首頁 了不起的物理

25 為什麽隱形戰機是黑色的?

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在空軍中,有一種戰機總是神出鬼沒,那就是隱形戰機,例如我國的殲-20,美國的F-117A和B-2轟炸機都屬於隱形戰機。這些隱形戰機看上去都是黑色的,為什麽隱形戰機是黑色的呢?難道它的原理跟武俠小說中的刺客穿夜行衣一樣要融入夜色嗎?並非如此。

首先我們要明確,隱形飛機不是指你肉眼看不到它,跟科幻電影裏拍出來那種按一個按鈕就變透明的效果完全是兩回事。所謂隱形飛機,是指從雷達上無法發現它。

現在用來探測飛行物的技術是雷達。雷達的原理是,打一束電磁波到空中,空中飛行物會對電磁波發生反射,通過分析反射回來的電磁波,就能夠計算出空中有沒有飛行物。還有一個辦法叫熱成像法,飛機在飛的時候,它的發動機會散發出大量熱量,溫度高的東西會有更多的熱輻射,熱輻射向外輻射的是各種電磁波。大部分物體輻射的是紅外線,溫度高到幾百上千度就會輻射可見光。比如,鐵加熱就會變紅發光,熱成像法就是探測空中的熱輻射,看看有沒有特別強的地方,有的話基本就是有飛行物了。

因此,隱形戰機主要就是針對這兩點展開防禦的。隱形戰機大多是黑色的,是因為它的材料塗層可以吸收雷達的電磁波,吸收性強的東西天然呈現黑色。一個物體呈現黑色,不是因為它的顏色是黑色,而是因為它不怎麽反射光線,看上去的感覺是黑色的,沒有一種光線的顏色叫作黑色。針對熱輻射的問題,先進的戰鬥機會用特殊的機械結構,把發熱的部分盡量安裝在戰鬥機內部,以避免過多地對外散熱。

僅僅是吸收電磁波還不夠,電磁波實際上不可能100%被吸收,所以飛機要對被反射回去的電磁波做處理。這其實跟降噪耳機的原理是一樣的,飛機也可以裝有一個接收雷達信號的裝置,接收到信號以後,它會通過計算發出一個跟雷達信號頻率一致但是相位相反的信號,把反射波用波的幹涉原理抵消掉。