当相控阵雷达碰上隐形战斗机，会发生什么？揭开它们的工作原理

你很难想象雷达这个人畜无害的防御装备，一开始确实被当成致命武器来研发的。1935年，英国政府委托物理学家罗伯特瓦特研究无线电波，希望用它来摧毁德国的飞机。但很快这位科学家就得出了结论，无线电波同致命射线之间的差别就如同弹弓同导弹之间的差别一样大，飞机看来是打不下来了但好像也并非全无军事价值。就在这项研究刚刚开始的几周之内呢，瓦特就发现通过测量从机身弹回来的无线电回声延迟的长短就可以得知飞机的飞行方向和距离了，于是从此就开启了雷达的职业生涯。这样我不免想到一个问题，我们不是一直都在说是蝙蝠启发了人类发明雷达的吗？

看起来，他又是另外一个你千万别太当真的励志故事而已。今天我们就来聊一聊雷达当中的神器相控阵雷达究竟是如何工作的，它能够强大到探测出像F35、歼20、苏57这类先进的第五代隐形战斗机吗？千里之行始于足下。我们先来看看雷达最基本的工作原理，其实他在很多方面都是挺像我们的眼睛的。首先目的相同都是为了看见目标，只不过那一个靠的是可见光。另一个靠的是无线电波。其次想要看到不同方向的目标都是需要转头的。这就解释了为什么很多传统的雷达都是始终在不停的旋转，然后想要更清楚的观察目标的话就需要收窄视角。

我们可以借助望远镜而雷达可以增大天线面积，天线越大波束越窄判断的精度也就越高，但问题也就产生了大天线他转不快啊，扫一圈回来那目标可能已经飞跑了。这就尴尬了怎么办？相控阵雷达就是来解决这个问题的，怎么个解决法呢？靠电磁波的干涉现象在相控阵雷达的天线平面上，规则地排列着很多微小的单元，他们有点像是昆虫的复眼，每一个都可以单独的发射和接收电磁波。当这些独立的单元发出的正弦波同时向外传播时，他们之间就会发生建设性干涉和破坏性干涉，使之加强或者减弱。就像两个完全同步的水波一样，当碰在一起。之后的垂直于他们中心连线方向上的波纹得到强化，而其他方向上的波纹则逐渐消失了。

这是两个不完全同步的情况，要是他们不完全同步呢？要是第二个比第一个稍微慢了一点点呢？这个称之为相位移动“相移”，那以此类推下去第三个又比第二个再慢一点点，第四个又慢一点，第五，第六。第N个都是这个规律会发生什么样的情况呢？实际上我们就可以用计算机来控制每一个单元所发出来的电磁波的相位差，实现在他们相互干涉之后，朝着我们想要去的方向传播了。这便是相控阵雷达的工作原理了，完全不同于传统雷达的机械扫描，他靠的是相位移动的电扫描速度差别是以数量级来算的，而且更加灵活能够跟踪更多的目标拥有更强大的抗干扰性，以及更能够发现隐形的目标。对了，这隐形飞机雷达是怎么把它探测到的呢？

我们就来简单的介绍一下啊，说是隐形的，其实并不完全意味着看不到，只是跟普通飞机比起来低雷达截面更小而已。他们通常靠两方面来实现的一个就是调整外观偏转雷达波时期不会按照原路反射回去，锐利的边缘和多棱角的结构都有明显的好处。这点看看F117就知道了。第二个呢，就是使用特殊的涂层将照射到身上的雷达波吸收掉至于到底是怎样的涂层呢？那都是军事机密，我们就只能猜一猜了，据说里面是包含了碳纤维甚至是碳纳米管的增强塑料以及细颗粒的铁粉，用来将吸收的电磁波转化为热能。但这些涂层的缺点是他们并不能吸收全部的雷达波，因为涂层的厚度正比与它吸收波长的能力。

涂层越厚越能吸收波长更长的电磁波涂层越薄就吸收不了长波。而战斗机的涂层能有多厚呢？所以雷达的机会就来了。发射低频长波就能够在远距离上探测到隐形飞机了。为什么相控阵雷达在这方面更强的？因为想要发射低频长波必须要天线够大你看这不正好就是相控阵雷达的天然优势嘛。所以雷达和隐形就像是矛和盾的故事一样，大家都在彼此的升级也在彼此的制衡。