雷达隐身是影响战斗机最大的因素之一，包括雷达散射截面积（RCS）等指标。这是一个物体在电磁场中所散射的电磁能量与同一电磁场内系统可测得相同散射能量的标准球体径向横截面积的比值。对于战斗机来说，具有较低的RCS值是非常重要的，因为这可以使其在敌方雷达系统中更难被探测到，提高其战斗机性能和生存能力。

五代战斗机的RCS需要小于0.1平方米才能具有实战意义。F-117战斗机是第一代隐身战斗机，其机体设计采用了多面体反射原理，外观类似于金字塔，但实际上并没有任何空战能力。其主要任务是隐身突防，避开敌方防空火力网，因此其RCS值被设计得非常低。

隐身战机的第二代是1989年首飞的B-2轰炸机，作为战略轰炸机，它不需要做大幅度的机动动作，也没有超音速要求。因此，B-2采用了最接近理想外形的飞翼设计，没有突出的机身和垂尾，进气口和尾喷口都位于上表面，发动机深埋在机体内部，所有凸起部位都采用圆滑的曲面过渡，整架飞机形如巨大的蝙蝠。

1997年首飞的F-22则是一款真正的隐身战斗机。由于电磁理论的突破和计算机技术的发展，到了90年代洛马的飞机设计师已不再受计算能力限制。这使得隐身分析能够实现更符合气动要求的连续曲面隐身设计。F-22所采用的凹凸曲面菱形机身，兼顾隐身和气动边条作用的机头棱边，菱形机翼和V形垂尾成为了五代战斗机隐身设计的标配。

现代雷达隐身技术采用了多种措施来最大程度地降低威胁方向的RCS值。让我们依次看看歼-20是如何运用这些技术的。

歼-20和F-22在气动外形上有一些区别。F-22采用了8波系，而歼-20则为12波系。这些差异可以在它们的机身、进气口和垂尾的设计中找到。

在进气口方面，歼-20的内切前沿(9、10)和垂尾的前沿(11、12)与主翼前后沿不完全平行，偏角不大，而且长度较短。这些特征使得歼-20在隐身性能上优于F-22。另外，歼-20的进气口采用了DSI设计，而F-22的加莱特进气道则存在一些隐身问题。

在垂尾方面，歼-20的全动垂尾也因为尺寸更小，气动性能和隐身效果要优于F-22的高大垂尾。但是，需要注意的是，F-22的垂尾设计相对于歼-20来说更加成熟和完善。

歼-20和F-22在气动外形上有所不同，但它们都是五代机中的佼佼者。在设计中，需要在气动性能和隐身效果之间找到平衡点，以满足各自的设计需求。

相比之下，没有采用隐身设计的第四代战斗机，如苏-27和F-15，其波系数量可以达到20多个，会在全方向上出现强烈的反射波峰。通常，物体对雷达波反射的强度从高到低依次为：腔体>三面直角体（角反射器）>两面直角体>矩形平面>圆柱体>球体。因此，四代机中的经典机型F-15采用了高大的垂尾、进气道两侧的机身和机翼几乎是90度垂直的设计，以便将入射波反射到低威胁的次要方向，避免来自主要威胁方向的入射雷达波产生直角反射。而歼-20和F-22在这方面几乎完全一致，任意两个平面之间都不构成直角。与之相比，F-15被认为是第四代战斗机中最具代表性的机型之一，其巨大的垂尾、进气道两侧的机身和机翼几乎构成了一个90度的直角反射器。

在深入研究发动机雷达散射之前，我们首先需要了解战斗机雷达反射截面积（RCS）和隐身等概念。目前，军用雷达广泛应用于2至18GHz的S、C、X、Ku波段。其中，S波段和X波段是主要的工作波段。雷达隐身技术通过改变目标的外形、材料，以及采用电磁屏蔽、电磁吸收等手段，降低雷达对目标的探测能力。

