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[专题] 谁发明了隐身技术?彼得·乌菲姆采夫,丹尼斯·奥弗霍尔泽,F-117与B2轰炸机

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julia 发表于 2019-10-3 15:33 | 显示全部楼层 |阅读模式

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俄罗斯论坛上的一个专题

https://topwar.ru/162805-russkij-stels-kto-razrabotal-tehnologiju-samoleta-nevidimki.html


俄罗斯专栏作家尤里·库热列夫(Yuri Kuzhelev)的结论是
https://warspot.ru/2992-eschyo-ne-triumf-no-uspeh
https://warspot.ru/12731-stels-pervye-pyat-let


乌菲姆采夫问题

从A-12航班到XST计划开始的不到15年时间,成为了隐身科学基地最终形成的时间,因此您不禁要谈论这一时期的主要神话之一。彼得·雅科夫列维奇·乌菲姆采夫(Pyotr Yakovlevich Ufimtsev)是苏联创造的无线电隐身理论的基础吗?历史说,是他1962年的著作《衍射物理理论中的边界波方法》为现代隐身理论奠定了基础,如果苏联的审查制度更加谨慎并禁止公开发表,美国将永远不会有隐身。

该版本以Ufimtsev优先的版本的主要来源是《臭鼬作品》的回忆录:臭鼬作品的第二任负责人本·里奇(Ben Rich)在洛克希德的《我的个人回忆录》,在约翰逊之后担任此职位。它们于1994年出版,尽管它们是非常有价值的信息来源,但它们与其他任何目击者的叙述都存在相同的问题。如果在出版时对回忆录没有任何疑问,那么20年后,已经有更多解密的信息,现在我们可以说Rich准确地列出了事件的总体概况,但很少有事情会使他失望。

我们不会讨论这种错误的原因,也不会讨论他认为乌菲姆采夫材料的发现是随后所有隐身工作的开始的原因。幸运的是,有关此主题的其他一些材料已经可供我们使用。在美国航空学会(AIAA)的会议上,有一系列关于90年代中期和后期的报告,这些报告专门讨论了ECHO 1计划的历史,其中提到乌菲姆采夫的工作可以“偷工减料,并迅速取得令人满意的结果”。洛克希德当时其他雇员的回忆录也证实了这一点,这表明在乌菲姆采夫的工作的帮助下,人们已经想到了该程序和理论的现有发展。

不过,乌菲姆采夫的研究确实是隐身工作的基础,但洛克希德不是,而是竞争对手。诺斯罗普工程师在增量长度衍射系数这一主题上的主要工作确实以乌菲姆采夫的工作为基础,他们没有否认,因为他们在中央情报局的主持下进行隐身工作的机会有限。是她用来创建他们的GENSCAT程序(与ECHO 1类似)的。但是最终,考虑到Ufimtsev工作的影响,被称为等效电流方法的洛克希德数学仪器比竞争对手更能展示自己。XST诺斯罗普程序的一个变体输给了洛克希德公司的变体,包括由于看不见程度不足而引起的。将来,这两种方法都是通过相互借鉴而最终确定的,并成为隐身理论的主要基础。


通常,结论很简单。乌菲姆采夫(Ufimtsev)并未发明秘密-隐身的工作在其出版前后都得到了积极的发展。乌菲姆采夫的理论并不是真正的突破。如果尚未发布,则隐身工作将持续数月,这不太可能-持续一两年,但绝不会失败。另一方面,乌菲姆采夫(Ufimtsev)作为隐身理论的作者而应享有声誉,这一点得到了他在西方的认可,并一直为他工作。此外,可以说,如果在适当的时候给予他们适当的关注,他的工作可能成为苏联版本隐身的基础。



发明家彼得·乌菲姆采夫
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彼得·雅科夫列维奇·乌菲姆采夫(Pyotr Yakovlevich Ufimtsev)属于“战争之子”的一代。他于1931年出生在遥远的阿尔泰村庄Ust-Charyshskaya Quay。有一次,他的父亲,一位农民,搬到了那里。1934年,佩蒂亚三岁时,他的父亲被剥夺并受到镇压,他消失在营地中的某个地方。没有父亲的童年是贫穷而又饥饿的:由于缺乏维生素,彼得的近视发展了。这个男孩戴着眼镜很尴尬,所以在学校他无法从黑板上看书,要求同学让他重写作业

尽管如此,尽管他的视力有问题,但一个来自遥远的阿尔泰村的男孩还是进入了一所大学-阿拉木图州立大学的物理和数学系。但是由于进行性近视,乌菲姆采夫搬到了敖德萨,那里是著名的菲拉托夫教授的眼科诊所。我不得不转往敖德萨大学,乌菲姆采夫(Ufimtsev)于1954年毕业,获得了理论物理学学位。

