（五）雷達隱形

甲. 雷達的探測原理

很多讀者一定有在山谷中大喊然後聽自己回音的經驗。我們選擇山谷，因為聲音不容易四散，先用雙手合圍在嘴巴旁邊，因為這樣發出的聲音比較集中，然後面對大山用盡吃奶的力氣大喊一聲「我來了！」，然後靜靜地豎起耳朵聽，幾秒鐘後，從山的方向就傳來微弱但非常清晰的回聲「我來了！」。

雷達的探測原理跟這個回音原理是完全一樣的，只不過用的是電波。

雷達透過一些電子設備能夠產生功率非常強大、頻率和波型非常穩定的電磁波，這個電磁波經過特殊設計的天線（就像你合圍在嘴巴旁邊的雙手）發射到某個特定方向，然後雷達停止發射，靜靜地接收可能由飛行物反射回來的電波。如果果然接收到自己發出的電波，那就表示在發射方向有飛行物體，根據等待時間的長短雷達的電子計算機就可以算出這個飛行物體和自己的距離，這個距離加發射方向就可以完全決定這個飛行物體在空間的位置。雷達探測的功能就完成了。

上面的道理非常簡單，但是科學家是追根究底的人，他們想知道目標和被電波探測到的關係到底是什麼。為了進一步瞭解探測的過程，科學家對飛行物做了進一步的分析。他們問了很多問題：

1.目標的大小和可探測性有沒有關係？

2.目標的組成物質和可探測性有沒有關係？

3.目標的姿態和可探測性有沒有關係？

上面三個問題的答*案都是：有。

乙. 幾何截面（Geometric Cross Section）

第一個問題最容易回答，因為目標越大自然反射回來的電波就越強，當然就越容易被探測到。想想看，我們對著大山喊可以聽到回音，如果是對著小山坡喊，即使喊破喉嚨也是聽不到回聲的。

任何飛行物從雷達波照射方向相交的面積稱為該物體的幾何截面。也就是說，幾何截面就是雷達“看到”的目標面積，也可以說成是雷達波被目標攔截的面積。

一個目標隨著觀察角度的不同，它的幾何截面也不同，回波的強度自然不同，所以它被雷達探測到的距離也不同。

科學家得到一個結論：目標的雷達探測性和目標的幾何截面成正比。

丙. 反射性（reflectivity）

第二個問題也不難回答，如果你去過電台的錄音室或播音室就會發現牆壁是用特殊材料構成而且遍佈孔洞，它們是用來吸收聲波的，目的就是降低可以構成干擾的回聲。

電波也是一樣，任何物質都不可能把電波百分之百的反射回去，通常有一部分能量被吸收轉換為熱能。不同的物質對電波有不同的反射性，其中金屬的反射性最高，是雷達最喜歡的物質。

科學家把「反射性」（reflectivity）定義為目標反射的功率除以射到目標的功率。

「反射性」是一個介於０與１之間的數值。

科學家得到第二個結論：目標的雷達探測性和目標的反射性成正比。

丁. 方向性（directivity）

當電波照射到目標時，不是所有反射的電波都回到照射的方向，而是有一定的規律。最簡單的實驗就是目標是一個非常光滑的平面體，這個時候反射的方向與照射的方向滿足一個定律，那就是：「反射角等於入射角」。所以除非電波是垂直照射平面目標，否則一部分電波會反射到其他方向，不被雷達接收到。

科學家把「方向性」（directivity）定義為目標反射到雷達方向的功率除以平均全方位反射的功率（也就是假設目標把所有射來的電波功率非常均勻地、球狀地、反射到每個方向的功率）。

「方向性」是一個介於０與 4p 之間的數值，p = 3.141592．．．．是圓周率。

科學家得到第三個結論：目標的雷達探測性和目標的方向性成正比。

戊. 雷達截面（Radar Cross Section，簡稱 RCS）

綜合乙、丙、丁，我們得到：

目標的雷達探測性跟「幾何截面」 X 「反射性」 X 「方向性」成正比。

科學家把右邊這三個數量的乘積定義為目標的「雷達截面」（Radar Cross Section，簡稱 RCS），通常用小寫的希臘字母 sigma ， s ，來代表：

s = 「雷達截面」 = 「幾何截面」 X 「反射性」 X 「方向性」

「雷達截面」是一個非常重要的概念和常用的名詞，它的重要性是把任何雷達目標具體化了，變得非常容易想像，也非常容易比較。

譬如當軍事專家說F-15的正前方雷達截面是５平方公尺，那麼你就可以把軍事專家的話想像成：當雷達從正前方照射F-15時，F-15被探測到的可能性就相當於一個橫切面積為５平方公尺的金屬球，也就是一個直徑2.52公尺的金屬球。

