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梳理全球战斗机涂装发展始末:不只为“颜值” 更是战斗力

2018-12-08 09:13 编辑:TF019 来源:北京晚报

在近日举行的第12届中国航展上,我空军歼-20以深浅相间迷彩灰新涂装亮相珠海,其余参展军机亦纷纷披上靓丽外衣。战机涂装,已有百年。现代战机在装备部队前都要进行涂装。涂装不只为了颜值,涂装也是战斗力。

歼-20在第12届中国航展亮相。新华社 刘应华 摄

谈兵·涂装初始

图案花哨 彰显个性

20世纪初的军用飞机多以木质为主,暴露在户外日晒雨淋,机身容易腐烂虫蛀。为延长使用寿命,设计师通常在机身涂抹油漆,油漆五颜六色,可以说是最早的战机涂装。

一战期间,参战双方空军对战机涂装没有硬性的要求,基本上允许飞行员根据个人爱好自行上色。但为分辨敌我,部队符号在机身上是必须要有的。一些飞行员将军机涂成绿色。飞机停在地面,从上俯视,与森林和田野同色,大大降低被炸危险。涂装的功能开始显现。

还有不少飞行员喜欢在机身上涂上猛兽等花哨图案,充分张扬个性。涂装带来强烈视觉冲击力,得到舆论和民众的高度赞赏。飞行员的士气也因此获得极大提升,前赴后继,奔赴战场。

谈兵·个性涂装

“红男爵”成协约国噩梦

一战期间,战机中最具个性的涂装非“红男爵”座驾莫属。

曼弗雷德·冯·里希特霍芬是一战期间德国的空军飞行员。1916年9月17日他第一次驾机升空,便打下一架英国战机。

为纪念曾服役过的第1枪骑兵团(一支以血红色为标志的精锐部队),里希特霍芬决定把自己的“信天翁DII”双翼战机部分涂装成血红色,同时也是为了方便友军识别。其队员纷纷效仿,也把战机部分涂成同样的血红色。一战西部战场上空,开始冒出一团团熊熊的“烈火”,直扑协约国空军战机,产生极大震慑力。

换装福克三翼战机后,已晋升联队长的里希特霍芬把机身全部涂成血红色,继续率领全联队飞行员血战长空。德军利用“红男爵”影响力,把大量的战机也全部涂成血红色,大大增加了对敌方飞行员的心理压力,成为协约国空军的噩梦。“红男爵”称号也在世界广为流传。

谈兵·二战涂装

苏军“变色龙”让德军头痛

1937年,世界上第一部机载雷达在英国诞生,战机涂装的重要性开始显现,各国战机的涂装重点为考虑隐蔽性,根据季节、地域、机种和任务不同,采用不同的涂装。不过,当时的雷达还比较落后,观察空情很大程度上依然靠目视。也就是说区别敌我, 一是靠型号,二是靠涂装。

二战期间,苏军战机涂装有三变:春夏为绿色,秋天呈黄色,进入冬季则涂成白色。这种变色龙般的涂装,让德国空军飞行员极为头痛。尤其是向地面苏军机场发起攻击时,德国战机很难发现苏军飞机的准确位置。

后来,为在空战中更好分辨敌我, 交战双方战机的机翼两端和机身后半部,一般涂有各国军徽。黑白条纹(亦称进攻条纹)是二战时期同盟国军飞机的标志, 涂在机身和机翼,便于友军识别,减少误伤。黑白条纹通常是三白两黑,全部涂装在战斗机、运输机、侦察机和双发轰炸机上。唯独四发轰炸机没有这种涂装,原因是这种飞机不会被误认。单引擎战机每条宽46厘米,双引擎为61厘米,一开始由地勤人员涂上,后来飞机在出厂前直接涂好。同盟国空军取得制空权后,黑白条纹涂装于1944年2月7日被取消。