雷达在自由空间中最大探测距离与目标的雷达散射截面积（RCS）的四次方根成正比。目标的雷达散射截面积减少10分贝可使雷达探测距离缩短约44%。

发动机雷达散射主要包括前腔体（由进气道和风扇等构成）内的风扇（包括进气帽罩、进气支板、进气机匣、风扇叶片等）散射和后腔体（由喷管、加力燃烧室、低压涡轮等构成）雷达散射。这两处的雷达散射都属于高频散射（入射波长远小于散射体本身和构成散射体各散射中心尺寸的散射），包括镜面（如加力截锥）散射、不连续表面（如加力稳定器的边缘、拐角和尖端）散射、表面导数不连续散射、爬行波或阴影边界放射、行波散射、凹形（如2面角和多面角）区域散射、相互作用散射等多个散射机理。各散射机理综合作用形成总的雷达散射RCS特征。

在此之前，我们对于发动机前腔体（即进气道和风扇）的散射知之甚少，仅知道其中一种重要的散射机理——镜面散射。然而，我们需要注意的是，在前腔体的一系列综合散射中，风扇引发的镜面散射仅排名第二。

从散射原理的角度来看，各种形状中，平板夹成的角反射器对隐身最不利，不仅是直角反射，在相当大的角度范围内也会形成强反射波。另外，腔体反射也是非常强烈的反射形式，其效果与角反射器相当。进气道对雷达波的反射属于腔体反射，进气口、内壁面和进气道出口的发动机叶片形成了一个基本封闭的腔体。由于内壁面形状复杂，从入口处射出的雷达波方向也比较散乱，这些散射虽然减小了迎面方向的回波强度，但却使得在大角度范围内都存在回波，从而在很大的范围内都容易被敌军飞机雷达截获而被当进气道比较直，从进口处可直接看见部分或全部发动机叶片时，雷达波甚至可直接从叶片反射回去，这就是上面提到的镜面散射或镜面反射。

为了解决这个问题，美国人在F-22战斗机上率先提出了S进气道隐身设计方案。这种设计方案的主要思想是在常规战斗机上进气道和发动机舱的直线直通设计模式中间增加一个拐弯结构，使得进气道与发动机舱不再处于同一直线上。这样一来，如果从进气道看过去，由于放置发动机的发动机舱与进气口不再处于同一直线，因此从进气口处无法直接看到发动机前端的进气风扇叶片。这种设计不仅能够有效地屏蔽和消除镜面散射，而且还能够进一步细化调整进气道结构，例如采用加莱特新型进气口。通过避免侧面的直立平面，这种菱形平行结构也起到了很好的隐身效果。因此，这种隐身设计方案能够有效地削弱发动机前腔体RCS信号，达到全面削减其信号的目的。

从歼-20战斗机上，我们可以明显看到其进气道与发动机舱不在同一直线上，采用了明显的S型进气道设计。这种设计与F-22战斗机如出一辙，可以大幅减少发动机风扇叶片的镜面反射，从而减少发动机前腔体的雷达反射信号，实现雷达隐身的目的。

然而，歼-20战斗机的发动机前腔体雷达隐身手段并不仅限于此。在进气口上，还有一种唇口外形隐身设计的办法。这种技术的原理是通过对唇口的修形，使得照射在该唇口的雷达波集中反射到某个不重要的方向上去，从而达到隐身目的。

美国的F/A-18E/F“超级大黄蜂”战斗机采用了双斜切唇口设计，这种设计符合平行设计的隐身原则，可以在飞机只有某个方向上集中产生较强的反射波，而在其他大部分方向上只有很弱的回波。唇口修形设计是一种常见的隐身技术，它通过对唇口进行修形，使得照射在唇口的雷达波集中反射到某个不重要的方向上去，从而达到隐身目的。F-22战斗机的进气道唇口也采用了类似设计。因此，我们可以大胆猜测，歼-20战斗机的进气道唇口也可能采用了这一已经非常成熟且被证明很有效果的小技巧。虽然进气道内喷涂吸波涂料也是一种隐身技术，但在进气道内使用的吸波涂料与机身外表面使用的不同，需要更薄的厚度和更高的理化性能，以确保其与飞机其他部分的平滑过渡和避免对发动机的损害。