一个有前途的年轻人被分配到苏联国防部中央科学研究无线电工程学院(CRIRTI)。顾名思义,他从事无线电工程。但是,该研究所的专业也比较狭窄。

该研究所当时的主要目标是开发新的电子战系统,机载电子防御系统以及与雷达制导系统作战的综合设施。TsNIIRTI本身直到1962年是通信研究所的一个分支,然后被分配到一个单独的结构中。由他领导了将近10年(从1959年到1968年)的尼古拉·帕夫洛维奇·埃莫霍霍诺夫。

伟大卫国战争的老兵,尼古拉·埃莫霍诺夫(Nikolai Emokhonov)也是“从人民而来”的人-一位制鞋匠的儿子,他被征召入红军并被分配到无线电课程。因此开始了他的电子学之旅。Emokhonov担任广播电台负责人,通过无线电通信指挥一个近距离侦察小组,以高级中尉的身份结束了战争,并在军事通信学院受过教育,继续在通信部队中服役。SM Budyonny。

从学院毕业后,埃莫霍诺夫(Emokhonov)来到通信研究所,从初级研究员到首席工程师,再到分支机构的主任,最后是中央无线电工程研究所的主任。是Emokhonov邀请Ufimtsev进入该研究所的,Pyotr Yakovlevich在那里工作直到1973年。同时,年轻的研究人员从事的方向被认为没有希望。

但是Emokhonov的职业生涯非常出色:1968年,Emokhonov将军被调任至苏联克格勃第八委员会(负责加密和通信保护)的首长,并于1971年同时担任苏联克格勃副主席和科学委员会主席。苏联克格勃技术委员会。在这个职位上,Emokhonov一直任职至1990年,并于1985年获得陆军上将军衔。


彼得·乌菲姆采夫(Pyotr Ufimtsev)的职业生涯没有达到顶峰,尽管他在1970年为物理学和数学博士的学位辩护。但是,他对科学的贡献非常重要。他为衍射的物理理论奠定了基础。早在1962年,就出版了专着《衍射物理理论中的边界波方法》,按苏联标准印制了6500册的限量版。是她来到了洛克希德·马丁公司丹尼斯·奥弗霍尔泽(Denis Overholzer)这位年轻而富有进取心的工作者的面前。

防空雷达确定了从飞机机体反射回来的辐射所需的时间到飞机的距离。飞机反射无线电波的能力直接影响了其能见度。因此,该技术的基础被称为“隐形”,其任务是降低飞机反射无线电波的能力。

乌菲姆采夫得出的结论是,如果电磁波被散射,则它们的反射度会降低。因此,雷达辐射没有返回,因此飞机实际上将对敌方的防空系统不可见。对于军用航空而言,这种技术将是必不可少的-如果苏联领导层及时予以关注,那么我们的国家“隐身”飞机的接收速度将比可能的敌人快得多。


美国人更需要这位科学家

由于某种原因,在苏联,乌菲姆采夫的技术不感兴趣。像翻译家丹尼斯·奥弗霍尔泽(Denis Overholzer)一样,彼得·乌菲姆采夫(Pyotr Ufimtsev)面对来自科学界的苏联官僚们的误解,他们不想深入研究其理论的本质。仅在1980年代后期,当美国已经在使用“夜鹰”飞机时,苏联才意识到隐身技术的好处。但这已经为时已晚-苏联国家陷入悲惨的黑暗日子。而且,正如秘书长米哈伊尔·戈尔巴乔夫(Mikhail Gorbachev)认为的那样,与可能的对手的关系正在改善。

1990年是苏联的最后一年。同年,陆军上将尼古拉·埃莫霍霍诺夫(Nikolai Emokhonov)获免除了苏联克格勃科学技术委员会主席一职,并被派往苏联国防部监察长小组。对于彼得·雅科夫列维奇·乌菲姆采夫来说,1990年也是一个转折点。他当时在苏联科学院无线电工程和电子研究所工作,他受到了意外邀请,来到美国-加州大学,担任电气工程系的客座教授。

彼得·乌菲姆采夫没有三思而后行。当他到达美国时,丹尼斯·奥弗霍尔泽(Denis Overholzer)会见了他-20年前曾见过一位苏联科学家的专着的同一位翻译。但是很快竞争对手洛克希德·诺斯罗普·格鲁曼公司就与乌菲姆采夫签订了合同。这位前苏联科学家开始致力于提高美国B-2轰炸机的作战能力。

