隐形威胁

下班开车回家时，你突然想起几个 T-ball 的孩子应该在比赛结束后过来。你要不要顺便买几份披萨？你拿出手机打电话回家确认一下。

在你上方八英里处，一架 B-2 隐形轰炸机正在巡航，进行试飞，你看不见也听不到。飞行员认为雷达无法探测到他的飞机，但他错了。你拨打的电话，以及全城数千个其他无辜的手机通话，无意中揭露了这项耗资 400 亿美元开发的可击败轰炸机的隐形技术。

至少，洛克庄园研究公司 (Roke Manor Research) 最近宣称，这家小型研究机构位于英国一个安静小镇的一座 19 世纪 50 年代的庄园内。作为德国电子工业巨头西门子的子公司，洛克庄园研究公司今年早些时候宣布，其工程师已经“让隐形飞机失去作用”。工程师们表示，通过监听隐形飞机反射的手机信号回声，不仅可以探测到飞机，还可以确定其确切位置。

传统雷达的工作原理是将强大的无线电波束指向天空，然后监听飞行物体的反射。但如今，我们生活在一个无线电波的海洋中，这些无线电波不断从手机信号塔、电视发射机和其他来源发射出来。这场无线革命带来了一种潜在的新间谍工具：一种利用现有无线电信号而不是自己产生信号的雷达系统。

Roke 工程师们提出基于手机的雷达这个想法，纯粹是出于好玩。“我们当时只是在集思广益，想出一些不切实际的想法，”总经理保罗·斯泰恩回忆道。集思广益后产生的系统能否比传统雷达更有效地探测隐形飞机？有可能，但研究人员尚未建立工作模型，一些专家质疑该系统的实际军事价值，因为准确分析手机回声是一项非常棘手的工作。

现代战争在很大程度上受到雷达的影响。在雷达出现之前，没有办法探测到轰炸机，除非它们已经飞过上空。但在 20 世纪 30 年代，英国研究人员开始进行实验，改变了这一切，也改变了二战的进程。1940 年，当德国空军轰炸伦敦时，英国人看到了轰炸，因为雷达波可以扫过天空，并反射来袭的飞机。

这是飞机和雷达之间长达数十年的猫捉老鼠游戏的开始。早期，工程师们试图使用特殊的油漆和涂料来伪装飞机。但没成功。1958 年，美国中央情报局派出一架伪装的 U-2 侦察机飞越俄罗斯进行侦察飞行。莫斯科随后发来的抗议信中附有飞机飞行路线的详细雷达图。

十七年后，洛克希德公司的臭鼬工厂和诺斯罗普公司的团队解决了这个问题。试图伪装一架传统飞机是没有意义的。相反，工程师们意识到，他们必须设计出一种不会反射无线电信号的全新飞机。洛克希德公司的工程师艾伦·布朗后来表示，秘诀是“设计一个非常糟糕的天线，并让它飞起来”。

在空气动力学家眼中，第一架成功的隐形飞机——洛克希德公司的 Have Blue 原型机——是一个畸形的怪物。这架多面飞机没有曲面，甚至机翼也没有，机翼向后倾斜的角度太大，以至于飞机几乎无法起飞。但真正重要的是，在雷达系统看来，这架 6 吨重的喷气式飞机并不比一只小鸟大。

当时的雷达系统都是单站雷达，也就是说，它们使用一根天线来发射雷达信号并监听回波，而蓝翼机的奇特外形导致雷达信号散射，而不是反射回天线。

首批投入使用的隐形飞机——F-117“夜鹰”和 B-2“幽灵”——都采用同样的原理，这两架飞机均于 20 世纪 80 年代投入使用。它们的倾斜上表面和下表面可将雷达能量向上或向下偏转，远离雷达天线。F-117 和 B-2 还具有长而直的边缘，可将雷达反射聚焦成单一的集中光束。飞机边缘的角度使光束向侧面发射，而不是直接反射回发送信号的天线。

但是，尽管隐形飞机可以欺骗单基地雷达，但它们可能不太擅长欺骗所谓的双基地雷达，双基地雷达是一种发射器和接收器位于不同位置的系统。由于双基地系统不依赖单个天线，因此它可能能够拾取隐形飞机散射的一些无线电信号。当隐形飞机冒险进入双基地系统的接收器和发射器之间时，该系统甚至可以检测到飞机阻挡雷达波束时产生的“阴影”。大多数专家都认为，传统的隐形飞机在双基地雷达屏幕上看起来会有所不同，而且可能更大。

双基地雷达虽然广为人知，但长期以来一直被忽视，但近年来，人们开始重新审视它。例如，双基地雷达可能使美国军方能够更精确地发现和跟踪敌机。该系统可能由一架携带大型雷达发射器的中央侦察机以及几架携带雷达接收器的小型无人驾驶飞机组成。发射器飞机可以留在后面，而携带接收器的飞机则可以深入敌方领土。

不过，单基地雷达仍保留了一些优势。例如，使用单基地雷达定位目标非常简单：一旦在雷达窄波束的某个地方检测到目标，只需测量从发送无线电信号到检测到回波之间的时间即可。由于无线电波在大气中的传播速度是已知的，因此计算飞机的距离很简单。相比之下，双基地雷达必须采用复杂的计算机分析来执行这项基本任务。

洛克庄园的系统被称为“被动双基地”雷达，因为它利用现有的无线电信号，而不是自己产生信号。该系统使用手机信号塔作为发射器，用接收器监听手机信号的回声，然后分析这些回声以探测飞行物体。这个想法源于一位工程师回忆说，英国的第一次雷达实验依赖于英国广播公司位于伦敦的主要发射器来“照亮”目标。

