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從剛出爐的電漿匿縱談引用資料
2008/02/03 10:23:43瀏覽1847|回應2|推薦0

剛剛出爐的2008年2月號全球防衛雜誌當中,有一篇小短文,標題為電漿匿蹤技術,這位作者過去對於俄國電漿匿蹤的研究寫過一些文章,也曾經在另外一本軍事雜誌上發表過一篇標題為反F-22?另類眼光看21世紀初期戰機──歐、俄新戰機可取之處的文章。也是這個系列前面數篇提到的同一位作者。

因為文章剛剛出版,不是網路上的文字,無法提供任何鏈結參考,因此只提供該文的一小部分:

國內評論界對此一向持保留態度,並對該系統(作者指的是電漿匿蹤系統)作許多推測,然後得到許多過分誇大的結論,再以這些誇大的推論將之扁為愚蠢可笑的發明。這些推測大概包括:1. 電漿什麼波都吸掉,所以敵人看不到飛機,但飛機自己也變成瞎子。2.電漿匿蹤需要很高的濃度,所以飛機的能量造不出那麼多電漿。3. 電漿溫度很高,會把飛機燒成火球等等論調。即使在1999年有關電漿運作機制的訊息公佈以後,國內評論還是基於自己的假設去評論,似乎沒有人提到官方公佈的訊息與運作機制,再者,上述評論本身就是錯誤的。

作者對於俄國在這方面的研究曾經在不少文章中提到,並且在網路上的討論也相當熱衷於這方面的運用和機制。從上文看起來,他對於國內在這方面的評論有許多不滿。那麼,這些他不滿的評論是基於對這個研究的忽視呢,還是有其他的因素呢?

簡單的說,作者在他諸多相關的論述當中是以他的推論為主,並未輔佐客觀的參考資料證實他的推論。當作者批評沒有人提到官方公佈的訊息和運作機制的同時,這個被批評的對象也包含他在內。

首先,在這一篇文章前一個段落,他提出所謂的電漿和匿蹤的說法:

所謂電漿係指由中性粒子與等量陰離子混合,巨觀呈電中性但又能受電磁場控制,且不同成分監碰撞效應可忽略的物質。電漿匿蹤簡言之便是在機體週遭包覆電漿,改變該處空氣之電磁性質而影響電磁波縱而達成隱形功效。

看完這一段之後,首先產生的問題是:這個關於匿蹤機制的定義是怎麼來的?是作者自己下的還是參考俄國的說法?如果是後者,作者並未指出資料的來源,這種現象在過去作者提到電漿匿蹤的時候經常發生。

無論這個定義是怎麼來的,作者的說法還是沒有解釋出這個機制要怎麼樣減低物體的雷達截面積(RCS)。目前以外型設計匿蹤的方式上,很容易找到資料解釋是要將入射的雷達波反射到其他的角度,使得反射回發射雷達的訊號量降到很低的程度。這個解釋就相當的清楚。可是,作者推崇的電漿匿蹤究竟是吸收,反射,折射,相消或者是其他的手段,以達到匿蹤的目的,作者並未提出一個合理的說明,在我所接觸到他的說法中,印象中他主要提到的都是以吸收的方式降低波束的能量。

譬如說,他在前面提到的反F-22的文章中有這麼一段:

1依據負責俄國電漿匿蹤系統開發的卡拉提葉夫(Koroteyev)博士所言,電漿匿蹤系統之所以別於美式匿蹤,是藉由將雷達波「吸收(cushion)」與「打散(disperse)」達成,具體的說是「吸收部份雷達波,剩下的在特殊的物理機制下傾向(bend to)機身行進,而使RCS降低2個數量級(1/100)」。筆者推測這可能與電漿對電磁波的不等向交互作用有關:倘若能將垂直於表面的分量吸收,就能做到如其所言的機制了。若然,則這種機制雖不同於匿蹤外型,但結果卻類似。因此在其他匿蹤技術相同的情況下,電漿匿蹤飛機應有可能達到形狀匿蹤等級的性能。此外,報導也指出俄國電漿匿蹤系統已通過國家級測試,將很快建造電漿匿蹤戰機。

在這一段中他所提到的電漿匿蹤機制的主要手段之一是吸收,那麼,這個吸收可不可以只挑選特定波段?還是大小通吃呢?從作者的不滿中可以看出,他認為電漿匿蹤的吸收作用能夠避開自己使用的波段,這一點,在他的網路文章中有這麼一段:

1.基本教義派認為,"電漿匿蹤"就是把整架飛機包在電漿裡面,然後隱
形效果奇佳,吸收各式各樣的波,可是自己雷達也被屏蔽。這完全是
星艦迷航裡面的設定,不過至少可以確定的是,在空氣中,由少數離
子構成的電漿,是有選頻作用的,根本不會有那種"六親不認"的行為。

OK,我不是學物理的,所以我只能假設學物理的這位作者講的是對的。不過,即使這是現實中的狀況,這個狀況能不能運用在航空上呢?電漿匿蹤是不是可以運用這個機制呢?如果有,哪裡的資料有顯示呢?

