在这些地方，飞机个个儿肚皮朝天！美国“翻转空军”奥秘多

1984年5月，一架F-4鬼怪II飞机在罗马航空发展中心纽波特试验场的基座上，展示其武器配置。飞机的天线在测试期间接受评估。图片来源：美国国家档案馆

看到上面这张架F-4战斗机的“倒立”照，如果你第一反应是这张图片是PS的，或是一架巨大的模型，那你就错了。

导弹击落战机或飞行员成功躲避导弹，依靠的是高科技。冷战期间，随着军用飞机配备的通信和电子系统越来越复杂，美国和苏联的科学家们展开了一场技术较量，各自寻找保护本国飞机和摧毁对方飞机的方法。

在美国纽约州的奥奈达县和麦迪逊县，有几个偏远地区被选为秘密研究基地，用于进行一项神秘的测试。随着冷战的加剧，美国政府在纽约州建立了很多类似的研究站点，其中包括拥有独特地形的斯托克布里奇、维罗纳和纽波特。如果你走进这里，就会看到一些高大的金属立柱，柱子上架着各种军用飞机，和图片中的F-4一样，大多数都是肚皮朝天，呈倒扣姿态。参加这个项目的工作团队被称作“翻转空军”（Upside-Down Air Force），专门测量军用飞机天线系统的电磁辐射情况及有效性。直到今天，这项试验仍然非常重要。

纽约维罗纳试验场 图片来源：美国空军

说到这，这项测试到底是如何操作的呢？

“颠倒空军”项目的关键人物叫做理查德·拉贝。他专门研究电磁能对天线性能的影响，帮助美国发展了先进的空对空和地对空导弹系统，这些系统让美国在多次冲突中占据了空中优势。

拉贝介绍，工作人员会在基地的三角形建立三个站点，放置10-15米高的大柱子。当一些不能再飞的旧战机被送到这里，试验人员会把飞机举高高，以各种“诡异”的造型吊装固定在柱子顶端（最典型的是肚皮朝上），以测试飞机腹部天线的发射功能。飞机的腹部带着天线朝向天空，这样他们就能随意旋转或倾斜飞机，而支撑底座则位于飞机下方，不会形成干扰。

1988年10月在纽波特“倒挂空军”基地的一架倒挂的F-15C轰炸机

那么有些读者朋友可能会有疑问：直接用飞行中的飞机进行测试是否可以？答案是可以，但这样做的成本会非常高，操作复杂，且数据可能不准。

拉贝说：“可以让飞机飞过测试区，然后掉头再飞回来。每飞一次都能收集到数据并进行分析。但这样每小时要花费一万美元，费用非常高。把飞机安装在底座上进行测试不仅成本更低，而且操作起来也更简单，因为我们可以随意调整飞机的位置。”

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此外，《航空知识》主编王亚男也分析道，飞机飞行在天空，位置随时都在变化，很难保证飞机的姿态符合测试需求，也难以保证飞机时时处在测试设备工作范围内。而在地面上做试验，不仅能通过立柱顶端的动作机构不断调整飞机的姿态，还能随时保证测试设备实时获取理想数据。在地面测试，可以不断重复。而如果使用真飞机实际飞行，测试时间就完全取决于飞机油箱的大小，这里面的费用差异，不用细算也能立见高下。通过这种架空翻转测试的方法，研究人员甚至可以绘制出飞机周围电磁信号的发射图谱，确认飞机哪些部位会以怎样的方式对信号构成干扰。

1994年6月，罗马实验室位于纽约州纽波特的测试场的工作人员准备将改装后的YF-22机身吊到基座上进行天线测量测试。

要想检测一架军用飞机各种设备发射的电磁信号在各个方向的特征，是一件挺复杂的任务。即便是同一型号的飞机，因为挂载装备的不同，其辐射特征也会发生很大的变化。挂没挂副油箱，挂没挂导弹、炸弹、布撒器或各种吊舱，挂载的具体位置，都会对飞机发射天线产生特定的影响。

在1970年之前，研究人员通常使用飞机局部模型或缩比飞机模型来进行测试，但这样无法提供足够真实的天线信号数据，更无法反映飞机外形和挂载对天线信号产生的影响。这种缺陷在飞机对电磁信号能力依赖较弱的时代还可以容忍，但在飞机严重需要先进雷达、通信数据链、电子对抗等能力的情况下就必须消除。总之一句话，就是飞机需要完整而且是全尺寸才好。于是，美国空军就开始着手开发这种PAMS系统，其中就包括那些高大的钢铁柱子。20世纪90年代，罗马航空发展中心被更名为罗马实验室，因其作用独特，被称为美国空军4大“超级实验室”之一，主要负责指挥、控制、通信、计算机、情报（C4I）以及赛博技术装备的测试。

把飞机架到如此位置，除了检查电磁辐射特征，还能帮助研究人员搞清楚飞机在各种姿态下的雷达反射截面，这也是相当重要的工作，特别是对于隐身技术的开发极为关键。总之，要想获得逼近真实的试验数据，那就得创造一个足够真实的试验环境，这种环境的构建，本身就是一个技术含量颇高的工程问题。

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