“如果 1934 年有一架隐形飞机飞过伦敦会怎么样？”董事总经理斯泰恩回忆起他的一位同事问过这个问题。“那个雷达能探测到它吗？”洛克希德马丁公司的被动双基地雷达也类似于洛克希德马丁公司最近开发的一种名为“沉默哨兵”的系统——尽管“沉默哨兵”依赖的是无线电和电视信号，而不是手机信号。

基于手机的雷达是否真的对国家安全构成威胁？隐形咨询公司 Marietta Scientific 的联合创始人、雷达探测标准教科书的合著者 John Shaeffer 对此表示怀疑。“我不确定，”他说，“里面是否有真马。” Shaeffer 指出，当接收器与发射器位于飞机的另一侧时，双基地雷达系统最有可能打破隐形，这意味着在雷达有机会接收到它之前，飞机就已经进入敌方领土。

更大的问题与功率有关。传统的单基雷达将数百千瓦的电能聚焦成一束笔形光束，就像一盏明亮的探照灯。相比之下，手机信号塔只发出几十瓦的电能，而且向四面八方发射，更像家用灯泡。就像池塘里的涟漪一样，无线电波在传播过程中会损失能量，当击中目标时，它们会散射得更远，因此接收器处的信号很弱。虽然电视和调频广播信号比手机信号强，但它们仍然比聚焦雷达发射机发射的信号弱得多。

五角大楼的国防威胁降低局在 2000 年 3 月的一份关于关键军事技术的报告中写道，像“沉默哨兵”这样的基于电视的双基地雷达具有一定的打击隐形目标的潜力。即便如此，五角大楼的低可观测/反低可观测执行委员会（Excom）并没有在一长串潜在的反隐形技术清单中提到双基地雷达，该委员会负责控制任何可能危及隐形的技术的出口。五角大楼还允许洛克希德·马丁公司公开其“沉默哨兵”系统，该公司正在宣传该系统可以让一个国家秘密监视另一个国家的领空，或许是为了阻止走私或其他非法交通。

洛克庄园的研究人员一直对其雷达系统的工作原理守口如瓶，但该公司已发布一张图表，显示该系统依赖于多个接收器。当手机信号塔发出信号时，每个接收器都会听到两次。第一个信号直接来自信号塔，第二个信号是目标的回声。如果三个或更多接收器测量两个信号之间的时间差，并使用 GPS 提供到达时间的精确同步，它们应该能够精确定位目标。

然而，就在洛克庄园的科学家们撸起袖子大干一场的同时，隐形工程师们还在继续改进这种几乎隐形的飞机的外形。今天的技术论文描述了一些飞机，它们的雷达截面大小不是小鸟那么大，而是蚊子那么大。此外，改进隐形性能的方法也与飞机外形无关，正在取得进展。隐形飞机的边缘和其他“热点”可以用含有雷达吸波墨水、粉末或矿物化合物的塑料或涂料来处理。值得注意的是，这些材料在手机工作的微波波段最有效。

因此，即使在我们这个信号遍布的无线世界，雷达和目标之间长达 60 年之久的猫捉老鼠游戏仍在继续。

网络独家

今年早些时候，英国一家小型研究机构 Roke Manor 的工程师宣布发明了一种能够探测隐形飞机的新型雷达系统，这一消息引起了媒体的关注。该系统被称为双基地雷达，使用单独的天线来发送和接收无线电信号。（传统雷达依靠单个天线。）

美国空军可能已经部署了双基地雷达系统。今年 4 月，我们的一位消息人士在凤凰城郊区古德伊尔机场的一家商店里发现了一架印有空军标志的飞机的疣状机头。专家推测，这架外形奇特的飞机装有实验性的双基地雷达系统，旨在探测隐形飞机。

这架飞机被称为雷达试验台 (RTB)，是一架 T-43，是波音 737 的空军版本。主承包商是 Denmar，一家专门研究隐形技术的公司。“Den”代表总统丹尼斯·奥弗霍尔瑟，他是臭鼬工厂的前工程师，因设计出第一架隐形飞机的形状而受到赞誉。

RTB 似乎不仅仅是一个飞行实验室。在纯粹的实验项目中，通常不需要提供具有 360 度视野的雷达系统，但机头和机尾雷达罩的形状和大小（直径 6.5 英尺）表明它们包含移动天线。

美国空军的机载监视雷达中心——位于纽约的罗马实验室多年来一直与麻省理工学院的林肯实验室密切合作，共同研发双基地雷达。罗马实验室的技术论文提到了一种双基地先进机载监视系统——最初定于 2000 年进行演示——林肯实验室简报中的一张图表展示了一种双基地雷达，其发射器安装在一架 737 飞机上。

林肯实验室的论文描述了一种在超高频电视波段工作的雷达，这种波段很少用于机载雷达，因为长波长需要大天线。林肯实验室还研究了用于探测空中目标的激光雷达，这可能解释了每个雷达外壳上方的光学圆顶。

在实际行动中，737 会安全地绕着战场后方飞行，发出超高频信号。无人机会飞过战场上空，并配备接收器来接收目标回波。这些接收器所需的功率比雷达发射系统要小，因此可以搭载在小型廉价飞机上，这些飞机“容易受到攻击”。也就是说，如果一架飞机被击落，没有人会丧生或被击落。