（六）有關雷達截面（RCS）的一些數值

一個目標的雷達截面（RCS）和它的幾何截面通常有很大的落差，譬如美國隱形轟炸機B-2正前方的雷達截面肯定小於1平方米，但是它的幾何截面肯定大於十平方米。所以B-2的雷達截面和幾何截面相差十倍以上，甚至百倍都可能。

所以單看體型的大小來估計雷達截面的大小是肯定犯錯誤的，而且非常可能是大錯。事實上，如何設計一架每個方向雷達截面都很小的大飛機就是隱形戰機設計師的工作。

由於這個緣故，我們需要知道一些雷達截面的實際數值來得到一些“感覺”。下面是YST根據美國雷達專家布萊克（Lamont V. Blake）1980年出版的教科書【雷達測距分析】（Radar Range-Performance Analysis）所公布的 RCS 數值：

目標的種類 方向 雷達截面（平方米）

小型噴射戰鬥機或 頭，尾 0.2 - 10

小型商業噴射客機 側面 5 - 300

中型轟炸機或中型商業 頭，尾 4 - 100

噴射客機譬如波音-727 側面 200 - 800

重型轟炸機或大型商業 頭，尾 10 - 500

噴射客機譬如波音-707 側面 300 - 550

木製掃雷艇，144英尺， 側面 10 - 300

空中雷達（5~10 GHz） 25度角向頭 0.1 - 300

或尾俯視

小鳥（450 MHz 米波雷達） 平均 10 **(-5.6)

大鳥（9 GHz 厘米波雷達） 側面 10 **(-2)

昆蟲（蜜蜂），9 GHz 平均 10 **(-2.8)

大昆蟲（5公分），9 GHz 平均 10 **(-1.8)

從上面的列表我們觀察到一些有趣的現象：

1.無論是飛機也好，是飛鳥也罷，頭的方向雷達截面總是最小的。這很容易理解，因為飛行方向的橫切面（幾何截面）越小飛行的阻力越小、飛行的速度也就越快。

2.小型飛機和中型飛機的雷達截面差了一個數量級。

3.中型飛機和大型飛機的雷達截面差別不大，尤其是側面。
4.木製掃雷艇的雷達截面居然接近大型飛機有些意外，因為木質材料的反射性很小。YST猜想是掃雷艇內部亂七八糟的軍用設備才是主要的反射源，這些設備多半是由金屬構成，它們的反射性超過體型碩大但非常園滑的機身。

5.小鳥的雷達截面比大鳥小了不止三個數量級（超過一千倍），這顯然不合理。仔細一想，問題出在測量的雷達所使用的頻率不同。450 MHz米波雷達波長大約66公分，遠比小鳥的體型大，所以會發生嚴重的繞射現象。這就告訴我們RCS 跟雷達使用的頻率有關。

6.大鳥側面的雷達截面在 9 GHz 雷達波照射下有0.01平方米是非常有趣的現象。9 GHz 屬於X波段，這正是火控雷達使用的波段，是所有作戰飛機最敏感和最想躲避的波段。所謂的大鳥大概就指老鷹之類的飛鳥，牠們的幾何截面再大也不會超過一平方米，比任何飛機都小多了。這就給我們一個非常有感覺的指標，用大型飛鳥與隱形戰機作比較。

7.蜜蜂大小的昆蟲比5公分長的大昆蟲（譬如蜻蜓）雷達截面小了一個數量級可以理解，但是像蜻蜓這樣5公分長的大昆蟲雷達截面居然比老鷹這樣的大鳥還大一點點，這就令許多人感到大惑不解了。