另外，由于进气道内的空间狭小，施工起来非常不便，因此其涂料喷涂工艺和可清除性要求都与外表面涂料不同。但是，我国已经全面攻克了隐身战斗机的隐身涂料技术。因此，在进气道内喷涂隐身涂料对于歼-20来说并非不可能实现的任务，这一常规手段的确能够减少发动机前腔体雷达特征。

此外，在进气道内适当位置安装格栅，可以让雷达波在格栅之间形成多次反射，加强其衰减和散乱程度，便于吸波涂料吸收。这也是F-22等隐身飞机采用的技术。进气帽罩与支板的修形设计也能够削减雷达波反射。这些综合措施表明，歼-20战斗机也有可能采用了这些隐身技术。

对于战斗机来说，良好的视野至关重要。尽管雷达和武器技术非常先进，但在中远距离上无法彻底解决对手。一旦空战进入近距离格斗阶段，全方位视野带来的态势感知能力很大程度上能够决定狗斗的胜负。因此，五代战斗机依然需要高高拱起的水滴型座舱盖，以确保近乎360度的环视视野。然而，这种形状的座舱盖对隐身性确实是一大挑战。座舱不仅是一个凹入机体的巨大腔体，里面还装满了各种向外辐射电磁波的电子设备。在没有隐身措施的情况下，座舱可以占到全机迎头RCS的20%以上，因此不对它进行遮蔽无疑是在隐身衣上留下了一个大洞。

为了修补座舱盖上的这个大洞，目前常用的方法是在座舱盖表面镀上一层金属薄膜。这层薄膜可以屏蔽电磁波辐射，隔绝紫外线和远红外线的射入。自F-16开始，美国军队使用的主力战机都采用了这种镀膜技术，包括俄罗斯的四代半战斗机和T-50原型机中最新批次的机型。

美国采用的是氧化铟锡(ITO)薄膜，使用真空层沉积法进行镀膜，薄膜厚度仅为10-20纳米。它的透光性很好，但相对较脆弱，可维护性稍差，使用寿命也不长。俄罗斯则采用金(Au)薄膜，使用等离子磁控溅射法进行镀膜。这种工艺相对简单，性能稳定，但透光性较差，每10纳米的厚度透光性会降低10%左右。

无论使用哪种工艺进行镀膜，它们的电磁隐身性能基本相同。使用金属镀膜后，座舱盖的RCS可以降低90%以上，效果非常显著。

中国在歼-20战斗机上使用了金属薄膜技术，这项技术最初出现在歼-10B原型机上。根据镀膜的颜色和技术渊源来看，中国的金属薄膜属于俄系技术。然而，中国正在研发更加先进、更加便宜的碳纳米管（石墨烯）导电镀膜，未来将广泛应用于新型作战飞机。

不仅仅是金属薄膜，2017号战斗机的座舱盖形状也有所变化。风挡从侧面看几乎呈直线，整个座舱盖隆起更高，最高点距离飞行员头部上方约一个头盔的距离。此外，隔框的倾斜度也更大。这些变化可能有三个原因。首先，它可能是为了优化气动外形，提高高速性能。具体的气动原理我不太清楚，但从这个座舱盖的构型中，我首先想到的是F-15A/C的座舱盖，它们的外形相当接近。F-15是四代机中高速性能最出色的机型之一。其次，增加导爆索的起爆高度为弹射座椅加速穿盖留出了更多的空间和时间，这可能是经过实际弹射试验后得出的优化结果。最后，增加飞行员头部空间提高了驾驶舱的人机工效。

