Меню

Технологии стелс это: Технология Стелс. Коротко и ясно.

Category: Разное

Содержание

Технология Стелс. Коротко и ясно.

 

О самолёте невидимке слышал наверняка каждый. Естественно, самолёт невидим не в нашем понимании, а в понимании радиолокационных станций, то есть, при отсылании на него импульсного сигнала, приёмником для отражения волн он не фиксируется. Однако, встаёт вопрос о том, действительно ли  технология Стелс настолько совершенная, что к примеру тот же американский бомбардировщик B-2 сможет проникнуть на территорию врага абсолютно незамеченным для аппаратуры противовоздушной обороны?

Для того, чтобы лучше разобраться в том, как действует технология Стелс, разберёмv весьма простой пример. Как известно из школьного курса физики, угол падения, равен углу отражения, и в частности это также относится и к типу радиоволн. Технология Стелс построена на факторе обратном этому, то есть, при падении волны на самолёт, она не отражается, но в другую сторону, противоположную действию радиолокатора расположенного на земле, и собственно говоря, именно поэтому корпус самолётов-невидимок исполнен угловато, и на первый взгляд вовсе некрасиво.

 

Технология Стелс долгое время была засекречена

 

Однако, создатели самолётов невидимок не учли одну весьма важную деталь, которая основывается на том, что в зависимости от используемых радиолокационными станциями длин волн, а во всём мире как правило используется метровая частота волны, так как действует она на большом расстоянии и не требует дополнительных усилителей радиосигналов, приёмники для обнаружения самолётов могут вести себя абсолютно по-другому.

Типичным тому примером стала ужасная для всей Америки весть, когда в 1999 году, поступила официальная информация о том, что самолёт-невидимку F-117, стоимость которого составляет 111 миллионов долларов,  сбили прямым попаданием ракеты из ЗРК С-125. Власти США специально устроили расследование данного обстоятельства, ведь сотни проводимых тестов ни разу не выявили обнаружение самолёта. Как оказалось, разгадка данного инцидента оказалось довольно простой, в бывшей Югославии использовался дециметровой диапазон радиоволн, который позволяет обнаружить самолёт на расстоянии до 175 километров.

 

 

Таким образом, можно подвести небольшой итог в том, что технология Стелс уязвима перед:

 

  1. Диапазоном радиоволн отличных от метровых;
  2. Отсутствием комплексной аэродинамической формы самолёта, в результате чего, существенно снижается скорость боевой машины;
  3. Радиолокационными комплексами, ведущими отслеживание самолётов на одной, или более высокой высоте, например с самолёта-радара.

 

Не смотря на то, что ключ к поиску самолёта-невидимки в небе был найден ещё до создания самого самолёта, мысли о производстве действительно невидимых для радаров самолётов не оставляет авиаконструкторов в покое, и вполне вероятно, в самом ближайшем будущем, мы сможем увидеть новые модели , которые действительно смогут быть незамеченными для наземных средств РЛС.

 

Боевая авиация

Avia.pro

Технология Невидимости Самолетов, История Создания, Основные Способы Снижения Заметности и Обмана Радаров, Преимущества и Недостатки

16.12.2019

Стелс-истребитель F-22 RaptorСтелс-истребитель F-22 Raptor

Американский малозаметный истребитель F-22 Raptor. Красив, не правда ли?

Победа в современном бою зачастую определяется не силою сторон, а умением незаметно приблизиться к противнику и нанести сокрушительный удар. Особенно важно это для боевой авиации – сегодня перспективный истребитель немыслим без приставки «малозаметный». Несмотря на критику, технология невидимости превращается в настоящий тренд в развитии военной техники – ее облик все отчетливее проступает в обводах перспективных самолетов и вертолетов. И не только их: на вооружение разных стран уже приняты корабли-«невидимки», и очень скоро на поле боя появятся первые малозаметные танки и БМП.

Технология Стелс или просто стелс (stealth) – это комплекс мер по снижению заметности объекта в инфракрасной, оптической, радио и других областях спектра. Естественно, что она не делает самолет невидимым в прямом смысле этого слова – в первую очередь перед конструкторами стоит задача обмануть радары противника. Сегодня лидером в данной области, безусловно, являются американцы – они начали исследования на несколько десятилетий раньше других. Огромные средства на создание малозаметных летательных аппаратов тратит Китай, в нашей стране подобные разработки ведутся с 80-х годов. Стать членом элитного «стелс»-клуба стремятся Япония, Южная Корея, Германия и Британия.

Звуковой и видимый диапазон

На заре авиации летчики мало «заморачивались» скрытностью своих боевых машин. Более того, нередко они старались сделать их ярче и заметнее – история «Красного барона» Рихтгофена тому подтверждение. Но повышение могущества противовоздушной обороны убрало лишнюю спесь, и внешний вид самолетов стал гораздо скромнее. Сегодня вертолеты и штурмовики, работающие на малых высотах, обычно имеют светлое «брюшко» и темную «спинку». Для более высотных летательных аппаратов это не имеет особого смысла, поэтому они, как правило, серые или серо-голубые.

Самолет времен Первой мировойСамолет времен Первой мировой

Самолеты Первой мировой войны нередко раскрашивали в яркие, вызывающие цвета

Можно ли сделать объект невидимым для человеческого глаза? Определенные подвижки в этом направлении есть. Связаны они с успехами в создании метаматериалов – сложных молекулярных структур, обладающих очень интересными свойствами. Некоторые из них имеют отрицательный показатель преломления света – он как бы обтекает трехмерный объект, покрытый таким материалом, и заставляет наблюдателя видеть то, что находится позади него. Плащ из подобной ткани сможет сделать человека невидимым не только оптической, но и в инфракрасной части спектра. Причем для его «работы» не нужны источники питания, зеркала, лампы или сложные электронные устройства.

Пока все это находится на стадии разработок, но несколько компаний обещают начать серийное производство невидимых материалов уже в ближайшие годы. До полноценного камуфляжа для самолетов еще очень далеко – пока речь идет о маскировочных костюмах для бойцов спецподразделений и снайперов.

Акустический пеленгаторАкустический пеленгатор

Акустический пеленгатор. Их эпоха кончилась с появлением реактивной авиации

Долгое время, примерно до середины Второй мировой войны, главным способом обнаружения самолетов была акустическая пеленгация. Шум работы авиадвигателя засекали с помощью специальных звуковых локаторов разной величины и конструкции. Некоторые из них имели циклопические размеры. Акустическая пеленгация канула в Лету после появления реактивных самолетов. Они не были тише предшественников – просто значительно выросла их скорость. Сверхзвуковой самолет вы быстрее увидите, чем услышите, но даже если он движется на дозвуковой скорости, времени на реакцию остается совсем мало.

Холодно, теплее, горячо…

Авиационный двигатель не только шумит, но еще и здорово нагревается во время работы. А значит, излучает инфракрасные волны. Это было «головной болью» еще в эпоху поршневых самолетов – раскаленные патрубки и горячие выхлопы из них существенно демаскировали самолеты ночью. Реактивная силовая установка испускает еще больше инфракрасного излучения.

Тепловой след представляет серьезную проблему, ибо на него наводятся значительное количество современных ракет типа «земля-воздух» или «воздух-воздух». Существует несколько способов противодействия данной угрозе:

  • экранирование или изменение формы сопел;
  • отстрел тепловых ловушек;
  • постановка активных помех.

На боевые вертолеты ставят экранно-выхлопные устройства (ЭВУ), в которых происходит смешивание горячих выхлопных газов с холодным воздухом. Благодаря этому заметность двигателя в инфракрасном диапазоне снижается. По понятным причинам на реактивный самолет нельзя поставить подобное приспособление, и здесь применяют другие методы: экранируют сопло с помощью корпуса или делают его прямоугольным. Последнее решение негативно сказывается на эффективности двигателя, зато реактивная струя прямоугольной формы быстрее рассеивается.

Сопла F-22 RaptorСопла F-22 Raptor

Плоские сопла F-22 Raptor позволяют уменьшить его заметность в инфракрасном диапазоне

Отстрел ложных тепловых целей сбивает головку наведения ракеты, заставляя ее преследовать более мощный тепловой сигнал. Каждая из ловушек представляет собой пиротехническое устройство, похожее на сигнальную ракету. Они заряжаются в специальные устройства сброса, отстрел производится автоматически.

Постановка активных помех производится за счет генераторов или бортовых лазерных станций. Первые представляют собой инфракрасные лампы с отражателями, а вторые комплектуются системами поиска атакующих ракет и ИК-лазером, который ослепляет их ГСН.

Еще можно добавить, что уменьшение теплового излучения актуально не только для самолетов или вертолетов. ПТРК третьего поколения типа американского «Джавелина» также имеют инфракрасную головку самонаведения, поэтому о снижении теплового следа двигателя придется хорошенько задуматься и танкостроителям.

Как защититься от радиоволн

Исторический экскурс

Еще в 30-е годы прошлого столетия британский инженер Уатт утверждал, что в дальнейшем боевые самолеты будут конструироваться с учетом уменьшения их заметности для радиолокационных станций – тогда на него не обратили внимания. Серьезно озаботились данным вопросом уже после Второй мировой войны: при создании бомбардировщика Б-52 американцы учитывали принципы малозаметности в его конструкции.

Стелс-разведчик «Черный дрозд»Стелс-разведчик «Черный дрозд»

«Черный дрозд» – легендарный самолет-разведчик Холодной войны. Он был выполнен с использованием стелс-технологий

В Советском Союзе данная проблема не получила должного внимания, в США разработки малозаметных самолетов поколения начались в середине 60-х годов. Российские источники любят писать о «непризнанном» советском гении – Петре Уфимцеве, на основе работ которого американцы, якобы, и создали технологию Стелс. Согласно легенде, в 1962 году ученый издал книгу с описанием математического аппарата для создания малозаметных самолетов. В СССР на нее не обратили внимания, зато ею заинтересовались в США. На самом деле, книгу Уфимцев действительно изучали американские специалисты, но ничего нового в ней не нашли, ибо сами занимались теми же вопросами. Доказательство советских исследований в области малозаметности просто позволило американцам получить дополнительное финансирование.

Так или иначе, но первое поколение «невидимок» появилось в США, к нему относятся:

  • самолет-разведчик SR-71 Blackbird;
  • тактический ударный самолет F-117 Nighthawk.

Из этой пары наиболее узнаваем F-117, получивший за абсолютно футуристический внешний вид прозвище Wobblin Goblin, что переводится, как «Хромой гоблин». Боевая машина была окрашена в зловещий черный цвет и имела многогранную угловатую конструкцию. Именно за ее счет достигалось значительное уменьшение заметности – согласно данным зарубежных источников ЭПР F-117 составлял от 0,01 до 0,0025 кв. м. Но за все приходится платить: аэродинамическое качество самолета равнялось всего 4, он не мог достичь сверхзвуковой скорости, имел скромный радиус действия и небольшую боевую нагрузку. Летные характеристики машины также оставляли желать лучшего – 10% самолетов от общего числа построенных было потеряно в результате аварий.

