进一步降低战机的可探测性。

一方面,为适应实战需求,现代战机涂装开始更多地在细节上下功夫。较为典型的就是对银色、灰色系涂装的深入研究与灵活运用。在此之前,已经有一些这方面的研究成果得到应用,如战机在中低空对流层作战最佳涂装是浅灰色,平流层为深灰色,更高空则以黑色为宜。而如今,对不少国家的战机来说,低可视化已经纳入战机的一体化设计,并开始综合考虑飞机的类型、活动区域等更多因素来进行相应的涂装。如俄罗斯就在苏-57战斗机和“猎人”无人机的浅灰色底色上涂设了计算机设计的深灰色数码色块,用来欺骗对手战机所载红外传感器,诱使对手产生误判。

另一方面,除了注重涂装颜色细节方面的变化外,现代战机的涂装更加看重涂料材质与功用。战机涂料的种类较多,如飞机蒙皮涂料、迷彩涂料、隐身涂料、隔热降噪阻尼涂料、高温部位耐温涂料、抗静电涂料、耐油涂料、防火涂料、耐磨防滑涂料等,而备受人们关注的是隐身涂料的使用与功效。当前,战机隐身涂料根据功用的不同,可分为雷达、红外、激光、声呐等多种类型的吸波涂料。这些涂料制造、使用工艺的不断改进,将使得战机隐蔽性更强,发动攻击更加突然、高效。

客观地讲,当下各国的战机涂装仍在不断演进过程中,对低可视涂装的研究与改进还将继续。毕竟对于战机来说,要做到不被敌人看见仍然很困难。现代战争中隐身战斗机和电子战飞机需要渗透到敌方空域较长时间作战,这意味着被看见仍是现代战斗机的“命门”所在,因此需要战机尽可能地具有目视隐身能力。

但是,从更高的层面来看,当前的战机涂装仅仅只是战机伪装的一部分。未来战争中,战机要具备更强的低可视性和低可探测性,还有很多工作要做。当前的战机涂装从本质上讲还是一种“被动式的静态伪装”,也许在不久的未来,随着新科技、新材料的不断涌现,一些“主动式的动态伪装”有可能出现,比如自适应伪装、智能伪装等等。目前,一些国家相关的研究已经部分展开,如果有朝一日达到实用化的程度,它也许将改变现有战机的涂装样式。但是,那时它会不会继续以“涂装”的形式出现,就不得而知了,至少现在很难对其下这个结论。

(作者:王鹏  作者单位:空军工程大学) 

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