上世纪50年代朝鲜战争时,英国和澳大利亚空军恢复使用黑白条纹涂装,1956年“苏伊士行动”时英国和法国战机也使用过这一涂装。

只有王牌才有资格个性

二战期间,过于鲜艳的涂装很少使用了,但为了提高士气、凸显个性,许多飞机的机头都有自己独特的标识。

这种标识不是可以随便涂的。只有获得5次以上空战胜利的王牌飞行员的座驾才能刷上心仪涂装。这样一是鼓励己方飞行员,二是给敌方飞行员造成心理压力。

“鲨鱼嘴”是二战中最有个性的涂装。德国空军第一个使用“鲨鱼嘴”涂装的机型是梅塞施密特BF-110;同盟国空军最适合绘制“鲨鱼嘴”涂装的战斗机为美国P-40,该机油冷器和散热器均安装在机鼻前端,向前突出,与“鲨鱼嘴”搭配相当完美,形象逼真。

同盟国空军“鲨鱼嘴”式样各不相同,牙齿、嘴和眼睛也不一样。机头不适合涂“鲨鱼嘴”的,则涂上龙、虎、 熊和鳄鱼头,有些甚至涂上骷髅。美军F-6F地狱猫战斗机,把“野猫头”绘在了机鼻。

“孟菲斯美女”最负盛名

二战期间,最能鼓舞士气的要数那些涂有美女及家人画像的战机。其中最负盛名的要数“孟菲斯美女”。

1942年9月,美国陆军航空兵91轰炸机群的机长兼正驾驶罗伯特·摩根上校奉命接收一架编号41-24485的B-17“飞行堡垒”轰炸机。此时,摩根上校正与来自田纳西州孟菲斯的一名美女处于热恋中。给“飞行堡垒”涂装前,摩根上校想起了著名《绅士杂志》的封面女郎。该女郎身穿泳衣,身材火辣,十分迷人。于是,他迅即与封面女郎的作者乔治·佩蒂联系,取得了该美女画像的使用权。然后,基地喷涂军士托尼·斯塔尔斯在“飞行堡”机鼻涂上美女画像。看着风情万种的女郎,摩根上校决定为其取名“孟菲斯美女”。

摩根上校机组14人,驾驶“孟菲斯美女”,飞行在欧洲战场上空。先后参加25次轰炸任务,击落8架德军飞机,取得辉煌战果。“孟菲斯美女”后面又因此加上了25枚炸弹符号和8个“万字”标识。窗口旁还印下了全部机组人员姓名。

战争期间,“孟菲斯美女”更换了9个发动机、两侧主翼、 两个垂尾和两侧主轮,但机首美女涂装从未消失过。摩根在接受战地采访时说,是“孟菲斯美女”给了我们勇气和智慧,极大地鼓舞了士气,让我们战无不胜。二战战场上,“孟菲斯美女”已不再是一架飞机,而是代表着一群战机,一大批飞行员,英勇无畏地鏖战在德国上空。

二战后,“孟菲斯美女”还成为好莱坞电影、报纸、书籍和教材里的明星。2018年5月17日, 修葺一新的“孟菲斯美女”在美国空军国家博物馆展出,以纪念第25次轰炸任务75周年。

谈兵·现代战争

根据地域和空域特点改变涂色

资料图 新华社供图

二战后,战机涂料已不再是普通油漆,往多功能发展,可以更好融入自然环境,降低被发现的可能性。设计涂色时,要考虑到光、色与背景的关系,更加强调以下几个方面:

1.同高度涂装颜色有别

实践表明,超过5000米距离,色彩差别基本消失,空中视觉颜色以浅灰色和深灰色为主;而从7000米高空俯瞰大地,多为灰蓝色。

美国空军研究表明,中低空对流层作战最佳涂装是浅灰色,平流层为深灰色,更高空则是黑色为宜。鉴此,美军战斗机多采用上下两种浅灰色或上浅灰下白色涂装;高空高速远程战略侦察机则用纯黑色涂装,以便更好地利用太空背景隐蔽自己。

实践表明,万米高空以下的黑色涂装,不利于色彩伪装。同距离目视昼间空战中,黑色要比红色更容易被目视识别。此外,战机采用与天空相近颜色的涂装,可大大增加不被地面发现的概率,提高飞机生存率。