Стелс F-117 NighthawkСтелс F-117 Nighthawk

F-117 Nighthawk, прозванный американскими пилотами за «выдающиеся» летные характеристики «Хромым гоблином»

Ко второму поколению «невидимок» относятся:

  • B-2 Spirit;
  • F-22 Raptor;
  • F-35 Lightning;
  • Chengdu J-20;
  • Shenyang J-31;
  • Су-57.

Все вышеперечисленные машины абсолютно не похожи на F-117 или SR-71 – конструкторам удалось совместить малозаметность и достойные летно-технические характеристики. Некоторое ухудшение аэродинамических качеств было компенсировано увеличенной тяговооруженностью двигателя и продвинутой авионикой. Можно добавить, что Су-57 и J-31 пока находятся на этапе испытаний и не выпускаются серийно. Кроме того, созданием собственного малозаметного истребителя пятого поколения занимается Япония, Индия, Южная Корея, Турция, европейские страны.

Основные приемы малозаметности

Несмотря на годы исследований и миллиарды потраченных долларов, количество способов снижения заметности, на самом деле, невелико. Оно достигается за счет частичного поглощения сигнала радара материалами корпуса и отражения его остальной части таким образом, чтобы эхо не возвращалось к антенне радиолокационной станции.

Термин «эффективная площадь рассеивания» является важнейшим для понимания технологии малозаметности. Он показывает способность объекта поглощать электромагнитные волны, а также отражать их в сторону антенны радара. Общая площадь объекта и площадь поверхности, отражающей радиоволны, как правило, не совпадает. Меняя форму самолета и используя разные материалы в его конструкции, можно снизить его заметность аппарата, не уменьшая физические размеры. Также ЭПР определяет дальность обнаружения объекта радиолокатором.

Стелс Су-57Стелс Су-57

Российский Су-57. Сейчас он находится на этапе испытаний

Следует добавить, что добиться поглощения и отражения радиоволн возможно только в сантиметровом диапазоне. С дециметровыми волнами это получается гораздо хуже, а с метровыми – длина которых соизмерима с размерами летательных аппаратов – не получается вовсе. Правда, метровые волны редко используются в радиолокации. Они имеют значительную дальность действия, но низкую точность определения координат цели.

Что мешает скрытности

«Главными врагами» скрытности летательных аппаратов являются:

  • плоские поверхности, расположенные поперек луча радара;
  • выпуклые поверхности;
  • кромки, швы и стыки;
  • замкнутые элементы конструкции, способные отражать сигнал к его источнику.

Любая плоская поверхность, находящаяся под прямым углом к лучу радара, отразит сигнал обратно. Это касается не только элементов планера самолета, но и лопастей винтов или лопаток турбин. И если с лопастями турбовинтовых самолетов и вертолетов ничего поделать нельзя, то уменьшить видимость лопаток компрессора вполне реально.

Типичным решением этой проблемы является использование S-образных воздуховодов. Их изогнутая форма закрывает двигатель и существенно снижает общую заметность самолета. Правда, при этом падает эффективность работы силовой установки. Сложнее уменьшить радиолокационную заметность самолетов сзади: кривое или очень длинное сопло вообще не сочетается с нормальной работой двигателя. Ситуацию спасает только тот факт, что у большинства боевых самолетов лопатки турбины прикрыты сзади форсажной камерой, которая несколько уменьшает их радиозаметность.

S-образный воздуховодS-образный воздуховод

S-образный воздуховод прикрывает лопатки турбины от облучения радаром

Выпуклые поверхности прекрасно отражают луч радара, причем, в отличие от плоскостей, делают это с любых направлений. Типичным примером такой поверхности является передняя кромка крыла. Решение данной проблемы – это использование прямых угловатых конструкций со скошенными краями и законцовками. Они уменьшают заметность самолета или вертолета, правда, при этом страдают аэродинамические качества.

Скрытность летательного аппарата в радиолокационном диапазоне нарушают кромки, стыки и швы. Поэтому их количество пытаются максимально уменьшить: для повышения скрытности создатели бомбардировщика В-2 вовсе отказались от килей и стабилизаторов. Кроме того, кромки «невидимок» делают параллельными друг другу, чтобы уменьшить количество ракурсов, с которых самолет будет максимально заметен. Например, у российского истребителя Су-57 передняя кромка крыла параллельна передней кромке стабилизатора. Аналогичные решения можно увидеть на американских самолетах F-22 и F-35.

Отсек вооружения на F-22Отсек вооружения на F-22

Пилообразные кромки отсека вооружения на F-22

Стыки обшивки и крышки делают пилообразными, причем размеры зубцов специально подбирают под длину волны РЛС и делают их параллельными кромкам крыла или стабилизатора.

В конструкции самолетов присутствуют элементы, способные свести на нет все усилия по снижению его заметности. К ним, например, относится кабина пилота или часть, образуемая стыком крыла и фюзеляжа. Они работают по принципу ретрорефлектора или уголкового отражателя. Попав в кабину пилота, луч радара несколько раз отражается от ее стенок и уходит в обратном направлении, значительно демаскируя аппарат. Для устранения этого эффекта фонарь кабины современных самолетов покрывают тонким слоем металла, из-за чего он имеет золотистый или зеленоватый оттенок.

Еще одной проблемой на пути к уменьшению заметности является собственный радар самолета. Он располагается в носовой части машины под головным обтекателем, прозрачным для радиоволн. Даже в выключенном состоянии БРЛС способна полностью демаскировать самолет, потому что ее антенна по понятным причинам имеет прекрасные отражающие свойства. Поэтому в неработающем состоянии тарелку поворачивают вверх, это касается и суперсовременных радаров с фазированной решеткой.

Обязательным требованием для всех «невидимок» является размещение вооружения во внутренних отсеках, а также максимально качественная подгонка, сборка и покраска всех внешних элементов крыла и планера.

Волшебная невидимая краска

Радиопоглощающие покрытия и материалы – это один из главных «секретов успеха» технологии Стелс. Сегодня известно несколько видов РПМ. Толщина подобных материалов высчитывается, исходя из особенностей радиоизлучения.

Так, например, резонансные РПМ имеют толщину в четверть длины волны. Попав в такой материал, излучение отражается от его внешней и внутренней поверхности, после чего происходит его интерференционная нейтрализация.

Фонарь кабины пилотаФонарь кабины пилота

Фонарь кабины пилота имеет специальное покрытие

Нерезонансные покрытия представляют собой крошечные магнитные частицы, распределенные в пластике. Они рассеивают излучение или хаотически отражают его в разных направлениях. Подобные РПМ могут работать с радиоимпульсами разной частоты и длины волны. Существуют толстые многослойные покрытия, совмещающие в себе материалы обоих типов.

Одним из наиболее известных РПМ является iron ball paint – вещество, содержащее микроскопические сферы, покрытые магнитным составом. Оно превращает высокочастотное излучение локаторов в тепло, существенно уменьшая заметность объекта. Подобный материал использовался для покрытия знаменитого самолета-разведчика SR-71 Blackbird.

Кроме того, для снижения ЭПР летательных аппаратов используются специальные композитные пластики, способные поглощать электромагнитное излучение.

Недостатки стелс-технологий

Технологии малозаметности летательных аппаратов на ее нынешнем уровне развития имеет определенные недостатки. Самым главным из них является высокая стоимость «невидимок», причем это относится, как к разработке и постройке самолетов, так и к их обслуживанию.

Каждый «Хромой гоблин» обходился американскому налогоплательщику в 111 млн долларов, что для середины 80-х годов было очень приличной суммой. Общая стоимость программы F-117 составила 6,56 млрд долларов. Еще дороже оказался малозаметный «стратег» B-2 – 2,1 млрд долларов (по состоянию на 1997 год). На всю программу было потрачено 44 млрд долларов. Цена истребителя F-22 Raptor составляла 141 млн долларов, а F-35 обходится бюджету США примерно в 100 млн долларов.

Стоимость перечисленных самолетов действительно впечатляет, однако сказать, какая именно часть из перечисленных сумм пошла на стелс-технологии, довольно трудно. Истребители пятого поколения вряд ли будут стоить меньше 80-100 млн долларов, причем в основном из-за слишком сложной и дорогой электроники, а не стелс-технологий.

Передние кромки самолетаПередние кромки самолета

Передние кромки малозаметных самолетов делают параллельными друг другу. Так уменьшается количество направлений, с которых аппарат заметнее всего

Самолеты-«невидимки» нередко критикуют за ухудшения их аэродинамических качеств в угоду малозаметности. Возможно, что подобные нарекания вполне обоснованы для «стелсов» первого поколения, вроде F-117, но для нынешних истребителей типа «Раптора» или Су-57 они звучат не слишком убедительно. Понятно, что ради снижения заметности конструкторам приходится идти на определенные жертвы, но они компенсируются более мощными двигателями, изменяемым вектором тяги и продвинутой электроникой.

Невидимость «стелсов» – это сильное преувеличение, придуманное журналистами. Такие самолеты правильнее называть «малозаметными». Например, советский комплекс С-300 мог видеть F-117A, но на более близких дистанциях. Если же ЗРК оснащен визуальным каналом, то он легко обнаружит «стелс», как и любой другой летательный аппарат. Говорят, что именно такой казус произошел с «Хромым гоблином» в Югославии, когда он был сбит ракетой устаревшего советского комплекса С-125.

Сегодня трудно сказать, чем закончится эпоха «невидимых» самолетов. Возможно, появится новая технология, которая сможет видеть «стелсы», тем более, что разработками в этом направлении занимаются в разных странах мира. У нас в последнее время появилось много статей о «фотонном радаре», который будет иметь фантастические характеристики и сможет с легкостью засекать малозаметные аппараты. Возможно, именно он изменит путь развития боевой авиации и закончит эпоху господства «невидимых» самолетов.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

С друзьями поделились:

Русский стелс. Кто разработал технологию самолёта-невидимки

В современной войне важнейшее значение имеют не только технические возможности и вооружение боевых машин, но и снижение их заметности для средств обнаружения. Технология, позволяющая значительно снизить заметность в радиолокационном и других спектрах обнаружения, называется «стелс». И изобрел ее наш соотечественник – Петр Яковлевич Уфимцев.

«Невидимки» американской авиации

18 июня 1981 года в небо взмыл F-117 — одноместный дозвуковой тактический малозаметный ударный самолет, произведенный корпорацией Lockheed Martin. Испытания нового самолета держали в секрете – ведь он не зря носил имя Nighthawk – «Ночной ястреб». Такое название самолет, который почему-то причисляют к истребителям, хотя его правильнее относить к штурмовикам, заслужил благодаря своей крайней малозаметности.

Лишь 10 ноября 1988 года, через семь с лишним лет после первого полета, Пентагон официально признал факт существования «Ночного ястреба». Американское военное ведомство выпустило пресс-релиз с историей создания F-117, в котором была и единственная фотография боевой машины. Что касается публичного показа «Ночного ястреба», то он произошел лишь 21 апреля 1990 года, а в 1991 году, уже после войны в Персидском заливе, где американская армия нанесла серьезное поражение иракским вооруженным силами, самолет презентовали на авиационном салоне в Париже.

«Ночной ястреб» создавался по технологии стелс и был построен по схеме «летающее крыло» с V-образным оперением. Крыло большой стреловидности, прямой профиль, граненый фюзеляж были расположены так, что препятствовали распознаванию самолета, отражая электромагнитные волны в сторону от радиолокационных систем противника. В авиастроении подобную схему называют «фасеточной» (от фр. facette — грань).

