航空发动机工程通论：提升战斗生存力

对于军用飞机来说，战斗生存力的主要要求是低可探测性技术，即“隐身技术”。发动机对飞机隐身能力的影响主要包括雷达反射和红外辐射两方面。对隐身技术的进一步了解可以参见桑建华［13］的相关资料。

5.4.4.1　雷达反射

雷达是现代飞机用于侦测、跟踪目标的主要手段。雷达反射截面是（RCS）一个用以表示雷达发现目标有效电子尺寸的术语，也称“雷达横截面”“雷达回波面积”或“雷达散射截面”。目标的探测距离是一个与给定雷达和发射信号大小等有关参数的函数。反射信号的大小是有效目标雷达截面大小的函数。雷达横截面具有可观测的特征，它可用来检测和跟踪飞机，雷达横截面可检测性高的飞机，被击落的概率也高。为了满足飞机的任务要求，需要规定发动机的可检测特征。随着作战装备向隐身化发展，发动机雷达反射要求不可缺少。

发动机进口和排气系统是发动机最主要的反射雷达波的位置，需要规定其在规定频率范围（2.0～1.8 GHz）内的最大雷达反射截面积，反射截面积应低于规定值。对其测量的频率范围、方位角和仰角按GJB 241《航空涡轮喷气和涡轮风扇发动机通用规范》的规定确定。一般认为，发动机的RCS 指标为整机的0.5 倍左右。

根据雷达探测公式，雷达的截获距离与飞机的RCS 值的四次方根成正比，因此如果RCS 降低一个数量级，可使敌方的雷达探测距离降低44%左右。

飞机的整机RCS 值是各个国家空军的不公开数据，据美国《空军》杂志2019年第9 期发表的约翰·科雷尔的文章：Historyof Stealth：From Out of the Shadows，在 20 世纪70年代问世的美国空军的F－15“鹰”战斗机是世界上最具代表性的制空战斗机。但是，它的雷达横截面是F－35 战斗机的5 000 倍，雷达在300 多km 外就能探测到F－15战斗机，而F－35 战斗机在接近34 km 内才可被探测到，这时F－35 早已完成了攻击，这就造成四代隐身战机在对阵三代非隐身战机开展空战演习时呈现一边倒的“屠杀”局面；在中东的军事冲突中，以色列空军采用F－35 飞机如入无人之境，其他国家的防空系统基本无法与之抗衡。(www.xing528.com)

5.4.4.2　红外辐射

发动机喷管和排气流会发出红外线辐射，它是飞机和地面的红外制导导弹最主要的跟踪攻击目标，需要设法降低发动机喷管和排气的红外辐射强度，但又不能将推力降到不可接受的程度。

发动机在不同工作状态和不同的方位或位置发出的红外辐射强度是有差异的，在要求发动机应进行红外辐射测量要求时，需要给出在一定方位角、仰角、红外线辐射带通、飞行高度以及发动机状态下的最大红外线辐射强度规定值，可按GJB 241《航空涡轮喷气和涡轮风扇发动机通用规范》的相关规定进行。

发动机的红外辐射主要集中在3～5 μm 波段，且加力时的辐射强度超过了非加力状态2 倍以上，因此一般控制红外辐射的重点是非加力状态。