想想看，同樣都是肉做的，同樣都在 9 GHz雷達波的照射下，為什麼一隻小小蜻蜓的雷達截面竟然會比老鷹還大呢？

YST的解釋是：這是雷達波的共振現象。當雷達波的波長接近目標的長度時，反射的電波相位（phase）相同，於是波幅（amplitude）因相加而變大，產生共振現象。想想看，9 GHz 的波長大約是2.7公分，正好是蜻蜓身體長度的一半，蜻蜓對雷達的角度是隨機變化的（random），於是，從雷達的角度來看，蜻蜓的長度從0.5到5公分隨機變化，依照常態分配，大部分的時間蜻蜓的長度處在中間值2.7公分附近，正好引起共振。

雷達波的共振現象非常重要而且有非常重要的應用，那就是反雷達的干擾作業。

在開戰前只要弄清楚目標國家的雷達波段（這並不困難），我們就可以用一種非常輕的質料做成圓柱形的細長條，把它鍍上鋁，然後依照目標國家的雷達波長切成各種長度裝在一個盒子裏。在進行攻擊前，派出飛機灑在進攻的航道上，這些鍍鋁的細桿子就會引起雷達波的共振現象，一根細小的反射體就可以造成很大的雷達回波，更何況拋撒出去的“小細籤”數以萬計，在進攻航道中每立方米都會有數個到數十個，它們造成的回波遠大於飛機，使雷達幕上出現一片雪花，什麼都看不到。由於它們很輕，它們停留在空中的時間至少數小時，通常長達數天，有時甚至一個月以上。這種干擾的方法對付釐米波雷達效果很好而且非常便宜。

（七）「雷達截面」（RCS）的軍事敏感性

好了，我們定義了「雷達截面」（RCS），也瞭解了它的物理意義和它在雷達探測上的重要性。基本上，只要我們得到某個目標在所有角度上的雷達截面的數值，那麼這個目標的雷達特性就完全掌握了。

甲. 戰機的「雷達截面」可以透露很多訊息

舉個例子，如果我們知道F-15正前方的雷達截面是５平方公尺，那麼設計J-10的工程師就知道當J-10和F-15迎頭遭遇時，根據J-10雷達的發射功率、天線尺吋、雷達接收器的訊噪比和訊號處理能力等等參數就可以推算出來在什麼時候（距離）J-10會發現F-15、什麼距離J-10開始追蹤F-15、什麼距離可以鎖定 F-15、什麼距離可以發射導彈．．．．等等一連串實際交戰的重要資料。
如果發射的是雷達導引的空對空導彈，工程師甚至可以計算出擊落F-15的機率，一連串的戰術哂枚伎梢詼蚀_推算和導演出來。

你說洩露戰機的 RCS 是不是茲事體大？

所以，對任何作戰飛機，它的雷達截面數值是非常敏感的資料，尤其是機頭正前方，因為這是敵我飛機遭遇最可能發生的情況。

由於這類資料的敏感性，任何國家都不會公布自己作戰飛機的RCS。YST也絕不相信網上流傳的任何作戰飛機的RCS，不管它是製造國家自己公布的還是間諜偷來的。網上也好、權威軍事雜誌也罷，任何人聲稱某型戰機的RCS是多少都是瞎說。

乙. 隱形戰機的 RCS

如果普通戰機的RCS是機密，那麼隱形戰機的RCS就是極機密了，因為隱形戰機是高價值目標、隱形戰機的任務也是高價值任務。

不過讀者也不要太失望，我們雖然不能說出隱形戰機確切的RCS到底是多少，但是根據科技進展的程度給出一個大致的範圍還是可以做到的。

以目前尖端科技的進展，隱形戰機要把RCS降低20dB是可以做到的，降低30dB就很困難但花大錢也可以辦到，降低40dB則不可能。這是隱形戰機和普通戰機在雷達隱身性能上大致的差距，也是普通草民都需要知道的常識。

如果讀者不喜歡用分貝（dB）這種比值做比較討論，希望看到絕對的RCS數值，YST可以提供一些個人的意見，但是不負任何責任。

YST個人認為戰機的RCS最重要的是正前方，也就是機頭的軸線左右30度、上下20度的錐形空間；其次是底部下方，因為這是地基搜索雷達觀察的角度；第三是側面，這是受到攻擊經常發生的角度，發生的機率也許跟機頭方向差不多；第四是尾部，因為既然決定脫離戰場RCS也就不那麼重要了；最後是頂部，因為從上面照射戰機的機率最小。