彼得·雅科夫列维奇·乌菲姆采夫(Peter Yakovlevich Ufimtsev)的生活和命运,以及整个隐身技术的历史,都是该州对科学人员的疏忽导致的严重后果的典型例子。在1990年代,“人才外流”成为后苏联时期的一个严重问题。成千上万有前途的科学家,工程师,技术人员离开我们的国家,不仅在寻找金钱,而且是一种更加专心和尊重的态度。

不幸的是,这个问题到目前为止还没有解决。国内科学的筹资工作还有很多不足,这就是为什么年轻的科学家前往西方,现在也前往东方的原因。在美国甚至中国,对知识的需求越来越大。


乌菲姆采夫手持F-117模型
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洛克希德工程师丹尼斯·奥弗霍尔泽 F-117的三个专利持有人之一
最早阅读乌菲姆采夫著作的美国工程师之一
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乌菲姆采夫(Ufimtsev)作为苏联的科学家得到了充分的认可,成为物理学和数学科学的博士,并获得了国家奖的教授。
1962年,他收集了以前在论文准备过程中发表的文章,并将其发表在一本名为《衍射物理理论中的边波方法》的书中。
该书适用于专门研究天线和无线电波传播的高年级学生,研究生和无线电工程师。
这本书是在网上的,任何人都可以阅读并确保它致力于发展基于苏格兰物理学家Maxwell和德国物理学家Sommerfeld的较早思想的衍射物理理论的数学仪器,该书于1971年在国家航空情报中心的外国技术部门进行翻译,该中心追踪了世界各地的相关技术文献。

四年后,她《衍射物理理论中的边波方法》引起了洛克希德Have Blue项目Overhead的领先开发商之一的注意。洛克希德·马丁公司的秘密部门臭鼬工厂从事该项目。
问题出在计算机程序中,用于计算各种形状的Echo 1飞机的EPR,或者不是在程序中,而是在创建用于计算波在多边形横截面上的衍射的算法时,该算法是未来隐身的原型。这本书非常有用,因为它包含了所需的公式!这正是Overholser在回忆录中强调的内容。
顺便说一句,Overholser是F-117的三个专利持有人之一。



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F-117隐形技术不是建立在一种Ufimtsev效果上,而是建立在以下四个方面:
-使用滑翔机和V形羽状件的多面形式分散厘米,分米和米范围的无线电波(Ufimtsev效果);
-通过在机身上涂聚合物铁氧体涂层来吸收厘米范围的无线电波(德国技术);
-使用蜂窝滑翔机吸收分米波无线电波(美国技术);
-由于弯曲的空气和气体通道而阻碍了压缩机和发动机涡轮的直接可见性(美国技术)。

乌菲姆采夫效应仅是由飞机从前半球的雷达暴露触发的。在南斯拉夫,F-117飞机在4公里的高度飞行(被云层覆盖)时被一架塞尔维亚防空系统捕获,并与之相关联,这是由约30公里的监视雷达探测到的,并被约15公里的目标雷达跟踪。

 楼主| julia 发表于 2019-10-3 15:45 | 显示全部楼层
俄罗斯网友的说法
Pyotr Yakovlevich仍在工作和演讲


作为在美国被洛克希德和诺斯罗普备受推崇的“隐身之父”

其在苏联并没有引起重视  很有些墙里开花墙外香

Pyotr Yakovlevich并没有发明隐身,隐身概念在40年代就已经被了解,德国美国都很早开始了低可探测飞机的早期研究

但Pyotr Yakovlevich的专着《衍射物理理论中的边界波方法》里的公式确实对洛克希德和诺斯罗普的低RCS算法起到关键作用

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 楼主| julia 发表于 2019-10-4 11:16 | 显示全部楼层
按照《臭鼬工厂》记述的来看