2.不同区域采取不同涂装

涂装实际是一种光学隐身技术,将飞机与背景融为一体,使敌方难以发现。俄官方高级官员透露,俄空军原先借鉴美军作法,统一改用灰色,后来发现不适用俄罗斯本国的环境。为提高飞机在不同活动区域的隐蔽能力,涂装开始向多色化方向发展。2013年起,俄罗斯国防部决定,军队恢复原来的多色涂装,根据地域和空域特点改变涂色。目前有绿色、沙漠色、白色、灰色、深蓝色等几十种色彩伪装。

3.减少阳光反射

高速飞行的战机,自身摩擦引起的空气动力加热,只占其红外辐射的30%,其余均来自阳光反射。涂装颜色深浅决定对红外线的吸收与反射多少。此外,强烈的阳光照射,还会使机内温度升高,不利于飞机飞行和维修。在战机光照最强处涂上暗色调,可消除飞机亮度差值,减少对红外线的吸收与反射,增加飞机的隐蔽性。

4.满足温度剧变要求

现代战机均以高空、高速为特点。万米高空,外面温度达到零下50摄氏度以上,而高空机身与气流摩擦,表面温度超过100摄氏度,因此必须采用满足温度急剧变化的低密度耐高温的隔热涂层。

5.具备高防腐蚀性

含有盐碱的海风、饱含盐分的水汽,对战机外层腐蚀性很强。二战期间舰载机饱受其苦。如今用于舰载机的涂料,不仅具有足够的抗腐蚀性,而且还与金属紧密黏结,不脱落不龟裂。

6.涂装从多色走向迷彩

冷战时期,战机涂装已不再满足于多色,逐步向迷彩方向发展。美国海军舰载机通常使用蓝灰色斑块迷彩涂装, 在光线最强的地方使用较暗的颜色,在阴影部分则用浅色涂装,使整个飞机色彩偏差变小,提高隐身能力。F-18舰载机采用海洋数码迷彩,很好融入大海背景。俄罗斯战机苏-27和苏-30的涂装,则根据部署位置和季节,选用棕黄相间或白蓝相间的迷彩,苏-35则多用蓝灰、黄褐碎片迷彩。

隐身涂料横空出世 费用令人咋舌

今日战机已开始向隐身涂装发展。战机隐身, 一半靠气动外形, 一半靠隐身涂料的低可视度,降低被发现的可能性。

常用隐身涂料主要包括磁损性涂料和电损性涂料。前者系铁氧体系列涂料,厚1毫米,雷达吸波涂层大都使用这一材料。后者涂层可使雷达反射降低80%,比重只有铁氧体的十分之一。此外,近年来使用的隐身涂料还有陶瓷吸波、纳米吸波、放射性同位素、稀土元素复合材料等材料。

1958年,美军开始研发隐身技术。1983年,F-117A“夜鹰”攻击机服役。这是世界上第一种完全以隐身技术设计的战机。黑色隐身涂装的F-117A表面的黑漆含有铁氧体颗粒的所谓“铁球”吸波涂层 。独特多面体外形,加上吸波表面涂料,把雷达散射截面减少到只有0.001平方米, 比飞行员头盔值还要小。1991年海湾战争时,美军动用36架 F-117A执行任务1271架次,无一受损。承担攻击目标总数40%,投弹命中率80%至85%。这是人类历史上第一次大规模使用隐身战机。

B-2“幽灵”隐身远程战略轰炸机是当今世界唯一一种隐身远程战略轰炸机。其最主要特点是低可探测性,机身表面大部分被特殊弹性材料覆盖,不能靠外形进行隐身的部位,都要涂上雷达吸波材料。雷达吸波材料可多层喷涂,内含可将雷达波能量转换成热能的成份,但其组成成份至今仍是最高机密。涂装后的B-2,其52米宽的翼展在雷达屏上只有小鸟大小。白天飞行时,机腹涂有深灰色反光涂层,在15000米高空融入蓝天。每次执行任务后,B-2全机隐身涂装都需要彻底补修。

F-22“猛禽”是高隐身性第五代战机,采用银为隐身涂料。2005年服役,造价1.5亿美元,由于特殊的隐身功能,禁止出口。隐身材料最注重的是导电性和可塑性,满足这两个材料最出色的金属就是银。银金属导电性能非常强,也很软,是战机隐身涂料最佳材料。F-22强大的隐身能力足以使装备传统脉冲多普勒雷达的四代战机雷达探测能力降到10千米至20千米的程度。据披露,这一隐身涂料是吸波材料与高分子材料的组合,采用纳米技术,是目前隐身效果最好的涂层。