YST認為隱形戰機的設計者在優化RCS的過程中他考慮的優先順序也是上面的順序，所以隱形戰機的RCS值由小到大也是上面的順序。YST猜想，以目前的科技，隱形戰機的RCS大概能夠到達的數值如下（胡亂猜，不負責）：

1. 前方： 1 ~ 0.1 平方米 代表優良；

0.1 ~ 0.01 平方米 代表特優；

0.01 ~ 0.001 平方米 是極限優良；

< 0.001 平方米 不可能；

2. 下方： 0.5 ~ 0.1 平方米；

3. 側面： 1 平方米 左右；

4. 尾部： 5 平方米 左右；

3. 上方： 5 ~ 10 平方米。

YST記得「漢和防務評論」的主編平可夫曾經和讀者打賭（不知為了什麼），說如果中國能在2020年前造出隱形戰機他就關閉「漢和」網路上的中文部。後來他怕中國真的在2020年前造出隱形戰機，於是他為隱形戰機加了一個資格形容詞，他說所謂的「隱形戰機」就是要像美國的F-22，正前方的RCS要小於0.00001平方米。YST不記得到底有五個０還是四個０，但確信至少有四個０。

YST 非常驚訝一個軍事雜誌的主編和資深軍事記者居然會說出如此沒有常識的話。這也許是一句氣話，不過以他的身分是不能說氣話的，因為這是他的職業，應該遵守職業道德。

F-22正前方的RCS小於0.00001平方米是絕對不可能的，連小於0.001平方米都不可能。

YST 不能確定平可夫是否受過科學訓練，不過無論如何，平可夫應該是一位交遊廣闊、消息極為靈通的人士，犯錯誤是可以的，但是這個打賭也錯得太離譜了，屬於沒有常識，這可是會影響名譽的，「漢和防務評論」還要不要賣了？

平可夫迷信和神話美國軍事到這種地步令人難以置信，它告訴我們文章不可輕信，即使作者是有頭有臉的名人。

（未完待續）

上接「漫談隱形戰機（II）：雷達截面

（八）雷達的探測距離

在上一篇文章，我們花了很多功夫定義和解釋一個目標物體的「雷達截面」（RCS），這是一個非常重要的觀念。

事實上，所謂「隱形戰機」就是把「雷達截面」極小化作為優先考量所設計出來的戰機。這種外型經過特殊的設計和處理的戰機它的「雷達截面」比同性質的普通戰機小非常多，通常可以小一百倍（20dB）或更多，但是為此也要付出一些代價，這個代價通常是在飛行的性能和通訊的便捷上。

甲. 「雷達截面」與探測距離的關係

讀者不禁要問：「隱形戰機」的「雷達截面」變小，它的意義是什麼？

答*案是：「雷達截面」變小所代表的意義是雷達能夠探測到這個目標的距離變短了。

你一定會接著問：那麼到底探測距離會短多少呢？

答*案是：雷達的探測距離與「雷達截面」的四次方根成正比。也就是說，如果要把探測距離降到一半，那麼「雷達截面」就必須降到原來的16分之一。

如果你已經相信上面這個結果不想深究或浪費時間，請跳過（乙）直接進入（丙）。

乙. 一些簡單的敘述與証明

你可能會打破砂鍋問到底：為什麼雷達的探測距離和「雷達截面」有四次方根的關係呢？

回答這個問題其實非常容易。讓我們先觀察一些自然現象。

Ａ. 雷達的接收功率

讀者小時候一定玩過丟石頭到水塘裏的遊戲。當石頭落到水塘裏，水中就起了漣漪，我們看到水波以石頭的入水點為中心，成圓形向外擴散，隨著圓圈的擴大石頭激起的漣漪上下振動的幅度越來越小，最後消失。這是水的波動。

電波也是一樣，雷達天線對準某個方向發出強大的電波，通常發射的功率（power）從數千瓦特（watts）到數百萬瓦特（megawatts）。於是電波以發射點為中心，成球形向四周擴散，隨著距離的增加（也就是半徑的擴大）球的表面積增加、球表面單位面積的功率就變小了，也就是說球表面的功率密度（power density）變小了。