Впрочем, первым самолетом, построенным по технологии «летающее крыло», был Have Blue, совершавший полеты с 1977 года. Но эту машину все той же Lockheed Martin так и не запустили в серийное производство. Зато на ее основе впоследствии начали разрабатывать «Ночного ястреба», ставшего первым действительно успешным самолетом, малоуязвимым для радиолокационных средств противника.

Простой американский переводчик

Денис Оверхользер в начале 1970-х годов работал в офисе корпорации Lockheed Martin. Молодой человек не занимал высоких должностей, но, благодаря знанию русского языка, в его обязанности входило ознакомление с техническими публикациями, выпускаемыми в Советском Союзе. Денис переводил их на английский язык.

Однажды для перевода Денис (на фото) получил очередную русскоязычную работу – «Метод краевых волн в физической теории дифракции», принадлежащий перу молодого советского физика Петра Уфимцева. Работа была издана почти десять лет тому назад, в 1962 году. Конечно, обычный переводчик с гуманитарным филологическим образованием воспринял бы необходимость переводить этот труд как очередную скучную обязанность и, кое-как справившись с заданием, облегченно вздохнул бы. Но Денис Оверхользер имел высшее инженерное образование и поэтому он с интересом вник в научную работу Петра Уфимцева.

Труд был посвящен физико-математическому алгоритму, посредством которого можно было высчитать площадь рассеяния для самолета любой формы. То есть, в работе Уфимцева описывалось, как сделать самолет практически невидимым для радаров противовоздушной обороны. Переводчик Оверхользер, будучи человеком технически грамотным и большим патриотом Соединенных Штатов, сразу же понял, какие невиданные прежде возможности работа Уфимцева открывает для американских военно-воздушных сил. Причем в Советском Союзе труд этот не был секретным, так что американцы получали технологию совершенно легально.

Оверхользер обратился со своими соображениями к вышестоящему начальству, но руководители поначалу сочли, что переводчик лезет не в свое дело – авиаконструкторов в корпорации и так хватало. Никто из старшего менеджмента не собирался не только анализировать работу Уфимцева, но даже выслушивать молодого переводчика.

Тогда Денис дал работу советского автора напрямую инженерным сотрудникам корпорации, Те, будучи настоящими специалистами своего дела, в труд Уфимцева вникли и практически сразу же поняли, что к чему. Спустя несколько лет корпорация уже вовсю вела разработку новых самолетов – «невидимок», основанных на применении технологии стелс, заимствованной в монографии советского физика.

Изобретатель Петр Уфимцев

Петр Яковлевич Уфимцев принадлежал к поколению «детей войны». Он родился в 1931 году в далеком селе Усть-Чарышская Пристань на Алтае. В свое время туда переселился его отец – крестьянин. В 1934 году, когда Пете было три года, отца раскулачили и репрессировали, он сгинул где-то в лагерях. Детство без отца было нищим и голодным: из-за нехватки витаминов у Петра прогрессировала близорукость. Мальчик очень стеснялся носить очки, поэтому в школе не мог читать с доски и просил одноклассника дать переписать задание.

Тем не менее, несмотря на проблемы со зрением, мальчик из глухой алтайской деревни отправился поступать в вуз – на физико-математический факультет Алма-атинского государственного университета. Но из-за прогрессирующей близорукости Уфимцев перебрался в Одессу, где была офтальмологическая клиника знаменитого профессора Филатова. Пришлось перевестись в Одесский университет, который Уфимцев окончил в 1954 году по специальности «теоретическая физика».

Подающий надежды молодой человек был распределен в Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт (ЦНИРТИ) Министерства обороны СССР. Занимался он, как следовало из названия, радиотехникой. Однако у института была и более узкая специализация.

Основной задачей этого института в то время была разработка новых средств радиоэлектронной борьбы, бортовой радиоэлектронной защиты, комплекса борьбы с радиолокационными средствами наведения. Сам ЦНИИРТИ до 1962 года был филиалом Научно-исследовательского института связи, а затем был выделен в отдельную структуру. Руководил им на протяжении почти 10 лет (с 1959 по 1968 годы) Николай Павлович Емохонов.

Ветеран Великой Отечественной войны, Николай Емохонов также был человеком «из народа» — сын сапожника, он был призван в Красную Армию и распределен на курсы радиосвязи. Так начался его путь в радиоэлектронику. Емохонов служил начальником радиостанции, командовал группой ближней разведки средствами радиосвязи, войну закончил старшим лейтенантом и продолжил службу в войсках связи, получив образование в Военной академии связи им. С.М. Буденного.

После окончания академии Емохонов и пришел в Научно-исследовательский институт связи, где прошел путь от младшего научного сотрудника до главного инженера, а затем до директора филиала и, наконец, директора Центрального научно-исследовательского радиотехнического института. Именно Емохонов пригласил Уфимцева в институт, где Петр Яковлевич проработал до 1973 года. При этом то направление, которым занимался молодой научный сотрудник, не считалось перспективным.

Зато Емохонов сделал очень неплохую карьеру: в 1968 году генерал-майор Емохонов был переведен на должность начальника 8-го Главного управления КГБ СССР (отвечало за шифровальную работу и защиту связи), а в 1971 году одновременно стал заместителем председателя КГБ СССР и председателем Научно-технического совета КГБ СССР. На этой должности Емохонов находился до 1990 года, получив в 1985 году звание генерал армии.

Петр Уфимцев карьерных высот не достиг, хотя в 1970 году и защитил диссертацию на соискание степени доктора физико-математических наук. Тем не менее, его вклад в науку был очень значительным. Он положил начало физической теории дифракции. Еще в 1962 году вышла монография «Метод краевых волн в физической теории дифракции», напечатанная ограниченным по советским меркам тиражом в 6500 экземпляров. Именно она и попала на стол к молодому и предприимчивому переводчику корпорации Lockheed Martin Денису Оверхользеру.

Радары противовоздушной обороны определяли расстояние до самолетов по времени, требующемуся на возвращение обратно излучения, отражающегося от корпуса самолета. Способность самолета отражать радиоволны прямо влияла на его заметность. Поэтому в основу технологии, которая получила название стелс, легла задача снижения способности самолета отражать радиоволны.

Уфимцев пришел к выводу, что, если рассеивать электромагнитные волны, можно уменьшать их степень отражения. Соответственно, излучение радаров не возвращалось обратно и таким образом самолеты оставались бы фактически невидимыми для противовоздушной обороны противника. Для военной авиации подобная технология была бы незаменимой – если бы советское руководство вовремя обратило бы на нее внимание, то наша страна получила бы самолеты – «невидимки» куда быстрее, чем вероятный противник.

Ученый оказался больше нужен американцам

В Советском Союзе технологией Уфимцева почему-то не заинтересовались. Как и переводчик Денис Оверхользер, Петр Уфимцев столкнулся с непониманием со стороны советских бюрократов от науки, которые не желали вникать в суть его теории. Лишь в конце 1980-х годов, когда США уже вовсю использовали самолет «Ночной ястреб», в Советском Союзе тоже осознали преимущества технологии стелс. Но было уже поздно – наступали трагические, черные дни для советского государства. Тем более, что и отношения с вероятным противником, как считал генсек Михаил Горбачев, налаживались.

1990 год стал последним годом существования Советского Союза. В этом же году генерал армии Николай Емохонов был освобожден от должности председателя Научно-технического совета КГБ СССР и отправлен в Группу генеральных инспекторов Министерства обороны СССР. Для Петра Яковлевича Уфимцева 1990 год также стал поворотным. Он, работавший к этому времени в Институте радиотехники и электроники Академии наук СССР, получил неожиданное приглашение приехать в Соединенные Штаты Америки – в Калифорнийский университет, в качестве приглашенного профессора электроинженерного факультета.

Денис Оверхользер

Недолго думая, Петр Уфимцев согласился. Когда он приехал в США, на встречу с ним пришел Денис Оверхользер – тот самый переводчик, который двадцатью годами ранее натолкнулся на монографию советского ученого. Но вскоре с Уфимцев был подписан контракт конкурентами Lockheed — Northrop Grumman. И бывший советский ученый стал работать над совершенствованием боевых возможностей американского бомбардировщика В-2.

Жизнь и судьба Петра Яковлевича Уфимцева, как и вся история технологии стелс, – типичный пример серьезных последствий, к которым приводит невнимание государства к научным кадрам. В 1990-е годы «утечка мозгов» стала серьезнейшей проблемой постсоветской России. Десятки тысяч перспективных ученых, инженеров, техников покинули нашу страну в поисках не только денег, но и более внимательного и уважительного отношения.

К сожалению, эта проблема не решена до сих пор. Финансирование отечественной науки оставляет желать лучшего, поэтому и уезжают молодые ученые на Запад, а теперь еще и на Восток. В США и даже в Китае их знания оказываются более востребованными.

Почему русские радары видят самолеты-невидимки — Российская газета

Невидимых самолетов не бывает. Построенные по стелс-технологиям истребители и бомбардировщики причудливой формы с неважными характеристиками и огромной стоимостью все равно находят русские радары и сбивают русские ракеты. Мы узнали, почему так происходит.

Всемирную известность стелс-технологиям принесла операция «Буря в пустыне». Шесть недель подряд американские штурмовики F-117 бомбили Багдад. Каждую ночь самолеты ВВС США беспрепятственно преодолевали все рубежи иракской ПВО, поражали намеченные цели и невредимыми возвращались на базы. Выглядело это, что говорить, эффектно и позволило заместителю командующего американских ВВС Джону Уэлчу горделиво заметить: «Технология «стелс» вернула нас к тому фундаментальному принципу войны, который зовется сюрпризом».

На какое-то время F-117 стал не менее популярным американским брендом, чем «Кадиллак» или «Кока-Кола». Не стоит забывать, что любая война является мощной рекламой для применяемого в ней оружия. Если оно оправдывает ожидания.

Цена незаметности

Специалисты не используют в применении к стелс-технологиям слово «невидимость». Сделать самолет или ракету невидимыми современными средствами невозможно. Можно снизить их видимость -да и то лишь в поле зрения радара. В этом первая ахиллесова пята самолетов-невидимок: они видны невооруженному глазу оператора переносного зенитно-ракетного комплекса малой дальности. И видны его ракете с телевизионной головкой самонаведения. В современных ПЗРК используется комбинированный способ наведения на цель: оптический, инфракрасный (по тепловому следу), лазерный, — и стелс-технологии тут не смогут помочь. Другое дело, что сбивать самолеты противника желательно на дальних подступах, а не в тот момент, когда они пролетают над головой.

Для дальнего обнаружения целей существуют радиолокаторы. Если не брать в расчет систему противоракетной обороны, то средний армейский радар видит самолет километров за 300. Стелс-технологии позволяют сократить это расстояние — но какой ценой…

Для рассеивания луча РЛС самолет делают угловатым, состоящим из плоских граней. Такой дизайн называют фасетчатым. Где только можно, металл заменяют углепластиком. Где нельзя -покрывают его радиопоглощающими материалами. Чтобы скрыть от радара компрессоры двигателей — одну из самых заметных металлических деталей в самолете, — перед ними устанавливают специальные диффузоры, гасящие радиолокационный сигнал.