作者並未拿出具體一點的資料告訴反對他的人,目前研究的成果是什麼,他只是將反對他的人冠上一個XX派的說法,就如同我指出他在尖端科技雜誌上有關半主動導引的謬誤時得到的反應。既然沒有具體的資料,又如何能證明他說的現象是可以運用在飛機的匿蹤上呢?總不能他說了就算吧。而如果他有看過這些資料,只要像他在反F-22的文章類似的引用方式,相信很多人就可以去找來看看,更正一下過去不正確的看法了。可惜的是,作者沒有交代清楚,使得電漿本身在這方面的特性和實際上是不是可以運用在匿蹤飛機的設計上面,無法透過客觀的資料去建立兩者間的關係。

除了電漿可以選擇波段和實際運用以外,作者在同一篇網路文章當中提出另外一個見解,引用如下:

3.電影與事實上吻合的是,如果以"全機包覆電漿法"來匿蹤,的確會出現通
信系統安置上的困難。但並沒有誇張到"完全隔絕"。例如對L波隱形,X,K等
波就不鳥你,就算對毫米波隱形,光電系統一樣可以用。

解決的方法很簡單,安排一些"窗口",讓那些地方不要包電漿就好了。這時
基本教義派往往就會質疑"那天現不匿蹤,還不是毀了"。天線可以靠選頻天線
罩匿蹤,採用匿蹤外型匿蹤的戰績也是得靠選頻天線罩才能遮蔽這塊。那是不
是說"形狀匿蹤也得靠選頻天線罩,所以無用"呢?可是這群人卻會以"需要選
頻天線照等手段輔助"為由把電漿隱形貶為愚蠢可笑的技術。

作者在這裡雖然還是提到電漿對於不同波段的訊號可以有選擇性,不知道他是認為這種選擇性的實際效果欠佳,運用上有難處還是有其他原因,他轉而提出一個解決飛機本身使用的偵測或者是通訊天線不會被電漿擋住的辦法就是讓這些天線放在僅有某些頻率可以通過的外罩,也就是他提到的選頻天線罩

首先,要隨外型的變化改變電漿的分布,在飛機飛行的過程中可不可行,作者完全沒有交代,也沒有相關資料。

如果這種研究俄國已經在進行,那麼,目前研究大致上的狀況以及實用化的可能性有多少,作者也沒有交代。

換句話說,這種隨外型以及飛行狀態改變電漿分布的手段是否存在或者是不是已經進入試驗階段的具體資料都未見提出的時候,作者的說法要如何證明呢?在沒有客觀的資料佐證下,他的論述只能是一個假設,那麼,不成立的空間也存在,他無法提出資料時只是怪罪質疑的人是基本教義派,這樣合理嗎?

即便他所提到的假設是已經快要進入實用化的,而在無法以電漿遮蔽的天線上採用選頻天線罩,作者認為這樣就可以達到與其他以外型設計達到匿蹤目的的飛機同樣的效果。他並且以此作為質疑他推論的人不合理的論述。

不過,他在此觀念錯誤的地方是,像是F-22的天線雖然也是採用選頻天線罩,但是,這些天線的安排方式上還是要遵循匿蹤外型與角度的限制,像是機鼻的固定主動陣列天線就朝上一個角度,好將萬一透過天線罩進來的其他訊號反射到其他角度。而在機翼前緣的天線也和前緣的後略角度一致,不過內部天線的安排是不是也有另外的角度,目前找不到公開的資料。

也就是說,選頻天線罩並不是利用外型設計匿蹤的飛機主要的手段,這些天線的角度安排也是重點。不能加以忽略,可惜作者沒有認清這方面。

依據作者的說法,利用電漿匿蹤的飛機不需要改變外型或者是依照匿蹤的條件去設計外型,那麼,只用選頻天線罩的效果怎麼能夠和上述這些飛機的效果相提並論呢?

去年,俄國公開他們一款最新的無人機設計:

這架飛機可以說是追隨目前採用外型匿宗的設計走向,如果按照作者推測俄國在電漿匿蹤方面已經可以進入實用化階段,那為什麼還需要花大成本去走外型匿蹤的路線呢?

這個在去年公開的飛機,是不是對於作者在電漿匿蹤上面缺少實際資料佐證的一個很好的證明呢?

歡迎各位批評指教。謝謝。

( 知識學習科學百科 )
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 回應文章

wavecat
他口中的基本教義派........
2008/02/06 23:00

1.電漿的"選頻"

這應該是指的是可以入射電磁波的頻域範圍(or call it window)

這個選頻的成立條件是

射出電漿的成分是可以控制的

換句話說,你不能用ㄧ般的大氣分子

(這舉實例就好了,一般的太空船回航外表電漿可以阻隔任何的電磁波)

這代表說,戰機本身要攜帶大量的可電離物質做為匿蹤電漿源(驚?!)

2.電漿讓電磁波衰減的能力

許多科目都有教到:skin depth

細節小弟就不在這邊班門弄斧了

要讓ㄧ架戰機達到低RCS要多濃的電漿?

(這大概只有超高溫的情形下才有吧,接近早期托卡馬克反應爐的溫度,或是太空船回航的溫度,另ㄧ種方式是低溫電漿,可是極大量的電漿粒子,這大概要運輸機等級的才帶的了吧)


dasha
那傢伙......
2008/02/04 08:25

LUZE其實是對匿蹤缺乏知識,不過這點小弟覺得不能全怪他,因為RCS與戰車裝甲一樣,最強最弱處差幾十倍稀鬆平常,但是絕不會有官方資料公佈,不懂的人拿到數據就自以為是的亂拼......

1950年代的雷達波吸收材料在最強吸收波段就已經可以吸收70dBZ了,電漿的20dBZ還差得遠......