這個現象是很容易想像的。你可以把電波的擴散想成吹氣球，電波的功率就是氣球的質量，發射的功率是固定的，也就是說，氣球的質量是固定的。隨著氣球越吹越大，氣球表面積的密度就越來越小。氣球的表面積是與半徑的平方成正比，所以氣球擴張時就會變得越來越薄，氣球表面質量的密度就以半徑平方的速度變小。

好了，讓我們回到雷達。雷達發射的功率P是固定的，隨著電波以球狀向外傳播，電波的功率密度就以半徑平方的速度快速減少，功率密度和半徑平方成反比。

方程式１：
電波的功率密度 = 發射功率/R**2
，R是電波球狀擴散的半徑。這裏為了方便，我們把比例常數設定為 1，其實應該是1/(4p)，因為球的表面積是4pR**2。

如果雷達與目標的距離為 D，我們自然最重視當 R 等於 D 的時候。
當 R 等於 D 的時候，電波擴散的表面積被目標攔截，部份電波就會產生折射。由於目標通常是一個非常複雜的物體，電波折射的方向是四面八方都有的，形成散射（scattering），散射後擴散到不同方向的電波它們的功率都不同，我們最感興趣的是折射到雷達方向的電波功率。

方程式２：對著原來雷達的方向折射回來的電波功率
= （擴散到目標的功率密度）X（雷達截面）
= （發射功率/D**2）X（雷達截面）
上面這個方程式事實上就是「雷達截面」（RCS）的定義。

這個從目標對著原來的雷達折射回來的電波，它的功率密度同樣也是以距離的平方成反比越來越稀薄地擴散回到雷達，最後被原來雷達的天線接收到。

我們必須注意的是，這個第二次球狀擴散的電波，它的發射功率是（對著原來雷達的方向折射回來的電波功率）。

所以雷達接收到的電波功率
= （雷達接收到的電波功率密度）X（天線面積）= （目標反射球狀擴散的電波功率到達雷達時的密度）X（天線面積）

= （目標反射功率/D**2）X（天線面積）

= （（雷達發射功率/D**2）X（雷達截面）/D**2）X（天線面積）

我們把最後一個等式重新整理安排一下。

方程式３：

雷達接收到的電波功率
= (雷達發射功率 ）X（雷達截面）X（天線面積）/D**4

Ｂ. 方程式３告訴我們兩件與接收到的功率有關的事

1. 雷達接收到的功率與雷達的發射功率成正比

所以如果我們加大雷達的發射功率就可以探測到更遠的目標。如果能夠無限增加發射功率的話，什麼隱形戰機都不怕了，要多遠發現都行。但是事實上發射功率的增加是有限度的，因為大功率發射器有工程上的困難和環境條件的限制，後者在機載雷達上更是苛刻。

這種使用蠻力的方法不太聰明但是也有國家這麼幹，譬如俄國和前蘇聯，標準的例子就是米格31（MiG-31）。「傻大黑粗」是俄國電子系統的特徵。

西方國家的作法是設計訊噪比更高的接收器、發射巧妙和複雜的波形（waveform）和使用更快速的電子計算機做訊號處理，這就聰明多了。蠻幹是不行的，有太多副作用和後遺症。

2. 雷達接收到的功率與與天線面積成正比

其實天線的面積大不但有效接收訊號的面積大而且而且天線功率增值（gain）高，大有好處。所以設計雷達的人第一件事就是盡可能安裝最大的天線，這在機載雷達尤其如此。F-15的雷達探測距離一定比F-16遠，因為F-15的頭大，所以 F-15的天線比F-16的天線大得多，效率當然高得多。所有安裝高效能雷達的戰機都是大頭。

Ｃ. 雷達接收到的能量

雷達探測目標取決於雷達從目標回波攔截到的能量。雷達要探測到目標，它接收到從目標反射回來的電波能量必須達到某一個特定的標準（threshhold）。能量是功率乘時間，所以如果功率很高但發射時間很短那麼從回波能接收到的能量還是很小的，也許並不足以探測到目標。所以決定探測距離的能量並不是由「雷達最大發射功率」（peak power）來決定，而是由「雷達平均發射功率」（average power）來決定。

除此以外，還有整合的時間、天線的增值（gain）等等因素，計算探測距離很囉嗦的。不過沒有關係，只要這些因素都是成比例的（乘或除），我們就可以用一個常數來任意概括它們，這樣我們就可以集中精神考慮我們最感興趣的因素了，那就是「雷達截面」與「探測距離」。