Плоские сопла создают широкий факел, что снижает заметность в инфракрасном диапазоне. Для вящей маскировки в реактивную струю добавляют холодный воздух с воздухозаборников. Традиционное хвостовое оперение заменяет V-образная «бабочка», менее заметная для РЛС. Даже спинки кресел пилотов в самолетах-невидимках сделаны гофрированными, чтобы рассеивать излучение радара.

В итоге получается самолет с неважными боевыми характеристиками. Он не может нести много оружия, так как все оно спрятано в фюзеляже -внешние подвески демаскируют! Он ограничен по скорости и дальности полета. Наконец, он вынужден с большой осторожностью применять радар или даже вовсе его не иметь. Поскольку излучение радара выдает самый невидимый самолет так же ясно, как луч фонарика — грабителя в темном доме.

Есть еще два недостатка. Малозаметные самолеты весьма недешевы. Американский бомбардировщик B-2 Spirit является самым дорогим самолетом в истории, стоимость одного экземпляра свыше 1,5 миллиарда долларов. И несмотря на все хитрости, их все равно сбивают.

Достать невидимку

27 марта 1999 года в ходе войны в Югославии самолет-невидимка F-117 Night Hawk ВВС США был сбит старинным зенитно-ракетным комплексом Р-125 «Печора». Первая ракета 5В27Д, выпущенная на кировском заводе имени XX партсъезда в 1976 году, оторвала американскому истребителю крыло, вторая попала в фюзеляж. Пилот Дейл Зелко катапультировался, спрятался в лесу и несколько часов спустя был эвакуирован на вертолете американским спецназом.

— 24 марта мы покинули воинскую часть и переместились в пригород Белграда, у села Шимановцы, — рассказал командир расчета Р-125 Драган Матич. -Три дня прошло относительно спокойно: работали по командам, обычная процедура. Главной задачей было не попасть под радары АВАКСов, сопровождавших самолеты НАТО. Вечером 27 марта вся наша бригада была на дежурстве. Коллега из службы слежения сообщил о сильных помехах в эфире — источник помех двигался в нашу сторону. Через пять минут радиоразведка передала, что к нашему расчету приближается цель. Я посмотрел в монитор и увидел ее, сигнал был четкий. Доложил командиру, что цель зафиксирована, мы готовы к поражению. Через 17 секунд после команды «Огонь» самолет был сбит нашими ракетами.

Отстрелявшись, зенитчики тут же покинули позицию.

— Чем быстрее передислоцируешься, тем больше шансов у расчета остаться в живых. За три месяца агрессии мы меняли позицию 24 раза. За нами следили АВАКСы и американские спутники. 20 секунд в эфире или на вражеском радаре — и, считай, ты уже мертвый. Прилетит «Томагавк» или мощная бомба, — продолжил Матич. — Мы молча стреляли и уезжали — это и спасло нашу команду. Никто не пострадал, хотя в моей бригаде ПВО погибло девять человек.

Сербский ракетчик рассказал, что его расчет поразил также F-16 и бомбардировщик-невидимку B-2. Но эти самолеты дотянули до своих аэродромов, поэтому доказательств нет. А сбитый F-117 американцы долгое время называли «пропавшим», а потом попросили вернуть. Сербы, естественно, отказались -сейчас кабина «стелса» украшает музей авиации в Белграде.

Кто не спрятался, мы не виноваты

Любой самолет состоит из компромиссов, любят повторять авиаторы. В ВВС это вещь столь же непреложная, как подъемная сила. Скорость и маневренность, полезная нагрузка и боевая дальность, средства обнаружения целей и защиты от ПВО — при создании каждого боевого самолета эти противоречивые, но одинаково важные для него свойства увязывают в единый комплекс, жертвуя чем-то во имя чего-то.

В F-117 ради незаметности пожертвовали многим. Построенный по схеме «летающее крыло», он плохо маневрировал, не мог летать на сверхзвуке, был нестабилен по тангажу и рысканью и траекторию его полета необходимо было постоянно корректировать -эту функцию возложили на автоматическую систему управления. У Night Hawk не было радара и систем радиоэлектронной борьбы. В случае обнаружения он оказывался беззащитен перед атакой с земли или воздуха.

Несмотря на автоматику и самых опытных пилотов, 6 из 64 построенных F-117 разбились во время тренировочных полетов.

Вследствие перечисленных недостатков и проигранной рекламной кампании в 2008 году Night Hawk был снят с вооружения. Ему на смену пришли истребители F-22 и F-35. Сравнив скрытность последнего и возможности ЗРК С-400 «Триумф», руководитель аналитического центра «Air Power Australia» Карло Копп сделал вывод, что американский истребитель станет легкой добычей для новейших средств ПВО России.

Стелс-технологии более-менее эффективны против радаров, работающих в Х-диапазоне (8-12 ГГц), а локаторы на ультракоротких волнах (30 МГц — 3 ГГц) отлично видят самолеты-невидимки. Как раз такие мобильные антистелсовые РЛС поступают на вооружение в российскую армию. Подобными радарами оснащены и корабли ВМС Китая.

Как работает стелс-технология

Самолёт-невидимка — это самолёт, который не видим для радаров, сонаров, инфракрасных лучей и других средств обнаружения. Во время Второй мировой войны появились первые радары, а вместе с ними началась разработка стелс-технологии.

Первым самолётом с уменьшенным радиолокационным обнаружением был реактивный Horten Ho 229, который изготовили немцы в 1943 году. Но по-настоящему востребованной стел-технология стала во время Холодной войны.

Фото: scienceabc.сom

Как работает стелс

Чаще всего для обнаружения самолётов используют радар. Радиолокационная станция излучает радиоволны. Если они отражаются от объекта, его изображение выводится на экран. Это похоже на мяч, который бросают в стену, и он отскакивает обратно в руки.

Самолёты-невидимки используют два основных способа противодействия радиолокационному сигналу: поглощение и отклонение.

Поглощение — это когда радиосигнал доходит до самолёта, но почти не возвращается обратно (как будто мяч бросили в желеобразную стену). Достигается это за счет использования радиопоглощающего материала или окрашивания самолета радиопоглощающей краской. Несмотря на то, что технологии создания радиопоглощающего материала уже больше 40 лет, она строго засекречена.

Отклонение работает, когда у самолёта много углов и граней: радиолокационные импульсы отражаются в направлениях, отличных от тех, откуда они приходят. А это значит, что антеннам сложнее поймать отраженный сигнал. Большинство обычных самолётов имеют округлую форму фюзеляжа и скругленные крылья — это необходимо для лучшей аэродинамики. Обычные самолёты — лёгкая мишень для радара, ведь часть радиолокационного сигнала всегда вернется к радару, под каким бы углом сигнал не падал на самолет.

У самолёта-невидимки, наоборот, форма плоская, а контуры острые. Сигнал попадает на него и отражается под большими углами. Это как мяч, который бросили в кривую стену.

Фото: scienceabc.com

Иногда поглощение и отклонение комбинируются: самолёты-невидимки покрывают микроскопическими пирамидами, покрытыми радиоотталкивающими материалами.

Стелс имеет свою цену: угловатая конструкция часто делает самолёты неаэродинамичными. Кроме того, отсутствие вертикального хвоста (который может отражать входящие радиоволны) уменьшает стабильность самолёта. Тем не менее, выгоды от внезапного захвата противника стелс-самолётом перевешивают его недостатки.

Видимые невидимки: самые известные самолеты-«стелс» — Армия и ОПК

По мере того как террористическая группировка «Исламское государство» (ИГ, организация запрещена в России) теряет свои позиции в Ираке и Сирии, американские ВВС все чаще обеспокоены поведением российских истребителей в небе над зоной конфликта. Об этом сообщило американское издание Aviation Week.

По словам одного из командиров эскадрильи ВВС США (пилот истребителя F-22 Raptor), российские самолеты регулярно «зависают» рядом с силами коалиции на целых 20–30 минут. Он поясняет изданию, что американские пилоты все чаще наблюдают внезапные и потенциально опасные маневры российских истребителей Су-35 и Су-30. При этом F-22 лишен возможности обмениваться данными через тактическую систему.

Истребители ВКС РФ постоянно пролетают в огневом диапазоне наземных войск коалиции и близко к американским самолетам, пилоты которых могут наблюдать их невооруженным глазом из кабины. Но из-за перегруженности воздушного пространства процесс их идентификации затруднен. Еще одна проблема у американца — отсутствие нашлемной системы целеуказания.

F-22 Raptor — первый и единственный в мире многоцелевой малозаметный истребитель пятого поколения, стоящий на вооружении ВВС США и созданный с применением технологий «стелс».

Суть «невидимки»

Сегодня наличием боевых авиационных комплексов, созданных с применением технологий снижения заметности, могут похвастаться США, Россия, Китай и Япония. Наличие «стелс»-технологий является одним из обязательных параметров самолетов пятого поколения.

Суть технологии «стелс» состоит в снижении заметности в радиолокационном и инфракрасном диапазонах. Эффект достигается за счет специального покрытия, специфической формы корпуса самолета, а также материалов, из которых сделана его конструкция.

Радиолокационные волны, испускаемые, например, передатчиком зенитного ракетного комплекса, отражаются от внешней поверхности самолета и принимаются радиолокационной станцией — это и есть радиолокационная заметность.

‘YouTube/ТАСС’

Она характеризуется эффективной площадью рассеяния (ЭПР). Это формальный параметр, который измеряется в единицах площади и является количественной мерой свойства объекта отражать электромагнитную волну. Чем меньше эта площадь, тем сложнее обнаружить самолет и поразить его ракетой (как минимум уменьшается дальность его обнаружения).

У старых бомбардировщиков ЭПР может достигать 100 квадратных метров, у обычного современного истребителя составляет от 3 до 12 кв. м, а у самолетов-«невидимок» — порядка 0,3-0,4 кв. м.

ЭПР сложных объектов невозможно точно рассчитать по формулам, она измеряется опытным путем спецприборами на полигонах или в безэховых камерах. Ее величина сильно зависит от направления, с которого облучается самолет, и для одной и той же летающей машины  представлена диапазоном: как правило, наилучшие значения по площади рассеяния фиксируются при облучении самолета в передней полусфере. Таким образом, точных показателей ЭПР быть не может, а опытные значения для существующих самолетов пятого поколения засекречены.

Западные аналитические ресурсы, как правило, занижают данные ЭПР по своим «стелс»-самолетам.

Тяжелый малозаметный стратегический бомбардировщик В-2А Spirit является самым дорогостоящим самолетом в парке ВВС США. По данным на 1998 год, стоимость одного B-2 составляла $1,16 млрд. Стоимость всей программы оценивалась почти в $45 млрд.

Первый публичный полет B-2 состоялся в 1989 году. Всего построен был 21 самолет: почти все они названы в честь американских штатов.

B-2 имеет необычный внешний вид и иногда сравнивается с кораблем пришельцев. В свое время это породило немало слухов, что самолет построен с использованием технологий, полученных при изучении обломков НЛО в так называемой Зоне 51.