具体事件如下



莫斯科无线电工程学院彼得·乌菲莫切夫在1962年发表论文“ 物理衍射理论中的边缘波行为”。他以德国电磁学大师索莫菲修正的麦克斯韦方程式为基础,推衍出一组可用来估算给定几何形状边缘电磁波散射的方程式。在论文中他示范了如何计算给定任意二维物体外形的雷达散射截面,包括物体的面与边缘的线同时,还解释了如何利用计算机程序来解析这组方程式。彼得·乌菲莫切夫详细阐述了计算任意物体外形雷达反射截面积的方法。他甚至拿出了具体的算法,已经可以作为计算机演算的编程基础。可惜他的论文,在苏联没有引起任何重视。他只能搞出二维物体的雷达反射截面来,但是飞机是三维立体的啊!于是他的论文被认为没有实用价值,被当做理论文章发表了。
1971年这本书被国家航空航天局翻译为英语,Overholser立刻感觉这一苏联论文描述的方法就是自己正在苦苦寻找的利器!他立刻按照这一方法,拿出了将飞机外形分割为许多小的表面,逐步精确的计算出个部分的雷达反射截面积的总体方案。借助于美国超强的计算机能力,加上臭鼬分部的技术人员巧妙的避开了三维物体带来的复杂程度、只计算二维平面的构思,最终臭鼬分部得到整个飞机雷达反射截面积的计算方法。不久后,臭鼬分部又进一步改进了这一方法,把一架飞机的表面分解为大量三角形,也就是目前常用的物体多边形化计算技术。 Overholser等人大受鼓舞,在1975年就得到了较为出色的计算机飞机雷达反射截面积计算方案。Overholser算出初步结果后,兴奋的向上级报道这一好消息。公司上层询问他:我们的隐身飞机的雷达反射截面积,等于一架民用小飞机呢,还是一架喷气式飞机呢?Overholser得意的说,只有猛禽的眼睛那么大。公司上层大吃一惊之余,进一步增加了投入,极大的推进了F-117的设计进程。
  这时我们也不难理解,为什么F-117的外表是一个大量菱形组成的立体结构。Overholser带队掌握的运算、设计方法,基础就是把一个复杂的物体分解为大量三角表面。


 楼主| julia 发表于 2019-10-4 11:21 | 显示全部楼层
此书已经是各国军事院校航空系必修教科书了

被认为是RCS领域的经典

衍射的物理理论基础 Fundamentals of the Physical Theory of Diffraction
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supsauce 发表于 2019-10-4 11:25 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
然而俄国到现在也没有F117级别的隐身机,你说这要怪谁呢
 楼主| julia 发表于 2019-10-4 11:29 | 显示全部楼层
所以美国人说“隐身科技是苏联开发的”实际是带有讽刺意味

真正的表达应该是苏联科学家发现了测量RCS的关键算法,并由美利坚科学家进一步发展并实际应用

由于官僚的无能导致苏联与隐身战机的率先研发失之交臂
 楼主| julia 发表于 2019-10-4 11:44 | 显示全部楼层
supsauce 发表于 2019-10-4 11:25
然而俄国到现在也没有F117级别的隐身机,你说这要怪谁呢

关键领导不重视

凯利约翰逊一开始也不相信F-117能飞
空弹匣 发表于 2019-10-4 12:38 | 显示全部楼层
按毛子的谎言,这世界上所有的东西都是毛子发明的,飞机汽车摩托坦克,现代化产品没有一件不是毛子发明的,但有什么用呢,只有毛子和信毛子教的信徒们信这个,凡是正常一点的人就没几个信什么都是毛子发明的。
 楼主| julia 发表于 2019-10-4 12:57 | 显示全部楼层
空弹匣 发表于 2019-10-4 12:38
按毛子的谎言,这世界上所有的东西都是毛子发明的,飞机汽车摩托坦克,现代化产品没有一件不是毛子发明的, ...

任何关于F-117或者隐身技术科普文都绕不开Pyotr Ufimtsev


比如这篇


http://dy.163.com/v2/article/detail/DIOMRTVS0511DV4H.html


使洛克希德F-117成为可能的重大突破来源于苏联物理学家彼得·乌菲姆采夫(Pyotr Ufimtsev)于1962年发表的一篇关于边缘衍射估算新方法的论文,即后来闻名于世的物理衍射理论(Physical Theory of Diffraction)。但该论文当时在苏联并没有得到关注,而美国空军对外技术部在1971年将这篇论文译成了英文。

  1975年,洛克希德“臭鼬”工厂的电气工程师丹尼斯·奥瓦霍塞(Denys Overholser)把乌菲姆采夫的方法应用到“回声1号”(Echo 1)计算机程序中,它把目标分解成数千个三角结构面,通过对每个三角结构面的RCS进行估算后再求和,得到了整个目标的雷达特征。不过由于当时计算机计算容量有限,只能计算二维外形的反射。


 楼主| julia 发表于 2019-10-4 13:23 | 显示全部楼层
空弹匣 发表于 2019-10-4 12:38
按毛子的谎言,这世界上所有的东西都是毛子发明的,飞机汽车摩托坦克,现代化产品没有一件不是毛子发明的, ...