我們就用上面說的方法再把方程式３改寫一下。

方程式４：

雷達接收到的能量

= （K1）X (雷達平均發射功率）X（雷達截面）X（天線面積）/D**4

= （K2）X（雷達截面）/D**4

，上面K1與K2都是常數。

Ｄ. 「雷達截面」與「探測距離」

如果發現目標所需要的接收能量是E，那麼方程式４再改寫一下。

方程式５：

E = （K2）X（雷達截面）/D**4

或

K3 = RCS/D**4

或

RCS = (K3) x D**4

或

D = （K4） x RCS**（1/4）

，上面（）**（1/4）就是把括號內的數值開四次方。

上面這個方程式告訴我們：

RCS 與目標探測距離的四次方成正比，

反過來說，

目標探測距離與目標 RCS 的四次方根成正比。

丙. 隱形戰機的優勢

在（甲）節，我們已經敘述並且証明：

1. 隱形戰機就是「雷達截面」特別小的戰機；

2. 隱形戰機最重要的優勢就是雷達探測它的距離變短了；

3. 目標探測距離與目標「雷達截面」的四次方根成正比。

讀者現在的感覺可能還是不太好，對隱形戰機的優勢還是不能實實在在的感受和深切的體會。這是因為YST只給出了觀念和公式，還沒有舉實際的例子，所以感覺是出不來的。我們來看一個實例。

譬如台灣的某個雷達系統，它探測普通戰機 F-16 和探測隱形戰機 F-22 在探測距離上到底差了多少？

很多讀者也許對這個問題心裏沒底，YST 就用它來做說明。

首先，我們利用方程式５：

RCS = (K3) x D**4

讓我們考慮隱形戰機 A 和普通戰機 B。 A 的「雷達截面」是 RCS(A)，B 的「雷達截面」是 RCS(B)，某個雷達系統對 A 的探測距離是 D(A) ，對 B 的探測距離是 D(B)。那麼

RCS(A) = K x D(A)**4

RCS(B) = K x D(B)**4

因為是同一個雷達，上面兩個方程式的 K 值是相同的，我們如果把兩個等式一除 K 就消掉了：

RCS(A)/RCS(B) = D(A)**4 / D(B)**4 = （D(A)/D(B)）**4

或

方程式６：

D(A)/D(B) = （RCS(A)/RCS(B)）**(1/4)

，上面（）**(1/4) 就是把括號內的數值開四次方。

記得 A 是隱形戰機，B 是普通戰機，所以 RCS(A) < RCS(B)，D(A) < D(B)。

看清楚方程式６，它是計算與比較雷達探測距離最有用的公式，這個公式：

右邊 RCS(A)/RCS(B) 小於 1，是隱形戰機「雷達截面」變小的倍數；

左邊 D(A)/D(B) 也小於 1，是雷達探測隱形戰機「探測距離」變小的倍數。

好了，現在讓我們用實際的數字帶入方程式６來得到一些“感覺”。

例子一：

如果 F-22 的 RCS 比 F-16 降低了 28 dB，那麼探測 F-22 的距離下降了（28/4）dB = 7 dB = 5 倍。

也就是說，任何雷達對 F-22 的探測距離只有對 F-16 探測距離的20％。

譬如國軍號稱可以反制隱形戰機的「天弓三型」所配備的雷達，如果它能在100公里的距離發現 F-16，那麼它能發現 F-22 的距離是20公里。

例子二：

假設隱形戰機 A 的「雷達截面」是普通戰機 B 的二分之一、十分之一、百分之一、千分之一和萬分之一，

也就是說，

RCS(A)/RCS(B) = 0.5、0.1、0.01、0.001、和 0.0001，

也就是說，

隱形戰機 A 比普通戰機 B 在「雷達截面」上降低了3dB、10dB、20dB、30dB、和40dB，

那麼

雷達對隱形戰機 A 的探測距離下降到普通戰機 B 的84％、56％、32％、18％、和10％。

例子三：

雷達工程師通常用「雷達截面」為 1 平方公尺的目標作為一個雷達系統探測距離的標準，這個數字越大就表示這個雷達系統的功能越高。所以，我們也用這個標準來做確切的數字說明。