Американский бомбардировщик B-2 Spirit над Калифорнией, 2009 год

© EPA/Semantic Designs

Самолет способен взять на борт 16 атомных бомб или восемь управляемых бомб массой 907 кг с лазерным наведением, или 80 бомб калибра 227 кг и доставить их с авиабазы Уайтмен (штат Миссури) практически в любую точку мира. Дальность полета «призрака» — 11 тыс. км.

Spirit максимально автоматизирован, экипаж состоит из двух пилотов. Бомбардировщик обладает солидным запасом прочности и способен совершить безопасную посадку при боковом ветре в 40 м/с. По данным зарубежных изданий, ЭПР бомбардировщика оценивается в интервале от 0,0014 до 0,1 кв. м. По другим данным, бомбардировщик имеет более скромные показатели — от 0,05 до 0,5 кв. м во фронтальной проекции.

Главным недостатком B-2 Spirit является стоимость его обслуживания. Размещение самолета возможно только в специальном ангаре с искусственным микроклиматом — в противном случае ультрафиолетовое излучение повредит радиопоглощающее покрытие самолета.

B-2 невидим для устаревших радаров, но современные зенитные ракетные системы российского производства способны его обнаружить и эффективно поразить. По неподтвержденным данным, один В-2 был сбит или получил серьезные боевые повреждения от применения зенитно-ракетного комплекса (ЗРК) в ходе военной операции НАТО в Югославии.

Lockheed F-117 Night Hawk — американский одноместный дозвуковой тактический малозаметный ударный самолет фирмы Lockheed Martin. Был предназначен для скрытного проникновения через систему ПВО противника и атак стратегически важных наземных объектов.

Первый полет совершил 18 июня 1981 года. Произведено 64 единицы, последний серийный экземпляр был поставлен ВВС США в 1990 году. На создание и производство F-117 ушло более $6 млрд. В 2008 году самолеты этого типа были полностью сняты с вооружения как по финансовым причинам, так из-за принятия на вооружение F-22 Raptor.

ЭПР самолета, по данным зарубежных изданий, составляла от 0,01 до 0,0025 кв. м в зависимости от ракурса.

Американский самолет F-117 летит над Сьерра-Невадой в штате Калифорния, 2002 год

© Usaf/Getty Images

Снижение заметности для F-117 в основном было достигнуто за счет специфической угловатой формы корпуса, построенного по концепции «плоскостей-отражателей», также были применены композитные и радиопоглощающие материалы и специальное покрытие. В результате бомбардировщик выглядел крайне футуристично, и из-за этого по популярности в играх и кинематографе F-117 может поспорить с голливудскими звездами первой величины.

Однако добившись существенного снижения заметности, конструкторам пришлось нарушить все возможные законы аэродинамики, а самолет получил отвратительные летные характеристики. Американские летчики прозвали его за это «хромым гоблином» (Wobblin’ Goblin).

В итоге от летных происшествий из 64 построенных самолетов-«невидимок» F-117А  было потеряно шесть самолетов — почти 10% от общего количества. На F-117 сажали только самых опытных пилотов, но все равно они регулярно разбивались.

Самолет участвовал в пяти войнах: вторжение США в Панаму (1989), война в Персидском заливе (1991), операция «Лиса пустыни» (1998), война НАТО против Югославии (1999), Иракская война (2003).

В боевых вылетах был потерян как минимум один самолет в Югославии — югославскими силами противовоздушной обороны невидимая машина была сбита с помощью устаревшего советского ЗРК С-125 «Нева».

Первым и пока единственным принятым на вооружение самолетом пятого поколения является американский F-22А Raptor.

Производство самолета началось в 2001 году. В настоящий момент несколько F-22 принимают участие в операции коалиционных войск в Ираке для нанесения ударов по боевикам запрещенной в России террористической организации «Исламское государство».

Американский истребитель F-22 Raptor

© Lockheed Martin via Getty Images

На сегодняшний день он считается самым дорогим истребителем в мире. По данным открытых источников, с учетом затрат на его разработку и прочих факторов стоимость каждого из заказанных американскими ВВС самолетов превышает $300 млн.

Тем не менее F-22A есть чем похвастаться: это и возможность полета на сверхзвуке без включения форсажа, мощное бортовое радиоэлектронное оборудование (БРЭО) и, опять же, малая заметность. Однако по маневренности самолет уступает многим российским истребителям даже четвертого поколения.

Вектор тяги F-22 изменяется только в одной плоскости (вверх-вниз), в то время как на самых современных российских боевых самолетах вектор тяги может изменяться во всех плоскостях, причем независимо друг от друга на правом и левом двигателях.

По ЭПР истребителя точных данных нет: разброс приводимых разными источниками цифр составляет от 0,3 до 0,0001 кв. м. По данным отечественных специалистов ЭПР F-22A составляет от 0,5 до 0,1 кв. м. При этом радиолокационная станция «Ирбис» истребителя Су-35С способна обнаруживать Raptor на дальности не менее 95 км.

При своей запредельной стоимости Raptor имеет ряд проблем в эксплуатации. В частности, антирадарное покрытие истребителя легко смывалось дождем, и хотя со временем этот недостаток удалось нивелировать, цена самолета увеличилась еще больше.

Еще одним серьезным недостатком F-22 является система подачи кислорода летчику. В 2010 году из-за удушья потерял управление истребителем и разбился пилот Джеффри Хэни.

С 2011 года всем F-22A запрещено было подниматься выше 7,6 тыс. м. Считалось, что на такой высоте пилот при возникновении первых признаков удушья сможет снизиться до 5,4 тыс. м, чтобы снять маску и дышать воздухом в кабине. Причина оказалась в конструктивном недостатке — в систему дыхания летчиков попадал углекислый газ из двигателей. Решить проблему пытались с помощью дополнительных угольных фильтров. Но недостаток полностью не устранен до сих пор.

F-35 Lightning II («Молния») задумывался как универсальный самолет для вооруженных сил США, а также союзников по НАТО, способный заменить истребитель F-16, штурмовик А-10, штурмовик вертикального взлета и посадки McDonnell Douglas AV-8B Harrier II и палубный истребитель-бомбардировщик McDonnell Douglas F/A-18 Hornet.

F-35C на авианосце USS Dwight D. Eisenhower в Атлантическом океане, 2015 год

© REUTERS/U.S. Navy/Mass Communication Specialist 3rd Class Jameson E. Lynch/Handout via Reuters

На разработку этого истребителя-бомбардировщика пятого поколения потрачены громадные деньги (расходы превысили $56 млрд, а стоимость одного самолета составила $108 млн), но довести до ума конструкцию так и не удалось.

Аналитики отмечают, что системы подавления РЛС противника, установленные на F-35, не могут выполнить поставленную перед ними задачу в полном объеме. Как следствие, это может потребовать разработки отдельного самолета, предназначенного для подавления РЛС противника для обеспечения малозаметности этих истребителей. Эксперты, таким образом, ставят под сомнение целесообразность многомиллиардных затрат Пентагона на создание самолета F-35.

Некоторые американские СМИ также отмечают, что F-35 во многом не соответствует требованиям, предъявляемым к самолетам пятого поколения: «Молния» отличается низкими тяговооруженностью, живучестью и маневренностью, не может летать на сверхзвуковой скорости без форсажа,

Кроме того, истребитель легко обнаруживается РЛС, работающими на сверхвысоких частотах, а его ЭПР оказалась больше, чем было заявлено в характеристиках. Тем не менее зарубежные издания, по существующей традиции, оценивают величину эффективной площади рассеяния F-35 самолета в зависимости от ракурса в 0,001 кв. м. По оценкам многих специалистов, в том числе и западных экспертов, по показателю ЭПР F-35 значительно хуже F-22.

Российскими специалистами отдельные элементы технологии «стелс» были применены на таких самолетах, как истребитель-бомбардировщик Су-34, фронтовой истребитель МиГ-35 и тяжелый истребитель Су-35С. Однако полноценными «стелс»-самолетами станут тяжелый многоцелевой истребитель Су-57 (ранее известный под индексом Т-50) и дальний стратегический бомбардировщик ПАК ДА.

Су-57 (перспективный авиационный комплекс фронтовой авиации, ПАК ФА) — российский ответ американскому истребителю пятого поколения F-22. Самолет является квинтэссенцией всего самого современного, что есть в отечественной авиации. О его характеристиках известно немного, и большая часть пока держится в секрете. Благодаря своему модернизационному потенциалу, может стать истребителем шестого поколения.

Истребители Су-57

© Сергей Бобылев/ТАСС

Известно, что в ПАК ФА впервые применен целый спектр новейших полимерных углепластиков. Они в два раза легче алюминия сопоставимой прочности и титана, в четыре-пять раз легче стали. Новые материалы составляют 70% покрытия истребителя материалов, в результате удалось резко снизить конструктивную массу самолета — он весит в четыре раза меньше самолета, собранного из привычных материалов.

Спецпроект на тему

В конструкторском бюро «Сухой» заявляют о «беспрецедентно низком уровне радиолокационной, оптической и инфракрасной заметности» машины, хотя ЭПР истребителя оценивается отечественными специалистами достаточно сдержанно — в районе 0,3–0,4 кв. м. При этом некоторые западные аналитики высказывают более оптимистичные оценки в отношении нашего самолета: для Т-50 они называют ЭПР в три раза меньше — 0,1 кв. м. Истинные данные эффективной площади рассеяния засекречены.

В Су-57 реализована высокая интеллектуализация борта. Радиолокационная станция истребителя с новой активной фазированной антенной решеткой (АФАР) НИИ им. Тихомирова может обнаруживать цели на дальности более 400 километров, одновременно сопровождать до 60 целей и обстреливать до 16. Минимальная ЭПР сопровождаемых целей составляет 0,01 кв. м.

Двигатели ПАК ФА разнесены от продольной оси самолета, такое решение позволило увеличить «плечо» тяги при маневрировании и сделать просторный оружейный отсек, способный вместить тяжелое оружие, недоступное из-за размеров для F-35 Lightning II.

‘ТАСС’

ПАК ФА отличается великолепной маневренностью и управляемостью в вертикальной и горизонтальной плоскостях как на сверхзвуке, так и на низких скоростях. В настоящее время на самолете установлены двигатели первого этапа, с которыми он способен поддерживать сверхзвуковую скорость на бесфорсажном режиме. После получения штатного двигателя второго этапа тактико-технические характеристики истребителя существенно повысятся.

Первый полет самолет совершил 29 января 2010 года. Опытно-конструкторские работы должны завершиться в 2019 году, тогда же предполагается начать поставки этих самолетов в войска. Установочная партия будет состоять из 12 машин. 

Chengdu J-20 — китайский истребитель четвертого (по китайской номенклатуре) или пятого поколения (по западной). В 2011 году совершил первый пробный полет. Ожидается, что в эксплуатацию истребитель поступит в 2017–2019 годах.

Китайский истребитель J-20

© REUTERS/Stringer

По сообщениям ряда СМИ, на J-20 установлены российские двигатели АЛ-31ФН, а китайские военные массово закупили списанные двигатели этих марок.

‘ТАСС/Ruptly’

Большая часть тактико-технических характеристик разработки остается в тайне. J-20 имеет большое количество похожих и полностью скопированных элементов от российского самолета-демонстратора технологий МиГ 1.44 и американских истребителей пятого поколения F-22 и F-35.