F-22“猛禽”战机。新华社 供图

苏-57隐形多功能战斗机采用铁氧体材料涂层。2018年3月1日,俄罗斯国防部长证实,两架苏-57抵达叙利亚执行任务。3月25日,俄罗斯国防部透露,在2月的叙利亚行动中,苏-57在两万米高空发射了一枚巡航导弹。俄罗斯媒体报道,首批12架苏-57将于2019年装备俄罗斯空天军。

新型涂层使战机隐身效能大幅增加,但其费用却也高得吓人。

F-35“闪电”隐身战斗机的涂层费用最高昂,单机涂层费用最初高达508万美元。F-22“猛禽”隐身战斗机全机身更换涂层需要上百万美元。2014年9月,美军第27远征战斗机中队长途奔袭叙利亚,打击伊斯兰极端恐怖分子,这是F-22首次参加实战。返回后发现,参战的12架F-22战机的进气口隐身涂层磨损十分严重,影响了战机的隐身功能。2016年8月, 美空军拆资6100万美元,建设了一条全新隐身涂层维修流程线,为12架F-22更换了相当于涂层总面积6%大小的进气道涂层。

为了降低昂贵的涂层费用,美军发明了涂层新技术,减少了人工费。F-22的单机更换涂层价格已降低到数十万美元,但仍是由人工操作。F-35使用新型激光涂层技术后,单机换涂层价格也降到23万美元。洛克希德·马丁公司接到合同,到2019年6月20日之前,清除所有F-22老旧隐身涂层,并重新涂漆。

谈兵·涂装花絮

机器人给战机“卸妆”

战机不仅涂装复杂,卸装也麻烦。稍有不慎,就会破坏飞机外皮。更严重的是,如果涂层不匀,还会影响战机隐身性。

美国正在研发一种战机“卸妆神器”。这是一种高科技机器人,使用机动底盘,可上下左右移动,通过传感器探头,完成激光“卸妆”工作。

具体操作是,在电脑精密控制下,根据涂料类型和毁损状态选择不同激光功率,逐层去除表面涂料。脱落涂料在现场即被收集,还不对环境产生污染。

一般情况下,战斗机“卸妆”需要两个机器人,运输机因面积较大,则要4个。更为神奇的是,在不久的将来,这种机器人除了可以给战机“卸妆”外,还可从事“化妆”、 “补妆”等美容任务,确保战机始终处于最佳隐身状态。

航空爱好者狂欢“老虎会”

说到涂装,不得不提到北约“老虎会”。

1961年7月19日,北约空军开始一种年度集会活动。因与会部分飞机尾翼涂上虎头图案而取名“老虎会”。

1969年,加拿大空军439中队CF-104战机率先进行了全机身艳丽的老虎装扮,开创了全虎纹涂装的先河。此后,全身虎纹装扮的战机陆续出现在“老虎会”上。

与会各飞行中队根据自己的爱好和兴趣,把虎头、虎身、虎尾及虎队徽等各种图案涂装在机身各处,连副油箱也不漏掉。炫目的黄白相间条纹,让战机虎虎生威。

黄黑相间的全虎纹涂装,成为北约军机“老虎会”的标志。“老虎会”成员分为三个层次,首先是正式成员,其次是见习成员, 第三是荣誉成员。

如无特殊情况,“老虎会”每年举行一次集会,正式成员全部参加,其他成员视情况而定。每年,“老虎会”会指定一个老虎中队作为东道主,进行战术飞行交流。2016年5月17日西班牙空军基地举行了“老虎会”,15个国家超过100架军机参加。在会上,授予年度表现突出的飞行中队“老虎精神”奖。“老虎会”也成为世界各地军事航空爱好者的狂欢会。

战机涂装至今已超过百年。想当年,战机一个图案就能提升战斗力,迸发出永恒的吸引力。即便今日,战机传统涂装仍不鲜见。可以肯定的是,今后的战机在大力强调隐身前提下,将会把特色涂装延续下去。

 

来源:北京晚报

作者:王信强

编辑:TF019

 

 

 

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