驾驶舱座舱盖在整个四代机项目中只占很小的比重，但它的技术含量、制造工艺和造价都非常高，由此可见五代机研发之难。

在成功与否的关键因素中，细节至关重要。在上述几项措施得到全面实施后，飞机的雷达反射面积（RCS）值已经降低到普通四代机的百分之一以下。然而，即使在这个水平上，一些细节处理不当仍可能导致雷达反射面积大幅增加。

为了实现隐身和超巡的目标，五代机机体表面需尽量光滑平顺。采用复合材料蒙皮可以减少或消除台阶、鼓包、天线和进排气口等附属物。F-22战斗机只在发动机舱段采用了少量金属蒙皮，其余表面则为BMI复合材料制成的大面积整体成型蒙皮，具有出色的耐热性、电绝缘性、透波性、阻燃性和良好的力学性能和尺寸稳定性。

歼-20战斗机也采用了大面积碳纤维增强体环氧树脂基体复合材料整体成型蒙皮。该蒙皮加工工艺精湛，平滑细腻，弹舱舱门等部位几乎看不到缝隙，铆钉也很少。机体表面的平顺整洁程度比F-22和B-2战斗机还要高。除了机头底部的光电指示系统(EOTS)整流罩外，所有辅助进/排气口、光电探测窗口、通讯天线都与机体表面共型，不破坏气动和隐身的完整性。

锯齿边缘：为了减少舱门、维修盖板和导电率不同材料交接处（如雷达罩边缘、尾喷口和机身连接处）的电磁波反射，采用了微凸起的吸波结构并进行了锯齿化处理，锯齿的倾斜角度与主翼相同，以弱化主要威胁方向的行波或爬行波反射。

非金属复合材料外沿：在机翼和垂尾的前后沿以及翼尖、进气口前沿等尖锐突出的强反射区域，采用了吸波/透波结构的非金属复合材料，以减少这些区域对雷达信号的反射。

柔性蒙皮：在襟副翼、垂尾和主翼的连接处敷设了导电柔性蒙皮，完全包覆遮蔽缝隙，并能够保持这些活动部件表面的导电连续性。柔性蒙皮由弹性胶膜和高弹纤维复合制成，需要经受住高空高速的严酷环境，并能够承受各个控制面频繁偏转带来的反复伸缩，对材料的要求极高。

柔性蒙皮最初引起人们关注的是在F-35的平尾上。该战斗机采用了一种全新的安装方式，将平尾的前端与尾撑铰接，逐渐收窄并与机身融为一体。在这个焊接部分采用了柔性蒙皮，保持了机体表面的平滑过渡，没有任何缝隙。

歼-20的襟翼动作筒、前后缘襟翼、副翼与主翼连接部位也使用了柔性蒙皮。它还为全动垂尾，因此不存在F-22垂尾上的方向舵接缝。

最后，歼-20还进行了机身喷涂隐身涂料。和外形设计结构优化等隐身措施相比，隐身涂料虽然重要程度相对较低，但仍可以将电磁波转化成热能，降低反射强度，提高隐身效率。单纯靠吸波涂料产生的隐身效果是非常微弱的。因此，为了达到更好的隐身效果，必须采用多种隐身措施。

中国空军战机的涂装长期以来一直受到批评，因为它们没有采用像美军双色幽灵灰那样的空中优势伪装色，雷达罩和机身的颜色差异也很大。最近亮相的歼-20量产型则采用了一种新型的近似于深幽灵灰的涂装，表面哑光，减少了阳光下的反射。这种涂装也采用了中国空军非常少见的低可视度设计，进一步增强了视觉隐身效果。整个飞机看起来朴实无华，但却透露着强烈的杀气。

相比之下，看看T-50的裸机状态，即使不谈其它细节，只看它那传统的半球型前视红外搜索/跟踪系统(IRST)、外露的座舱盖和机体表面密密麻麻的铆钉，就可以知道它的雷达隐身性能远远落后于歼-20。