Самолет выполнен по схеме «утка»: пара подфюзеляжных килей и близкорасположенные двигатели (аналогично МиГ 1.44), фонарь и носовая часть —  идентичные этим же элементам на F-22. Расположение воздухозаборников имеет схожую с F-35 конструкцию. Вертикальное оперение является цельноповоротным и имеет схожую с оперением истребителя F-35 геометрию.

Фонарь кабины пилота выполнен по распространенной беспереплетной схеме, которая улучшает обзор для летчика и уменьшает ЭПР машины.

Mitsubishi ATD-X Shinshin — прототип японского истребителя пятого поколения с технологией «стелс». Самолет был сконструирован в Техническом проектно-конструкторском институте минобороны Японии, а построен корпорацией, которая во времена Второй мировой войны производила знаменитые истребители «Зеро». Истребитель получил поэтическое название Shinshin – «Душа».

По размеру ATD-X близок к шведскому многоцелевому истребителю Saab Gripen, а по форме — к американскому F-22 Raptor. Размеры и угол наклона вертикального оперения, форма наплыва и воздухозаборников идентичны тем, что имеет американский истребитель пятого поколения. Стоимость самолета может достигать около $324 млн.

Японский истребитель пятого поколения X-2

© Kyodo/via REUTERS

Первая публичная демонстрация нового японского истребителя состоялась в конце января 2016 года. Летные испытания самолета предполагалось провести в 2015 году, однако компания-разработчик Mitsubishi Heavy Industries не смогла соблюсти установленные министерством обороны сроки поставки.

Кроме того, японским специалистам требуется доработать двигатель истребителя с управляемым вектором тяги, в частности, протестировать возможность его перезапуска в случае возможной остановки во время полета.

Минобороны Японии отмечает, что самолет построен исключительно для отработки технологий, среди которых ATD-X — «стелс». Однако он может стать базой, на основе которой будет создана замена для японского истребителя-бомбардировщика F-2, разработанного компаниями Mitsubishi Heavy Industries и Lockheed Martin для воздушных сил самообороны Японии.

В этом случае на ATD-X придется установить в три раза более мощные двигатели, а в корпусе самолета отвести достаточно места для размещения боеприпасов. Согласно предварительным планам, первый прототип истребителя F-3 поднимется в воздух в 2024–2025 годах.

Роман Азанов

Стелс-технологии: теория и практика | АвиаПорт.Дайджест

Борьба за господство в воздухе давно переместилась в область радиоэлектроники. В наши дни воздушный бой представляет собой невидимую схватку электромагнитных лучей на расстоянии в сотни километров. Но по-прежнему действует старое правило боя: эффект неожиданности дает большое преимущество. Технология стелс возвращает к этому основному принципу военных действий.

Как это работает

Чтобы понять принцип работы этой технологии, нужно разобраться в принципах работы радара.

Как известно, радар — это средство, позволяющее оценить приблизительное месторасположение объекта в пространстве. Принцип действия радиолокационной станции (РЛС) основан на том, что отправленный с нее радиосигнал хорошо отражается от металлических поверхностей, например от корпуса самолета.

Фюзеляжи летательных аппаратов обычно округлой аэродинамической формы, поэтому радиосигнал отражается от них во все стороны, в том числе и в сторону радара. Радар принимает сигнал. По времени, которое было необходимо для того, чтобы проделать путь от РЛС до самолета, определяется расстояние.

Сочетая эту информацию с направлением, откуда принят сигнал, радиолокатор определяет местоположение объекта. Кроме того, современные радары, например «Ирбис» или «Жук» разработки КРЭТ, могут сортировать цели по размеру и типу: «вертолет», «крылатая ракета», «истребитель».

Таким образом, чем лучше самолет отражает радиоволны, тем на большем расстоянии его можно засечь. Конструкторы стараются снизить эту способность, называемую еще радиолокационной заметностью.

Принцип снижения заметности, или стелс-технология, основан на том, что сигнал от РЛС за счет особенностей корпуса не отражается в сторону радара. Сейчас существуют два основных способа достижения этой цели: фюзеляж самолета выполняется не округлой, а угловатой формы, с прямыми поверхностями и острыми углами, а также корпус покрывается специальным, радиопоглощающим покрытием.

Помимо этого, часто снижают тепловую заметность самолета, размещая сопла двигателей на верхней поверхности аппарата. Также применяются системы охлаждения нагретых участков. Все это в сумме обеспечивает максимальную невидимость от радиолокационных средств противника.

Американский «невидимка», придуманный русским физиком

История стелс-технологии началась в 1966 году, когда специалист по радарам, работавший на заводе «Локхид», наткнулся на статью физика Петра Уфимцева в популярном советском научно-техническом журнале. В статье говорилось о том, что летательные аппараты определенного вида, сделанные из определенных материалов, определенным образом граненные и окрашенные, практически невидимы для радаров. Статья очень заинтересовала американских военных специалистов, и в США решили построить и испытать такой летательный аппарат.

И уже в середине 1970-х годов американские ВВС получили самолет-разведчик SR-71, который отличался необычной формой, был специально окрашен, согласно идеям Уфимцева. Таким образом, SR-71 был первым самолетом, созданным с применением технологий радиолокационной малозаметности.

Несмотря на форму, специальное покрытие, цезий, который добавлялся в топливо для снижения температуры выхлопа, SR-71 легко обнаруживался благодаря потоку разогретых выхлопных газов, а также нагреву корпуса на высоких скоростях.

«Невидимки» в небе

Американцы двинулись дальше и начали разрабатывать новые типы самолетов-невидимок, основанных на идеях русского физика. Проект получил название «стелс», от английского stealth — «втихомолку», «украдкой».

В начале 1990-х годов США явили миру самолет крайне необычного вида. Были изготовлены две модификации «стелсов»: истребитель-бомбардировщик F-117 и тяжелый стратегический бомбардировщик В-2.

Кстати, в создании последнего участвовал сам Петр Уфимцев. Когда в 1980-х годах работы по советскому «стелсу» на уфимцевских идеях были прекращены, обиженный конструктор эмигрировал в США.

Стелс-технологии по-русски

Но можно задаться вопросом: если в СССР давно знали секреты подобных технологий, то почему не опередили американцев, создав свой «стелс»?

Как известно, в советское время огромные ресурсы тратились на решение самых современных оборонных задач, и данное направление не было исключением.

Как вспоминал генконструктор НПО «Люлька-Сатурн» Виктор Чепкин, эта технология была хорошо известна советским конструкторам. «Вместе с разными институтами тщательно анализировали, что такое «стелс» и вообще технология невидимости, как она реализуется в бою и прочее. И пришли к выводу, что гипертрофированное применение «стелсовской» технологии — «стелс» ради «стелса» — чрезвычайно сужает диапазон боевого применения самолетов. Чисто «стелсовские» самолеты можно применять только в очень узком боевом диапазоне для специфических целей. А технология очень дорогая», — рассказывал он.

Как минимум в двух советских КБ были построены и испытаны самолеты-невидимки разных типов. Авторитетные комиссии пришли к выводам не в пользу «невидимых» технологий.

Во-первых, самолет-невидимка, изготовленный по идеям Уфимцева, из-за своей формы обладает малой скоростью и маневренностью, он плохо приспособлен к боевому маневру.

Во-вторых, самолет можно обнаружить визуально и особыми высокочастотными радарами. Кроме того, при открытии бомболюков и в некоторых режимах полета он виден обычными радарами и после «засечки» может быть легко сбит. Об этом догадались еще в 1999 году сербские специалисты ПВО, когда югославский МиГ-29 сбил американский F-117A в небе над Белградом. Сегодня эксперты в области обороны отмечают, что даже дорогостоящий самолет- невидимка F-35 не является «тайной» для китайских и российских радаров.

В-третьих, стоимость таких самолетов очень высока. Для сравнения: бомбардировщик B-2 стоимостью 1,157 млрд долларов является самым дорогим самолетом в истории авиации.

Но от технологий малозаметности не отказывалась ни одна сторона. Ряд технологий стелс включены в конструкцию последних советских истребителей — МиГ-29 и МиГ-27. Новые российские самолеты — истребитель-бомбардировщик Су-34, легкий фронтовой истребитель МиГ-35 и тяжелый истребитель Су-35С — также обладают пониженной заметностью. Перспективные российские самолеты пятого поколения — тяжелый многоцелевой истребитель ПАК ФА и дальний стратегический бомбардировщик ПАК ДА — разрабатываются как самолеты-невидимки.

Кстати, на ПАК ФА, который сейчас проходит государственные испытания, планируется устанавливать новую РЛС с активной фазированной антенной решеткой (АФАР) разработки КРЭТ. Плоскость антенной решетки расположена под наклоном, что существенно снижает ее вклад в ЭПР самолета, делая его менее заметным.

И хотя требования к истребителям пятого поколения у российских и американских конструкторов в принципе идентичны, есть основное отличие — американцы отказываются от сверхманевренности в пользу малозаметности.

По мнению же отечественных специалистов, сверхманевренность приобретает все более важное значение в военной авиации. Этому способствует не только развитие радиолокации и появление новых высокочастотных радаров, но и постепенное исчезновение американской «монополии» на истребители пятого поколения. Ведь при встрече двух малозаметных истребителей тактика ведения боя будет возвращаться к прошлому.

Авторские права на данный материал принадлежат компании «Ростехнологии».
Цель включения данного материала в дайджест — сбор
максимального количества публикаций в СМИ и сообщений компаний по
авиационной тематике. Агентство «АвиаПорт» не гарантирует достоверность, точность, полноту и
качество данного материала.

Как работает стелс-технология?

В статье Как работает радар рассказывается об основных принципах работы радарной системы . Идея состоит в том, чтобы антенна радара испускала всплеск радиоэнергии, который затем отражался бы от любого объекта, с которым она случайно столкнется. Антенна радара измеряет время, необходимое для появления отражения, и с помощью этой информации может определить, как далеко находится объект.

Металлический корпус самолета очень хорошо отражает радиолокационные сигналы, что позволяет легко находить и отслеживать самолеты с помощью радиолокационного оборудования.

Объявление

Цель стелс-технологии — сделать самолет невидимым для радаров. Есть два разных способа создать невидимость:

  • Самолет может иметь такую ​​форму, чтобы любые отражаемые им радиолокационные сигналы отражались от радиолокационного оборудования.
  • Самолет может быть покрыт материалами, поглощающими радиолокационные сигналы.

Большинство обычных самолетов имеют округлую форму.Эта форма делает их аэродинамическими, но также создает очень эффективный радарный отражатель. Круглая форма означает, что независимо от того, где сигнал радара попадает в самолет, часть сигнала отражается обратно:

Самолет-невидимка, с другой стороны, состоит из плоских поверхностей и очень острых краев . Когда сигнал радара попадает в самолет-невидимку, сигнал отражается под углом, например:

Кроме того, поверхности самолетов-невидимок можно обработать, чтобы они также поглощали энергию радара .В итоге такой малозаметный самолет, как F-117A, может иметь радиолокационную сигнатуру маленькой птицы, а не самолета. Единственное исключение — это когда самолет кренится — часто бывает момент, когда одна из панелей самолета будет идеально отражать всплеск радиолокационной энергии обратно в антенну.

