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[科普中國]-揭秘隱身技術(shù)鼻祖:“透明塑料飛機(jī)”也能隱身?

科普中國軍事科技
原創(chuàng)
聚焦強(qiáng)軍興軍實踐 助力全民國防教育
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在武器能夠?qū)崿F(xiàn)“雷達(dá)隱身”已經(jīng)不再是新聞的眼下,各大防務(wù)企業(yè)已經(jīng)走上了追求“光學(xué)隱身”的道路,即開發(fā)一種新的隱身手段,令飛機(jī)、戰(zhàn)車和艦船表面能自適應(yīng)地和周圍環(huán)境保持相似的色彩,從而達(dá)到最大程度隱藏自身,欺騙敵人的目的。

從技術(shù)復(fù)雜程度來看,應(yīng)用了大量傳感器和先進(jìn)材料的“自適應(yīng)表面?zhèn)窝b”毋庸置疑屬于隱身技術(shù)中的前沿,其繁復(fù)絲毫不遜傳統(tǒng)的雷達(dá)隱身。但鮮為人知的是,在雷達(dá)隱身的概念出現(xiàn)之前,就曾有一次全新的材料技術(shù)革命帶動過“光學(xué)隱身”的風(fēng)潮。

圖為法國NEXT公司的“變色龍”隱身驗證模型。(來源:Vincent Lamigeon)

臭名昭著的賽璐璐:不成功的首次嘗試

在一戰(zhàn)進(jìn)入相持階段之后,當(dāng)時的德國不免把目光放到了技術(shù)突破的路子上來。在這段時間里,航空作戰(zhàn)無疑被視作是突破鐵絲網(wǎng)-重炮-機(jī)槍戰(zhàn)線系統(tǒng)的關(guān)鍵,而如何降低作戰(zhàn)飛機(jī)在暴露在地面火力和敵軍戰(zhàn)斗機(jī)兩重威脅時的損傷,就成了一個很關(guān)鍵的突破口。

因此,迷彩很快被視作是一種可靠的偽裝手段,并由此取代了早期飛機(jī)夸張的標(biāo)識和涂裝。不過,在掀起一股迷彩創(chuàng)作熱潮的同時,德國空軍的地勤人員也逐漸發(fā)現(xiàn)一個問題:西線一年四季當(dāng)中,地表顏色始終都在不停變化,一種涂裝能適用的時間實在是非常有限。

而就在此時,一樣全新的發(fā)明進(jìn)入了德國人的視線:在1914年,美國人埃爾-赫德成功發(fā)明了透明賽璐璐片,這對于當(dāng)時的動畫產(chǎn)業(yè)無疑是一項革命,但同樣使得德國人對于飛機(jī)隱身產(chǎn)生了全新大膽的想法:

用賽璐璐片替代傳統(tǒng)的帆布和木制蒙皮表面,將飛機(jī)整個“透明化”。

圖為一架用賽璐璐覆蓋后機(jī)身框架的??藸朎.III戰(zhàn)斗機(jī)。(來源:vault8)

由于透明賽璐璐本身的生產(chǎn)瓶頸在1916年時已告攻克,所以用賽璐璐取代蒙皮的簡單嘗試并沒有遇到多少困難。但當(dāng)改裝賽璐璐的飛機(jī)飛上藍(lán)天,開始和未進(jìn)行改裝的同款飛機(jī)進(jìn)行“對比測試”之后,麻煩卻接踵而來:

首先,在陽光并不充足的云下,賽璐璐的確表現(xiàn)出了極好的“透明效果”,使飛機(jī)變得相對不可見。但很快云開霧散,強(qiáng)烈陽光下賽璐璐發(fā)出的折射作用反而帶來更刺眼的反光。

其次,并非來自木質(zhì)纖維素硝化,而是來自冰醋酸和乙酸酐對纖維素作用的“防火透明賽璐璐”雖然并不易燃燒,但更易吸水。而在強(qiáng)烈的日曬之后,賽璐璐會隨即收縮到比安裝時更緊的程度,最終不可避免地徹底損壞。

這種特性最終使得德國空軍放棄了這一計劃。但遺存下來的記錄和資料依舊有用,并極大地啟發(fā)了后來者——新生的蘇聯(lián)空軍。

“隱身玉米”:被遺忘的隱身先驅(qū)

在一戰(zhàn)結(jié)束后,德國被禁止擁有空軍和戰(zhàn)斗機(jī),但技術(shù)的交流仍在繼續(xù)。而在30年代,德蘇之間的軍事交流終使得“透明塑料飛機(jī)”的想法重見天日,并得到了蘇聯(lián)空軍高層的賞識,而實驗很快就在著名的波-2雙翼飛機(jī)(生產(chǎn)量最大的雙翼機(jī))上展開。

當(dāng)然,這一實驗最初的步驟和德國人相同,都是使用全新的透明材料替代原本的機(jī)身蒙皮。但和德國使用的“耐火賽璐璐”不同,蘇聯(lián)人使用了法國出產(chǎn)的改良型醋酸纖維素產(chǎn)品Rhodoid。這款塑料使得波-2雙翼飛機(jī)雖然看起來有些發(fā)黃,但極大地降低了強(qiáng)烈光照下反光帶來的影響,也改善了蒙皮吸水后變形爆裂的問題。

因此,蘇聯(lián)人終于能夠大膽地將新材料蒙皮應(yīng)用到整個機(jī)身,甚至是機(jī)翼和尾翼上。

圖為對比試驗中的波-2透明飛機(jī)(右)。(來源:telenir)

而測試結(jié)果也很令蘇聯(lián)人滿意:在秋日的陽光下,在波-2透明飛機(jī)側(cè)面要接近到700米才能看清它的輪廓,從上方或下方更是只能看到飛機(jī)本身鋁原色的骨架和發(fā)動機(jī)部分,地面機(jī)場更是在波-2透明飛機(jī)飛行在200米高時就失去了對飛機(jī)的視野。

最終,這一計劃隨著1936年蘇聯(lián)航空研究機(jī)構(gòu)的改革變更以及合并而悄然終結(jié),這些飛機(jī)并未在隨后的戰(zhàn)場上發(fā)揮過任何作用。不過,民用材料科學(xué)的進(jìn)步始終帶動著軍事隱身學(xué)說向前走,這一點倒是在隨后的上百年時間里貫徹始終,無論是雷達(dá)隱身還是光學(xué)隱身都不能例外。

出品:科普中國

制作:旋鈕工作室

監(jiān)制:光明網(wǎng)科普事業(yè)部

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