Physical Theory of Diffraction物理绕射是目前计算飞机翼面的雷达散射截面(RCS)的基础

而Physical Theory of Diffraction的奠基人就是此公
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 楼主| julia 发表于 2019-10-4 13:31 | 显示全部楼层
This book is an essential resource for researchers involved in designing antennas and RCS calculations. It is also useful for students studying high frequency diffraction techniques. It contains basic original ideas of the Physical Theory of Diffraction (PTD), examples of its practical application, and its validation by the mathematical theory of diffraction. The derived analytic expressions are convenient for numerical calculations and clearly illustrate the physical structure of the scattered field.

对于从事天线和RCS计算设计的研究人员来说,这本书是必不可少的资源。 这对学习高频衍射技术的学生也很有用。 它包含了衍射物理理论(PTD)的基本原始思想,其实际应用示例以及通过衍射数学理论进行的验证。 导出的解析表达式便于进行数值计算,并清楚地说明了散射场的物理结构。

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空弹匣 发表于 2019-10-4 13:35 | 显示全部楼层
julia 发表于 2019-10-4 13:23
Physical Theory of Diffraction物理绕射是目前计算飞机翼面的雷达散射截面(RCS)的基础

而Physical  ...

要不你给东风17也找个毛子爹吧,证明一下毛子滑翔弹的理论是如何的早,如何的精妙,中美都按毛子设定好的地图按图索骥,然后来证明毛子是如何的伟大和如何的正确,正反你会习惯性的忽略毛子什么也搞不出来。就拿你这个贴子想说的意思,但为啥毛子会搞出一个反隐身的T50来的?
 楼主| julia 发表于 2019-10-4 13:48 | 显示全部楼层
这也看出苏联基础研究非常超前

但在应用领域为何被美国甩那么多值得思考
clarkgao 发表于 2019-10-4 14:37 | 显示全部楼层
julia 发表于 2019-10-4 13:48
这也看出苏联基础研究非常超前

但在应用领域为何被美国甩那么多值得思考

应用领域本来就是谁投钱多谁先出成果,80年代美国非常有钱,但苏联快破产了。再后面因为苏联解体了,没来的及跟踪,又进一步拉大了差距。
clarkgao 发表于 2019-10-4 14:39 | 显示全部楼层
空弹匣 发表于 2019-10-4 13:35
要不你给东风17也找个毛子爹吧,证明一下毛子滑翔弹的理论是如何的早,如何的精妙,中美都按毛子设定好的 ...

苏联作为曾经的两级之一,确实进行了大量开创性的研究。
supsauce 发表于 2019-10-4 15:03 | 显示全部楼层
clarkgao 发表于 2019-10-4 14:37
应用领域本来就是谁投钱多谁先出成果,80年代美国非常有钱,但苏联快破产了。再后面因为苏联解体了,没来 ...

苏联在电子上投入并不小,然而苏联的电子技术水平如同一坨*(本帖的隐身就可作一例)
苏联在潜艇和水声上的投入堪称惊人,然而苏联的潜艇水声水平*都不如

我们不应该贬低苏联做得好的东西,但苏联国防建设总体上绝对称不上什么典范,和钱无关
 楼主| julia 发表于 2019-10-4 17:18 | 显示全部楼层
supsauce 发表于 2019-10-4 15:03
苏联在电子上投入并不小,然而苏联的电子技术水平如同一坨*(本帖的隐身就可作一例)
苏联在潜艇和水声 ...

苏联80年代电子水平不用黑

1994年俄美联合实验ODERACS,顿河雷达性能让美国人瞠目结舌
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精确跟踪太空5CM金属球

https://www.docin.com/p-1942818572.html
 楼主| julia 发表于 2019-10-4 17:24 | 显示全部楼层
supsauce 发表于 2019-10-4 15:03
苏联在电子上投入并不小,然而苏联的电子技术水平如同一坨*(本帖的隐身就可作一例)
苏联在潜艇和水声 ...

80年代是苏联电子水平飞速发展的时代

代表有米格-31,顿河雷达,暴风雪航天飞机,竞技场坦克主动防御系统

以及没来得及列装的甲虫系统雷达

整体虽不如美国但局部领先,发展速度很快
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隐身这方面确实是官僚不重视

直到21世纪后依然重视不够

 楼主| julia 发表于 2019-10-4 18:02 | 显示全部楼层
只能说苏联在米格21身上浪费太多精力

本来60年中期就可以有换代品结果硬是用了20年

严重拖累苏俄航空工业

整个发展思路全被带偏

另外苏联在操纵方面长期落后也是事实

搞个正常布局的战斗机都飞得心惊胆战

搞个隐身布局的更不用说
 楼主| julia 发表于 2019-10-4 18:04 | 显示全部楼层
美国人飞米-24,米格23每次飞得魂飞魄散,驾驶难度比F117啥的难多了
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