Вот несколько интересных ссылок:

.

Как работает технология стелс — Defencyclopedia

ВВЕДЕНИЕ

«Стелс» — это модное слово, когда мы говорим о любом современном истребителе, бомбардировщике, военном корабле или подводной лодке. Ведущие военные в мире тратят миллиарды, пытаясь разработать или «приобрести» стелс-технологии. Но, как и в случае с наукой, широкая публика неправильно понимает слово «стелс». Это явление, подобное магии, делает вещи невидимыми и непобедимыми. В этой статье я объясню физические и инженерные принципы, лежащие в основе стелс-технологий, и постараюсь изо всех сил дать вам четкое представление о том, как работает эта сложная технология.

Легендарный B-2 © Тайлер Роговей

ПРИНЦИП РАДАРА

Чтобы понять технологию стелс, нам нужно знать основной принцип работы радара. Радар излучает электромагнитные волны, которые отражаются от препятствия и возвращаются. Этот сигнал обрабатывается для определения точного положения, размера и направления цели. Это портит элемент неожиданности атакующей стороны. Это наблюдалось во время Второй мировой войны, когда британские радары предотвращали внезапные атаки люфтваффе, обнаруживая прибывающие бомбардировочные флоты на несколько минут вперед и направляя истребители на их перехват.Радары также сыграли огромную роль в холодной войне, поскольку каждая сторона разрабатывала новые радары. Обе стороны работали над стелс-технологией, но именно американцы подняли ее на новый уровень и сделали ее работоспособной.

РАДИОЛОКАЦИОННЫЙ ПЕРЕСЕЧЕНИЕ (RCS)

Концепция радиолокационного поперечного сечения (RCS) играет здесь большую роль. RCS — это мера того, насколько большой объект появляется на экране радара. Чем больше RCS объекта, тем больше он отображается на экране радара, и наоборот. У B-2 и F-22 RCS меньше 0.0001 m 2. Это означает, что они слишком малы, чтобы отображаться на большинстве экранов радаров, которые используются в настоящее время. Изображение ниже дает общее представление об RCS обычных объектов и высокотехнологичных военных самолетов.

Приблизительные значения RCS современных истребителей

ПРИНЦИП ТЕХНОЛОГИИ НАДЕЖНОСТИ

Вы видите бабочку, летящую в 10 метрах от вас, у вас нет проблем с ее наблюдением или отслеживанием ее движения с помощью глаз. Теперь, если есть муха на таком расстоянии, было бы невозможно визуально обнаружить ее на таком расстоянии, потому что человеческий глаз не может различить такой маленький объект на таком большом расстоянии.Теперь, если муха находится на расстоянии 1 м от вас, вы можете обнаружить ее визуально, но у вас все равно будут проблемы с отслеживанием и получением визуального захвата, потому что она такая маленькая. Убить его будет крайне сложно из-за его крошечных размеров. Таким образом, мы используем наши уши, чтобы уловить жужжащий звук, издаваемый мухой, чтобы определить его приблизительное местоположение, а затем визуально определить его. Но в большинстве случаев муха исчезла бы к тому времени, когда мы обнаружили ее точное местоположение. Так работает стелс-технология.

«Бабочку» на высоте 10 м можно сравнить с обычным самолетом, который появляется в виде большой точки на экране радара, а полет на этом расстоянии можно сравнить с самолетом-невидимкой, который не появляется на экране радара, потому что он не может разрешите самолет-невидимку на этом расстоянии.На расстоянии 1 м обнаружение мухи можно приравнять к обнаружению самолетов-невидимок современными радарами. Но, как и в случае с мухой, этим радарам будет сложно отслеживать самолет-невидимку и блокировать его, даже если ему удастся его обнаружить. К тому времени, когда несколько радаров, инфракрасных датчиков и оптических датчиков будут объединены для захвата цели, самолет-невидимка завершит свою миссию и будет на пути домой. Итак, из этого мы можем узнать, что технология невидимости не делает самолет невидимым для радаров, но задерживает обнаружение самолета до тех пор, пока не станет слишком поздно для врага.Таким образом, точный термин для самолетов-невидимок — это «малозаметные» самолеты.

Технология

Stealth работает по принципу устранения радиолокационных отражений. Это можно сделать с помощью

  • Поглощающие радиоволны (покрытия RAM)
  • Отклонение радиоволн (Формирование поверхностей)

Радиоволны — это электромагнитные волны различной частоты. Методы отклонения и поглощения электромагнитных волн дополняют друг друга, создавая самолет / корабль-невидимку.Важно отметить, что эти методы уменьшают RCS объекта до такой степени, что он не отображается на большинстве экранов радаров. Они не невидимы, но их чрезвычайно сложно обнаружить и, как правило, они обнаруживаются ультрасовременными радарами на дальностях 10-20 км по сравнению с 150-300 км для незаметных объектов. Это позволяет им сохранять элемент неожиданности, который имеет решающее значение в конфликте.

Типичный экран радара

ПОГЛОЩАЮЩИЕ РАДИОВОЛНЫ

Покрытия

Radar Absorbent Material (RAM) включают нанесение материалов, которые могут поглощать электромагнитные волны на объекте.США были пионерами в этой технологии последние 40 лет. Это специально разработанные материалы из диэлектриков, композитов, которые поглощают падающие на них радиоволны. Их содержимое настолько засекречено, что сегодня мы знаем, что ВВС США использовали краску с железными шариками для SR-71 в 1970-х годах. Несмотря на то, что это покрытие RAM создано 45 лет назад и не используется сегодня, мы знаем только один его компонент. Радиоволны падают на краску и поглощаются многократно.Это поглощение вызвано преобразованием энергии радара в тепло, которое рассеивается с поверхности самолета. Это один из несекретных способов работы этих материалов.

SR-71 был одним из первых действующих самолетов-невидимок

. Для максимального поглощения радиоволн краска в некоторых случаях имеет микроскопическую пирамидальную структуру. Формы пирамиды срезаны под углом, чтобы максимально увеличить количество отскоков, совершаемых волной внутри конструкции. При каждом отскоке радиоволна теряет энергию для вспененного материала и, таким образом, выходит с более низким уровнем сигнала.Другие поглотители пены доступны в виде плоских листов с увеличивающимся градиентом содержания углерода в разных слоях.

Вид под микроскопом пирамидального покрытия RAM

ОТРАЖАЮЩИЕ РАДИО ВОЛНЫ

Уголки поверхностей Ф-117

Формирование включает в себя проектирование объекта таким образом, чтобы радиоволны, радиоволны, вместо того, чтобы отражаться обратно по тому же пути, отклонялись и рассеивались в разных направлениях. Это достигается за счет использования остроугольных плоских поверхностей или специальных изогнутых поверхностей, которые проводят радиоволну вдоль своей поверхности и, таким образом, не дают отражения.

Обычный самолет отражает радиоволны (вверху), а самолет-невидимка их отклоняет Отражение радиоволн в F-117

Угловая поверхность очень заметна на таких самолетах, как F-117, и на военных кораблях-невидимках. Эти наклонные поверхности сочетаются со специальными изогнутыми поверхностями на самолетах, таких как B-2, F-22 и т. Д. Это помогает достичь высокой степени низкой наблюдаемости. Чтобы получить почти идеальную незаметность, необходимо покрытие RAM + отклоняющий дизайн. Это предполагает более высокий уровень исследований и испытаний по сравнению с обычными самолетами.Это одна из причин того, что самолеты-невидимки очень дороги.

КРАСНЫЕ КОРАБЛИ

Чистые и скошенные поверхности кораблей Visby класса

Наиболее распространенное заблуждение о боевых кораблях-невидимках состоит в том, что они невидимы для радаров и столь же малозаметны, как самолеты-невидимки. Корабли-невидимки на самом деле очень хорошо видны на радарах. Но разница в том, что если обычный 5000-тонный боевой корабль с дистанционным управлением площадью 1000 м² будет обнаружен на 100 км, то боевой корабль малозаметной конструкции весом 5000 тонн и RCS 200 м² будет обнаружен на том же расстоянии, но появится с гораздо меньшей меткой на экране радар.Это делает его похожим на небольшой 1000-тонный корабль, который сбивает врага с толку радарными помехами, на экране которых видны сотни кораблей. 1000-тонный корабль RCS площадью 100 м² с функциями малозаметности может выглядеть на радаре как 250-тонный торговый корабль площадью 10 м², и противник не заметит разницы между этими военными кораблями и меньшими торговыми судами. Военно-морская стелс в основном должна казаться меньше и сливаться с другими кораблями и лодками.

Скрытный Zumwalt Class

10 000-тонный эсминец RCS площадью 2000 м² будет главной целью для врага в конфликте, если он движется среди флота значительно меньших военных кораблей.Но если этот 10000-тонный корабль использует скрытую конструкцию, такую ​​как Zumwalt, он может показаться на вражеском радаре размером с 5000-тонные военные корабли, и они не смогут обнаруживать ценные цели. Корветы класса Visby шведского военно-морского флота — первые в мире боевые корабли-невидимки. Это 640-тонный корабль, но на радаре противника он может показаться небольшим, как 20-тонная лодка. Это позволяет ему прятаться среди рыбацких лодок и совершать скрытные и скрытные атаки.

НЕДОСТАТКИ

В эту эпоху у каждой контртехники есть контртехника.Теперь малозаметные самолеты становятся невидимыми только для определенного диапазона частот радаров.

  • Считается, что современные системы, использующие радар L-диапазона, способны обнаруживать малозаметные самолеты.
  • Самолеты-невидимки должны скрывать свою инфракрасную сигнатуру, а не только радиолокационную сигнатуру, чтобы не допустить обнаружения противником.
  • Современные системы, такие как Infrared Search & Track, смогут обнаруживать самолеты-невидимки издалека, обнаруживая их ИК-сигнатуры. Таким образом, просто используя краску, поглощающую радар, вы не сможете спрятать самолет от неба.
  • Самолеты-невидимки видны, когда они открывают двери отсека для оружия, чтобы выпустить оружие.

Открытие дверцы отсека для оружия значительно увеличивает RCS

  • Одним из самых больших недостатков является чрезвычайно высокая стоимость производства, эксплуатации и обслуживания.
  • Покрытие, поглощающее радар, чрезвычайно хрупкое и требует замены после воздействия на него боевых действий или суровой погоды.
Если вам понравилось читать эту статью, поставьте ее ниже

Нравится:

Нравится Загрузка…

Связанные

.

Технология невидимости

Технология невидимости , также известная как LOT (технология низкой наблюдаемости), представляет собой подраздел военного радиоэлектронного противодействия, которое охватывает ряд методов, используемых с самолетами, кораблями и ракетами, чтобы сделать их менее заметными (в идеале невидимый) радиолокационным, инфракрасным и другим методам обнаружения.

