隱身戰機的優勢在隱身，為什麼要掛龍勃透鏡讓雷達看見？

隱身戰機並不是指我們肉眼看不見它，而是對於雷達而言有低可探測性。飛行員縱使視力極佳，他們最多也只能目視幾公里或十幾公里範圍內的飛機，對於更遠距離的目標需要藉助於雷達。

雷達透過天線向外發射一組電磁波（微波），電磁波能穿透雲霧到達幾十公里甚至更遠的地方，當遇到物體阻擋，一部分電磁波會反射回來，被雷達的感測器接收到，從而算出目標的距離、運動速度以及特徵。

雷達透過反射波探測遠方物體

隱身飛機就是透過一些技術手段，讓發射過來的雷達波反射到其它地方，同時吸收電磁波的能量，將其轉化為熱能。這樣一來，對方的雷達就不能“看到”自己，或者因為反射回去的訊號太弱，讓對方誤以為那只是天空的一隻小鳥。

F22與F35隱身戰機

隱身戰機的好處是低可探測性，但同時也給民航管理帶來麻煩，地面控制塔臺不知道哪裡有戰鬥機出沒，容易造成客機與戰機危險接近甚至發生碰撞。所以在平時的飛行訓練中，隱身戰機需要加裝一個“龍勃透鏡”（Luneburg lens），有了這個東西，即便是民用雷達也能很容易知道哪兒有隱身飛機。

與美國F22和F35一樣，殲-20機腹中部也掛了一個龍勃透鏡——就是下圖那顆像金色藥丸一樣的柱形物體。有了它，殲20就不再是一架隱身戰機了，誰都能看得見。

殲20機腹下裝有龍勃透鏡

有朋友說：這還不簡單，給飛機裝一個角反射器，這樣就能讓光從哪兒來，又回到哪兒去了。

利用角反射器反射雷達波是一個聰明的辦法，它有三個相互垂直的反射面，任何一束照射到反射面的光線都可以經過兩到三次反射，再回到光束髮射的方向。這樣就能將雷達波反射回去。

角反射器反射光線

但角反射器會帶來一個問題：它反射光的強度總是比入射光小，為了讓遠處雷達接收到足夠強的訊號，我們需要將反射器做得足夠大，以擴大其訊號反射截面。這會大大影響戰鬥機的氣動效能，所以角反射器不適合裝在隱身戰機上。

龍勃透鏡究竟是個什麼東西？它是如何讓隱身飛機“現形”的？

如果你玩過水晶球，就能發現這東西能聚光，這是因為光在進出水晶球時發生了折射現象。光在球面附近匯聚，形成明亮的光斑。水晶球是各向同性的，無論光線從哪個方向射入，都會在前方產生同樣的光斑。

水晶球聚集光線形成光斑

如果我們將“水晶球”製成像洋蔥皮那樣一層一層的雷達波折射面，同時調整其折射的焦點，就能在最外層的反射面上得到一個很強的折射光斑，再將這個光斑反射回去，就可以產生很好的訊號增益效果。

換句話說，雖然龍勃透鏡本身的直徑不大，但它反射的光足夠強，就能被遠處的雷達接收到。

龍勃透鏡能增強並反射雷達波

雷達波是微波，它不同於可見光。因此龍勃透鏡不需要用到水晶球，而是使用特殊材料透過3D列印技術製造，這種材料對雷達波有很好的折射與增益效果，並且製作速度快、成本低。

3D列印龍勃透鏡的層狀結構

除非是在實戰狀態下，包括F117、F22、F35和殲20在內的所有隱身戰機都會加掛龍勃透鏡。即使是軍事演習、執行國土警戒巡邏等任務，龍勃透鏡都不會取下來。這是為什麼呢？

地勤人員在F35機背安裝龍勃透鏡

對於現代戰機而言，其雷達隱身引數是一項重要指標，所有對手都千方百計想獲取其在隱身狀態下的雷達資訊，從而分析其隱身效能，制訂應對手段，甚至有針對性地調整導彈引數，以便在戰爭爆發時一擊制敵。

你很少看到美國戰機在本土以外的地方執行驅逐任務時不帶龍勃透鏡，在對手的雷達螢幕上，F22從來就不是“透明”的，你永遠都能看到它，直到戰爭爆發。

對於殲-20戰機也是如此，它在內陸地區飛行時需要讓民航管治雷達看到，前出外海執行任務時也會掛載龍勃透鏡，避免隱身特徵被敵方探測。因此不存在威爾斯巴赫聲稱“E-3預警機看不見殲-20”這種情形，只要不真打起來，它總能探測到殲20。

加掛龍勃透鏡和副油箱的F22戰機

你可能會說，龍勃透鏡都是用螺栓固定在機身外面，真要打仗也得飛回機場才能取下來啊，飛行員遇到突發情況那不還是活靶子？這種擔心是有道理的。

龍勃透鏡不像副油箱那樣說丟就丟，但殲-20戰機的龍勃透鏡現在隨時可以收起來。從公開的照片看，它是可伸縮結構，一按電鈕就可以彈出或縮回，能隨時做到隱身。

新殲-20的龍勃透鏡可伸縮

參考資料及圖片來源：

歐亞時報：“Incapable Against J-20 Fighters – US Air Force Says ‘Not Ready For 21st-Century Battle’ With China Due To Outdated AWACS”

Youtube：“Aerospace Nation： Gen Kenneth S。 Wilsbach”

維基百科：隱形技術，隱形飛機，洛克希德馬丁 F-22 猛禽，龍勃透鏡，角反射器

快懂百科：殲-20