鲸鱼的故事，诺斯罗普隐身技术先驱——默蓝

万磁王

作者：Peter Grier
编译修改：北京阿新
原文发表于美国《空军》杂志1996年8月号
来自空翼


　　时间回到20世纪七十年代，那是美国在在冷战中最尴尬的年代。在各方面，苏联都在挑战着美国的霸权。不仅在常规地面武装力量上，而且在空中，美国的空中优势也越来越不明显了。美国急需要空中力量上的技术突破，来保障已有的空中优势。以F-15代表的第三代战斗机，刚刚开始投入服役，美国就已经投入资源对下一代的空中技术进行研究。其中，隐身技术是其中最隐秘的一部分。
　　诺斯罗普在这个时候，开始着手设计，发展制作造直实验性的隐身侦察-监视飞机，以验证低可视性技术的可行性。最初的外形来自一块迪士尼乐园出售的黏土，而这种形状一直延续并引领着B-2与F-22的隐身设计。

默蓝的最初外形来自一块迪士尼乐园出售的黏土

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　　20世纪七十年代晚期，位于加利福尼亚的的诺斯罗普公司高级研发部里充斥着鲸鱼的图像。大厅里有鲸鱼的绘画作品，公司的信笺纸的页眉有着鲸鱼的绘画，所有品种的公司备品上都有着鲸鱼的标识。员工有时候被互相成为“捕鲸者”，而高级经理们则把鲸鱼的模型置于他们的案头。

默蓝的鲸鱼首飞纪念牌

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　　访客们总是想知道这些的意义。但是他们的询问往往被含糊其辞的拒绝了。“这些是不能对你们说的”约翰·卡申，当时的诺斯罗普首席工程师如是说。他被后来人称为“隐身先生”。“人们会问，而我们会说：‘鲸鱼是一种高贵的动物。’”
　　事实上，这些图像象征着空军在隐身远程雷达战场监视飞机方向上的一个尝试。按照官方的说法，这个计划的代号是“默蓝”，但是对于那些为了其诞生而努力的人们来说，这种飞机胖胖的，笨拙的外形使它拥有了一个长久而包含深情的昵称：“鲸鱼”。

诺斯罗普公司的鲸鱼图像其实都象征着默蓝隐身远程雷达战场监视飞机

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　　鲸鱼从来没有进行过批量生产。诺斯罗普也只制造了唯一一架“默蓝”。它从1982年到1985年，进行了135次试飞。完成试飞之后，默蓝藏身于一个机密的场所长达十多年，直到1996年的春天，美国国防部才公开了它的存在。
　　默蓝的最大贡献是作为一个技术实验平台。它是美国空军有史以来最成功的高科技验证机计划。

直到1996年的春天，美国国防部才公开了默蓝的存在

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非凡的进步
　　默蓝直接引领了低可视技术与雷达技术的关键性进展。例如，美国空军B-2幽灵隐身轰炸机光滑的隐身外形直接来源于默蓝发展的弯曲外表隐身技术。超精密拦截雷达技术在某些方面帮助实现了E-8联合星战场监视飞机等的强有力的电子“眼”。而在冷战结束后被取消的AGM-137  TSSAM导弹（Triservice Standoff Attack Missile），则完全就是一个翻过来的缩小版默蓝。AGM-137  TSSAM更是现在洛克希德马丁的拳头产品AGM-158 JASSM联合空对地打击导弹隐身技术的直接来源。