尽管隐身涂料的作用相对次要，但它们也是不可或缺的。否则，F-22、B-2、F-35等隐身战机就不需要使用隐身涂料，因为这些飞机的设计已经足够先进，可以减少雷达信号的反射和红外辐射，从而达到隐身的目的。据国际上一些实验室的测试结果显示，隐身涂料和其他更细致的隐身措施可以将战斗机的RCS特征进一步降低到“蜜蜂”级别(0.001平方米级)，这表明隐身涂料的作用仍然是相当显著的。现代隐身战机通常采用三种隐身涂料：第一种是在飞机表面涂覆放射性同位素，它放射的高能粒子可以在飞机周围形成等离子屏障，吸收和屏蔽雷达波和红外辐射；第二种是采用各种类型的铁氧体涂层，可以有效地减小飞机的雷达反射面积；第三种是采用先进复合材料和电磁波“吸收材料”组合而成的吸波结构材料，可以更有效地减少飞机的雷达反射面积。

著名的F-22战斗机曾经使用的涂料并不可靠，而且非常不耐用。如果将F-22战机放在阳光下曝晒较长时间，涂层就会开始龟裂。如果不及时修补，最终会出现大块剥落的情况。因此，美国人只能将其停放在恒温恒湿的机库中。现在，F-35的新一代隐身涂料被用于F-22的涂装，但是F-35的隐身涂料也存在问题。据介绍，在高速、高温、高寒、高盐等环境下，它容易发生缺损。此外，F-35还存在超音速飞行的问题，这会使得高速下空气分子对机体产生较大的摩擦影响，导致机翼等部位的涂料容易脱落。据报道，澳大利亚皇家空军购买的F-35A战斗机在交付后，澳空军技术人员和相关专家也担心该机在澳大利亚炎热的气候条件下会出现“涂层脱落”现象。

相比之下，歼-20采用了一种全新的隐身材料。该材料仅有目前世界上其他材料厚度的十分之一。它表面上是一层用于印刷电路板的物质，下方有半导体和铜片结构。通电后可以在一定频率范围内吸收微波，并且可以调节吸收微波的频率。这种材料可以降低任何它所覆盖的物体的雷达反射截面积，吸收不同频率的雷达波。此外，该隐身材料每平方米的重量仅为0.7千克，同时还可以极大降低红外辐射波。它的综合性能明显优于目前世界各国通用的雷达隐身涂料。可以毫不夸张地说，歼-20使用的是全世界最好的战机隐身涂料。

对于歼-20战机的外形、结构和涂装，我们只能大致推测出其隐身性能所达到的技术水平，但具体数据则不是我们普通人可以了解的。然而，歼-20在腹部挂载了一个临时性的小装置，这个小装置可以帮助我们判断歼-20的隐身性能到底有多强。

这个易拉罐状的小装置叫做龙伯透镜反射器，是一种能够将电磁波聚焦并沿着射线原轨迹反射回去的电介质球状装置。虽然它体积小、重量轻、造价高、工艺复杂，但对飞行性能没有什么影响。它的雷达截面积大，方向图和频谱宽度大，是目前最有效的被动式雷达应答器之一，而且不需要耗费任何能源或者进行维护保养。

龙伯透镜反射器也被应用在F-22和F-35战机上。在F-22战机上，它被挂载在腹部；在F-35战机上，甚至有四个，分别挂载在背部、底部和两个翼尖。它的作用就像是手机上的手电筒功能，可以在黑暗环境中告诉地面雷达“我在这里”，只有在测试飞行时才会挂载，作战时是绝对不会装的。

如果不安装龙伯透镜，即便是本场的雷达，在歼-20升空进行训练的时候，也很有可能因为歼-20超强的隐身性能而对其“视而不见”，从而没有办法对其进行地面指挥和引导，影响正常的飞行训练和返场降落。这也正是歼-20在训练中不得不安装龙伯透镜的原因。从龙伯透镜这个“小东西”反映出来的，恰恰是歼-20超强的隐身性能。