假設某個雷達系統對 「雷達截面」為 1 平方公尺（1 m2) 的目標探測距離是一百公里。

那麼這個雷達對「雷達截面」（單位：平方公尺 = m2）分別為

10m2、 5m2、 3m2、 0.5m2、 0.1m2、 0.01m2、 0.001m2、和 0.0001m2

的目標的探測距離分別為

178公里、150公里、132公里、84公里、56公里、32公里、18公里、和10公里。

丁. 隱形戰機給人的誤導與錯覺

從上面這一連串的計算，我們開始對隱形戰機有了感覺，也對四次方根的威力有了深切的體驗。

首先，隱形戰機的「隱形」形容詞是非常誤導的。隱形戰機絕不是不能被雷達發現，而是雷達發現它的距離比較近而已。

其次，隱形戰機並沒有我們想像的這麼厲害，為什麼？

美國公布的F-22和B-2的RCS數值非常嚇人，非常容易令人產生誤解。這是因為一般人對「目標雷達截面」和「目標探測距離」在直覺上認為它們之間的關係是線性的（linear），所以「雷達截面」減了一半「探測距離」也應該降低一半，「雷達截面」降到十分之一「探測距離」也應該降到十分之一，「雷達截面」降到百分之一「探測距離」也應該降到百分之一，等等。這可了不得了，F-22「雷達截面」如果真如美軍宣傳所言降到普通戰機的千分之一，於是「探測距離」也降到千分之一，那不是飛到頭頂上才探測到嗎？幾百公尺的距離，我打開窗子就看到了，要雷達做什麼？

但事實不是這樣的，「目標雷達截面」和「目標探測距離」之間是四次方根的關係，這就對工程師的努力非常不利了。想想看，無論多小的數字開了四次方以後也不那麼小了，根據四次方根，「雷達截面」減了一半「探測距離」才降到84％，「雷達截面」降到十分之一「探測距離」才降到56％，「雷達截面」降到百分之一「探測距離」才降到32％，要達到更加隱形的效果工程師越來越辛苦、效果卻越來越小。就算F-22能把「雷達截面」降到千分之一，「探測距離」也不過降到18％。

想想看，工程師把「雷達截面」從降低一千倍到降低一萬倍是多麼困難和多大的努力啊，但是在實際應用上「探測距離」才多降了 8％。

看到沒有？隱形的工作剛開始時（最先的20dB）比較有回報，越到後來得到的回報和付出的代價就越不成比例，超過20dB以後這投資報酬率就很低了，RCS每降一個dB都絞盡工程師的腦汁、製造成本都要燒掉很多錢。

戊. 過度追求雷達隱形得不償失

YST 相信F-22的天價和極其困難的維護工作都跟盲目追求RCS的極小值密切相關。YST個人認為以目前的技術戰機正前方的 RCS 降到0.01平方米以下是得不償失的，F-22就是前車之鑑。一隻大鳥的RCS都有0.01平方米，戰機隱身到達大鳥的境地已經可以了，跟蜜蜂較什麼勁？

發展武器要合情合理與量力而為，不計成本的唯物器論除了對軍火商和軍火工程師有好處外，既對國家的財政造成傷害，也對贏得戰爭沒有必然的助益。

F-22在決定停產時每架的生產價格是1.4億美元，如果算上研發的費用，每架F-22的成本是3.5億美元，這是天價；F-22每飛一小時所需要的保養費用是4.4萬美元，也是天價。美國今天維持F-22已感到沈重，如果進入戰時要補充F-22的戰場損耗幾乎是不可能的，美國即使進入戰時經濟也無法負擔。

回想第二次世界大戰，德國的「虎王」坦克舉世無敵，但是「虎王」再好德國也消耗不起，最後導致戰敗。蘇聯的T-34和美國的謝爾曼坦克在生產線上源源不斷地出廠，最終獲得勝利。

戰爭打的是後勤補給，再好的武器如果買不起或維修不起也是白搭。美國盲目追求高科技武器，最後的結果是打不起自己發明的高科技戰爭。這是一個低級的戰略錯誤，也是對美國的軍事家莫大的諷刺。

（未完待續）

漫談隱形戰機（IV）：設計與特徵

( 時事評論｜國防軍事 )