诺斯罗普AGM-137 TSSAM导弹完全就是一个翻过来的缩小版默蓝

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　　1996年4月，美国负责采购的助理空军部长阿瑟曼尼在通气会上表示：“这个计划为空军为国家提供了非凡的技术进步，这些技术将从现在到将来都在持续保护着我们的军人。”
　　鲸鱼的故事起源于20世纪七十年代晚期。国防高级计划局（DARPA）刚刚开始了解作为新技术的“隐身”技术的含义：可以大幅度降低飞机的雷达反射回波，从而降低被雷达发现的可能性。DARPA的官员就此询问诺斯罗普：是否能开发一种采用低可视技术的前线战场侦察-监视飞机，从而可以躲避敌人的攻击，而可以安全的在战场上执行任务。如果这个设想能够实现，这种飞机可以作为另外一个刚刚开始的项目有力的补充。这个项目就是远程长续航时间雷达平台，成为联合监视与目标攻击雷达系统（JointSTARS），即后来在海湾战争中大放异彩的E-8联合星。当隐身飞机深入战场监视对手的第二梯队的时候，可以解放E-8，使其专注于战场第一线。

E-8联合星战场监视飞机

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　　但是满足这个要求是一个工程上的挑战。在实质上，DARPA是要求诺斯罗普研发出一种携带低可探测性雷达的隐身飞机。诺斯罗普的隐身设计工程师们将第一次将隐身技术应用于一种特定的现实世界中的武器系统之中。
　　“默蓝”计划实际是于1978年启动的，这是美国空军的秘密计划“铺路发动机”（Pave  Mover)的一部分。诺斯罗普获得了一份1.36亿美元的合同，但是测试与支持费用将总费用推升至1.65亿美元。

“铺路发动机”（Pave Mover)计划的徽标

　　一方面，工程人员发现对于战场监视飞机而言，它们对隐身设计的要求比轰炸机或者战斗机要高得多。对于后两者，它们通常的飞行方向是直指目标，并防御雷达，然后转向飞走，因此它们对于前隐身的要求更多集中在后两个方向上。而默蓝作为战场监视飞机，它的操作理念要求它在敌后空域盘旋飞行，它将暴露在敌方各个方向的探测设备之下，因此要求具备全方向的隐身能力。

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飞行盒子
　　此外，默蓝的任务要求它携带一部大型高性能雷达。将雷达的大型天线塞进一个相对较小的机身里，而且还要能保证雷达天线拥有足够大的视野，这是给飞机设计人员带来的最严峻的技术挑战。“将雷达天线整合进来，导致飞机具  有了一个盒子般的机身。”卡申是这么介绍机身设计的由来。他与史蒂夫史密斯在诺斯罗普共同领导飞机的设计。“飞机设计的其余工作则是让这个盒子飞起来，而且还需要实现全方位的隐身能力。”

为了塞进Pave Mover的大型雷达天线，导致飞机具有了一个盒子般的机身

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　　最初，设计团队考虑在飞机的表面采用类似宝石切面的外形造型。与默蓝同时期开发中的海弗蓝战斗轰炸机验证机就是采用这种技术，并最终发展成为F-117夜鹰战斗轰炸机。
　　但是鲸鱼的设计团队发现无法在这种飞机上使用切面的隐身设计处理方法，他们另辟蹊径，采用了曲线或者说是高斯逼近拟合表面技术，使飞机表面可以将雷达波束的能量散射到各个方向上。最终的结果是制造出一条长着翅膀的鲸鱼——一个长条形的盒子，有着一个倾斜的背部，弯曲的腹部和铲子般的机首。这种设计是有效的，使得鲸鱼至少具备与海弗兰/F-117相同水平的雷达对抗能力。

默蓝三面图和尾喷管设计

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　　鲸鱼的雷达反射截面积（RCS）“低于一只蝙蝠”时任负责采购的空军部长助理，乔治米尔纳中将开玩笑说。“我最近还没看到过一只蜜蜂的RCS等级。”
　　高斯逼近拟合法在隐身技术上应用的完善是默蓝项目取得的最重要的技术突破，也是二战后防务技术发展中最重要的技术突破之一。”B-2与F-22以及其他很多飞机平台都受益于这种隐身设计方法，虽然默蓝‘从未投入实际运作中’”默蓝首飞时，任职空军第6513测试中队指挥官的米尔纳将军如是说。

美国之后的许多隐身飞机都受益于默蓝的开创性设计