说到这,这项测试到底是如何操作的呢?
“颠倒空军”项目的关键人物叫做理查德·拉贝。他专门研究电磁能对天线性能的影响,帮助美国发展了先进的空对空和地对空导弹系统,这些系统让美国在多次冲突中占据了空中优势。
拉贝介绍,工作人员会在基地的三角形建立三个站点,放置10-15米高的大柱子。当一些不能再飞的旧战机被送到这里,试验人员会把飞机举高高,以各种“诡异”的造型吊装固定在柱子顶端(最典型的是肚皮朝上),以测试飞机腹部天线的发射功能。飞机的腹部带着天线朝向天空,这样他们就能随意旋转或倾斜飞机,而支撑底座则位于飞机下方,不会形成干扰。
1988年10月在纽波特“倒挂空军”基地的一架倒挂的F-15C轰炸机
那么有些读者朋友可能会有疑问:直接用飞行中的飞机进行测试是否可以?答案是可以,但这样做的成本会非常高,操作复杂,且数据可能不准。
拉贝说:“可以让飞机飞过测试区,然后掉头再飞回来。每飞一次都能收集到数据并进行分析。但这样每小时要花费一万美元,费用非常高。把飞机安装在底座上进行测试不仅成本更低,而且操作起来也更简单,因为我们可以随意调整飞机的位置。”
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此外,《航空知识》主编王亚男也分析道,飞机飞行在天空,位置随时都在变化,很难保证飞机的姿态符合测试需求,也难以保证飞机时时处在测试设备工作范围内。而在地面上做试验,不仅能通过立柱顶端的动作机构不断调整飞机的姿态,还能随时保证测试设备实时获取理想数据。在地面测试,可以不断重复。而如果使用真飞机实际飞行,测试时间就完全取决于飞机油箱的大小,这里面的费用差异,不用细算也能立见高下。通过这种架空翻转测试的方法,研究人员甚至可以绘制出飞机周围电磁信号的发射图谱,确认飞机哪些部位会以怎样的方式对信号构成干扰。
1994年6月,罗马实验室位于纽约州纽波特的测试场的工作人员准备将改装后的YF-22机身吊到基座上进行天线测量测试。
要想检测一架军用飞机各种设备发射的电磁信号在各个方向的特征,是一件挺复杂的任务。即便是同一型号的飞机,因为挂载装备的不同,其辐射特征也会发生很大的变化。挂没挂副油箱,挂没挂导弹、炸弹、布撒器或各种吊舱,挂载的具体位置,都会对飞机发射天线产生特定的影响。
在1970年之前,研究人员通常使用飞机局部模型或缩比飞机模型来进行测试,但这样无法提供足够真实的天线信号数据,更无法反映飞机外形和挂载对天线信号产生的影响。这种缺陷在飞机对电磁信号能力依赖较弱的时代还可以容忍,但在飞机严重需要先进雷达、通信数据链、电子对抗等能力的情况下就必须消除。总之一句话,就是飞机需要完整而且是全尺寸才好。于是,美国空军就开始着手开发这种PAMS系统,其中就包括那些高大的钢铁柱子。20世纪90年代,罗马航空发展中心被更名为罗马实验室,因其作用独特,被称为美国空军4大“超级实验室”之一,主要负责指挥、控制、通信、计算机、情报(C4I)以及赛博技术装备的测试。
把飞机架到如此位置,除了检查电磁辐射特征,还能帮助研究人员搞清楚飞机在各种姿态下的雷达反射截面,这也是相当重要的工作,特别是对于隐身技术的开发极为关键。总之,要想获得逼近真实的试验数据,那就得创造一个足够真实的试验环境,这种环境的构建,本身就是一个技术含量颇高的工程问题。
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