在雷达罩内侧就能看到纤维材料和树脂原色了,这是一个遭到鸟击的F-16雷达罩

  飞机飞行时摩擦产生的静电如果附着在天线罩上,会明显干扰机载雷达的工作。抗静电涂层是在涂层基材中加入导电粉末,分为树脂型和橡胶型两个主要类别。树脂类是硬式涂层,断裂延长率低,硬度高,抗紫外线性能好,不变色。橡胶类涂层则是弹性涂层,断裂延伸率高,硬度低,抗紫外线性能较差,容易变色。经过耐久性测试,树脂涂层迎风面尤其是在起降时容易受沙尘影响的部分磨损较明显,橡胶涂层的磨损相对要低。早期机载雷达树脂材料硬式涂层的耐用性差,软性涂层则已实现了从氯丁橡胶向氟橡胶的进步。国外主要采用黑色氯丁橡胶、黑色弹性聚氨脂和黑、白色氟橡胶,材料透波率在93.4-98.8%,涂层的理论寿命在24-36个月。抗静电涂层最初采用石墨作为导电材料,但用石墨作为添料只能生产黑色涂层,颜色选择范围大的金属氧化物导电粉末已在国外广泛应用。无论天线罩的基体和底漆是什么颜色,最终决定天线罩颜色的是抗静电涂层,而添加粉末材料的抗静电涂层恰恰不是透明的。

但灰色雷达罩的涂层暴露在阳光中会因紫外线的照射而老化,所以颜色会越来越深

  根据公开资料的数据,国内有关企业在上世纪80年代研制成功了首代黑色弹性抗静电涂层。上世纪末先后生产的国产作战飞机,大都采用了纯黑色雷达罩的颜色标准,主要就是受到首代软性抗静电涂层色标的影响。中国航空兵也很重视低视觉涂装的战术价值,如引进的苏-27采用了铅灰色涂装,歼-10则选择了与西方战斗机相似的浅灰色涂装。但这些型号都采用了纯黑色的雷达天线罩,使天线罩与机身形成明显色差,浅色低视觉涂装的歼-10雷达罩的色彩差异则更明显。根据公开资料记载,这个期间雷达罩的颜色选择,完全是受到涂层技术限制的结果。

  国内化工企业在90年代开发出首代浅色抗静电涂层,但当时的涂层虽然满足了低视觉颜色的要求,却存在耐热性等指标差的缺陷,与弹性底漆和抗雨蚀涂层的结合性能也不理想,除部分应用于测试和技术研究外,难以实际应用到批生产的雷达罩工艺中。新一代浅色弹性抗静电涂层开发成功后,开始在多个机型雷达罩中应用。

FC-1“枭龙”战斗机雷达罩率先采用浅色弹性抗静电涂层

  通过上述介绍,可以认识到雷达罩颜色与雷达类型完全没有关系,更不存在什么AESA用灰色雷达罩,平板缝隙用黑色雷达罩的“标准”。可以说得上区别的也许是在只有黑色抗静电涂层时,国内可实用的只有平板缝隙天线雷达。不同时期不同雷达罩颜色与雷达类型的对应,只是推出时间接近造成的偶然。

空速管的分类和技术特点

  飞机空速管是种重要的大气数据传感器,用来精确测量飞行时的大气总压和静压,转换成飞行控制需要的飞行速度、升降速度和大气压力数据。空速管在使用中要受到气流干扰,空速管的长度越大,前端测压口与机体的距离越远,测量的静压就越接近大气真实静压。根据测量精度的要求,空速管的最佳安装位置是在与机身轴线相同的机头前方。大长度空速管的刚度要求较高。当现代战斗机开始在机头广泛装备机载雷达后,复合材料制造的天线罩刚度显然不如金属机体结构,容易因为基座弹性结构变形影响到空速管的测量效果。较长的空速管还会影响飞行员的前向视野。

  采用机头进气方式的歼-6/7的空速管安装在机头下,可以设置相当长的探杆,缺点是结构重量过大,对地面活动的影响也比较多。后期的歼-7将空速管缩短后移到机头侧面,歼-8Ⅱ和歼轰7则采用较短的机头锥空速管,引进的苏-27和歼-10也采用雷达罩前空速管,并利用安装位置优势缩短空速管长度。

早期歼-7/米格-21的下置长空速管

米格-23改成了较短的雷达罩空速管

  传统的空速管是物理测压的气动补偿空速管。按照不同速度下补偿曲线的范围,以及美军标准的规定精度,机头气动补偿空速管的长度应为机头直径的0.5-1,可见机头空速管的长度并不能随便选择。补偿空速管的设计相对比较简单,但位置和尺寸限制比较严格,这就促成了计算空速管的技术发展。补偿空速管靠气动补偿来保证测量精度,计算空速管则是在确定空速管的位置和尺寸后,通过风洞测试和试飞所取得的数据,测量出静压源误差与速度、攻角、侧滑角的关系曲线,通过大气数据计算机的程序以测量曲线为依据,对空速管测量的静压数据进行补偿和修正。计算补偿方式虽然不能消除静压测量值,却可以通过计算补偿方式将误差影响降到安全范围内。气动补偿空速管主要依靠测量元件保证精度,计算补偿空速管则需要大气数据计算机的支持。但计算补偿方式使空速管的安装位置更灵活,更利于飞机雷达电子和座舱目视的设计协调。

  国外战斗机在70年代开始采用机身静压管设计方式。通过利用大气数据计算机和计算空速管,取消机头雷达罩位置前伸的气动补偿空速管,在雷达罩后机头周边位置设置L形静压管,并用对称设置多支小型静压管的方式,保证在复杂飞行状态下对空速的测量精度。空速管直到现在仍然是飞机空速测量的重要手段,即使F-22A这样尽可能减少机体外表突出设备的机型,仍然要在机头两侧安装空速管。从航空技术现状看,短期内空速管的功能仍然不受影响,现代战斗机对空速管的选择,还是集中在装在什么地方和采用什么方式。

L形静压管

“枭龙”和歼-10B取消了传统空速管,在机鼻周围布置了4个L形静压管

  气动补偿空速管直接测量自然静压,安装位置受限,尺寸较大却有较高的精度,远离机体的阶梯形管体还可与测角和测偏装置综合。计算空速管轻便,安装位置也灵活,却需要数据支持。所以,新飞机的原型机在飞气动数据的早期阶段,都安装精度高的常规气动补偿空速管。只有获得充足准确的气动数据和修正系数后,才可用于支持大气数据计算机的修正程序,计算补偿空速管才能取代气动补偿空速管。这就是ATF/JSF这样技术先进的样机开始试飞时都在头上顶个“避雷针”的原因。

现代战斗机的原型机试飞阶段仍需要使用传统空速管

  近年来国内网络上流传着一个观点,就是通过观察是否有机头空速管作为分辨飞机是否安装AESA雷达的依据,进而认为雷达罩没有前方空速管就是先进。空速管与其内部的测量元件和导线都是金属材料,当空速管设置在雷达天线罩前方时,金属结构必然会影响到雷达系统的正常工作。取消空速管能消除雷达前方的不透波结构,确实有利于改善雷达工作环境,但把空速管与有无AESA联系起来真是很牵强。