Концепция скрытности не нова: возможность действовать без ведома врага всегда была целью военных технологий и техники.Однако по мере того, как эффективность технологий обнаружения и перехвата (радар, IRST, ракеты класса «земля-воздух» и т. Д.) Увеличивалась, увеличивалась и степень воздействия на конструкцию и работу военной техники. «Стелс» обычно с самого начала разрабатывался так, чтобы иметь уменьшенную или контролируемую сигнатуру. Возможна разная степень скрытности. Точный уровень и характер скрытности, воплощенный в конкретной конструкции, определяется прогнозом вероятных возможностей угроз и балансом других соображений, включая исходную стоимость единицы системы.

Система миссии, использующая скрытность, может быть обнаружена в какой-то момент в рамках данной миссии, например, когда цель уничтожена, но правильное использование систем невидимости должно стремиться к минимизации возможности обнаружения. Внезапная атака дает атакующему больше времени для выполнения своей миссии и выхода, прежде чем обороняющиеся силы смогут контратаковать. Если батарея зенитных ракет, защищающая цель, замечает падение бомбы и предполагает, например, что поблизости должен быть самолет-невидимка, она все равно не сможет ответить, если не сможет захватить самолет, чтобы передать информацию наведения своим ракетам.

Принципы скрытности

Технология невидимости (часто называемая «LO», что означает «низкая наблюдаемость») не является отдельной технологией, а представляет собой комбинацию технологий, которые пытаются значительно сократить расстояния, на которых может быть обнаружен автомобиль. ; в частности, уменьшение радиолокационного поперечного сечения, а также акустические, тепловые и другие аспекты, в частности:

Радиолокационное сокращение поперечного сечения (RCS)

Практически с момента изобретения радара, были опробованы различные методы для минимизации обнаружения.Быстрое развитие радара во время Второй мировой войны привело к столь же быстрому развитию многочисленных средств противодействия радарам в течение этого периода; Ярким примером этого было использование мякины.

Термин «стелс» применительно к самолету с пониженной радиолокационной сигнатурой стал популярен в конце 80-х годов, когда стал широко известен стелс-истребитель F-117. Первое крупномасштабное (и публичное) использование F-117 произошло во время войны в Персидском заливе в 1991 году. Однако истребители-невидимки F-117A впервые использовались в бою во время операции Just Cause, вторжения США в Панаму в 1989 году. .С тех пор он стал менее эффективным из-за развития алгоритмов, используемых для обработки данных, полученных с помощью радаров, таких как методы байесовской фильтрации частиц. Повышение осведомленности о малозаметных транспортных средствах и лежащих в их основе технологиях побуждает к разработке методов обнаружения малозаметных транспортных средств, таких как пассивные радары и низкочастотные радары. Тем не менее, многие страны продолжают разрабатывать транспортные средства с низким уровнем RCS, поскольку низкая RCS по-прежнему дает преимущества в сокращении дальности обнаружения, а также в повышении эффективности ложных целей против угроз радиолокационного обнаружения.

Форма транспортного средства

Возможность проектирования самолетов таким образом, чтобы уменьшить их радиолокационное поперечное сечение, была признана в конце 1930-х годов, когда были применены первые радиолокационные системы слежения, и это было известно по крайней мере с 1960-х годов эта форма самолета очень сильно влияет на то, насколько хорошо самолет может быть обнаружен радаром. Avro Vulcan, британский бомбардировщик 1960-х годов, имел удивительно маленький вид на радарах, несмотря на свои большие размеры, и иногда полностью исчезал с экранов радаров.Теперь известно, что он имел незаметную форму, если не считать вертикального элемента хвоста. С другой стороны, российский дальний бомбардировщик Туполев 95 (по классификации НАТО «Медведь») особенно хорошо проявился на радарах. Сейчас известно, что воздушные винты и лопасти реактивных турбин создают яркое радиолокационное изображение; «Медведь» имел четыре пары больших (диаметром 5,6 метра) гребных винтов противоположного вращения.

Еще одним важным фактором является внутренняя конструкция. За обшивкой некоторых самолетов находятся структуры, известные как входящие треугольники.Радиолокационные волны, проникая через обшивку самолета, попадают в эти структуры, отражаясь от внутренних поверхностей и теряя энергию. Впервые такой подход был использован на SR-71.

Наиболее эффективным способом отражения радиолокационных волн обратно в передающий радар является использование ортогональных металлических пластин, образующих угловой отражатель, состоящий либо из двугранной (две пластины), либо из трехгранной (три ортогональные пластины). Эта конфигурация имеет место в хвостовой части обычного самолета, где вертикальная и горизонтальная части хвостовой части расположены под прямым углом.Самолеты-невидимки, такие как F-117, используют другую компоновку, наклоняя хвостовые поверхности, чтобы уменьшить угловые отражения, образующиеся между ними. Самый радикальный подход — полностью убрать хвост, как в B-2 Spirit.

В дополнение к изменению хвостовой части, конструкция невидимости должна заглублять двигатели в крыло или фюзеляж, или в некоторых случаях, когда невидимость применяется к существующему самолету, устанавливать перегородки в воздухозаборниках, чтобы лопатки турбины не были видны радар. Незаметная форма должна быть лишена каких-либо сложных неровностей или выступов; Это означает, что оружие, топливные баки и другие предметы не должны перевозиться извне.Любое незаметное транспортное средство становится незаметным при открытии двери или люка.

Выравнивание по форме в плане также часто используется в скрытых конструкциях. Выравнивание по форме включает использование небольшого количества ориентаций поверхности в форме конструкции. Например, на F-22A Raptor передние кромки крыла и хвостовые поверхности расположены под одинаковым углом. Тщательный осмотр показывает, что многие небольшие конструкции, такие как перепускные двери воздухозаборника и отверстие для заправки воздуха, также имеют одинаковые углы.Эффект выравнивания формы в плане заключается в том, чтобы возвращать радиолокационный сигнал в очень определенном направлении от излучателя радара, а не возвращать диффузный сигнал, обнаруживаемый под разными углами.

Планеры Stealth иногда имеют характерные зазубрины на некоторых открытых краях, например, на портах двигателя. У YF-23 такие насечки на выхлопных патрубках. Это еще один пример использования повторных треугольников и выравнивания формы в плане, на этот раз на внешнем планере.

Требования к форме сильно влияют на аэродинамические свойства самолета.F-117 имеет плохую аэродинамику, нестабилен по своей природе и не может управляться без помощи компьютера. Некоторые современные анти-невидимые радары вместо этого нацеливаются на след турбулентного воздуха за ним, как это делают гражданские радары обнаружения сдвига ветра.

Суда также применяют аналогичные методы. Корвет Visby был первым кораблем-невидимкой, поступившим на вооружение, хотя более ранний эсминец класса Arleigh Burke имел некоторые функции снижения сигнатуры [ http://www.fas.org/man/dod-101/sys/ship/docs/ ArleighB.htm ]. Другими примерами являются французский фрегат класса La Fayette, транспортный док-амфибия USS San Antonio и большинство современных военных кораблей.

Формирование двигательной подсистемы

В настоящее время проводятся исследования, жидкостные сопла для управления вектором тяги в авиационных реактивных двигателях и на кораблях будут иметь более низкую RCS, поскольку они менее сложны, механически проще, без движущихся частей или поверхностей и менее массивны ( до 50% меньше). Вероятно, они будут использоваться во многих беспилотных самолетах и ​​истребителях 6-го поколения.Гидравлические сопла отводят тягу за счет воздействия жидкости [ http://www.geocities.com/m_mason007/home.html ] [ http://www.afrlhorizons.com/Briefs/Apr04/OSR0303.html ] [ http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=JETPEZ000123000003000502000001 ]. Испытания показывают, что воздух, нагнетаемый в выхлопную струю реактивного двигателя, может отклонять тягу до 15 градусов.

Неметаллический корпус планера

Диэлектрические композиты относительно прозрачны для радаров, тогда как электропроводящие материалы, такие как металлы и углеродные волокна, отражают электромагнитную энергию, падающую на поверхность материала.Используемые композиты могут содержать ферриты для оптимизации диэлектрических и магнитных свойств материала для его применения.

Радиопоглощающий материал

Радиопоглощающий материал (RAM), часто в виде краски, особенно используется на краях металлических поверхностей. Одно такое покрытие, также называемое краской «железный шарик», содержит крошечные сферы, покрытые карбонил-железоферритом. Радиолокационные волны создают в этом материале переменное магнитное поле, которое приводит к преобразованию их энергии в тепло.Ранние версии самолетов F-117A были покрыты неопреноподобной плиткой с ферритовыми зернами, встроенными в полимерную матрицу, современные модели имеют прямое нанесение краски RAM. Краска должна наноситься роботами из-за токсичности растворителей и жестких допусков по толщине слоя.

Точно так же покрытие фонаря кабины тонкопленочным прозрачным проводником (осажденное из паровой фазы золото или оксид индия-олова) помогает уменьшить радиолокационный профиль самолета, потому что радиолокационные волны обычно проникают в кабину, отражаясь от чего-то случайного (внутри кабины). имеет сложную форму) и, возможно, вернется к радару, но проводящее покрытие создает управляемую форму, которая отклоняет приходящие радиолокационные волны от радара.Покрытие достаточно тонкое, чтобы не ухудшать зрение пилота.

Меры и ограничения невидимости радара

Низкочастотный радар

Формирование не дает преимуществ скрытности по сравнению с низкочастотным радаром. Если длина волны радара примерно в два раза больше размера цели, эффект полуволнового резонанса все же может дать значительный возврат. Однако низкочастотный радар ограничен отсутствием доступных частот, которые активно используются другими системами, отсутствием точности с учетом большой длины волны и размером радара, затрудняющим транспортировку.Длинноволновый радар может обнаружить цель и приблизительно определить ее местонахождение, но не идентифицировать ее, а информации о местоположении не хватает достаточной точности наведения оружия. Шум представляет собой еще одну проблему, но ее можно эффективно решить с помощью современных компьютерных технологий; Таким образом была модифицирована китайская РЛС «Нанцин» и многие старые радары дальнего действия советского производства. Было сказано, что «в диапазоне частот радара ниже 2 ГГц нет ничего невидимого». [ http://www.aeronautics.ru/lbandradars.htm ]

Несколько передатчиков

Большая часть скрытности возникает из-за отражения передач в другом направлении, кроме прямого возврата.Следовательно, обнаружение может быть лучше достигнуто, если источники расположены на расстоянии от приемников, известное как бистатический радар, и существуют предложения по использованию отражений от таких источников, как гражданские радиопередатчики, включая радиомачты сотовой связи.

Акустика

Акустическая невидимость играет главную роль в малозаметности подводных лодок, а также для наземной техники. На подводных лодках широко используются резиновые опоры для изоляции и предотвращения механических шумов, которые могут указывать на местоположение подводных пассивных сонаров.

Ранние самолеты наблюдения-невидимки использовали медленно вращающиеся винты, чтобы не быть услышанными войсками противника внизу. Самолеты-невидимки, которые остаются дозвуковыми, могут не быть отслежены звуковым ударом. Наличие сверхзвуковых самолетов-невидимок и самолетов-невидимок с реактивным двигателем, таких как SR-71 Blackbird, указывает на то, что акустическая сигнатура не всегда является основным фактором при проектировании самолетов, хотя Blackbird больше полагался на его чрезвычайно высокую скорость и высоту.

Видимость

Большинство самолетов-невидимок используют матовую окраску и темные цвета и работают только ночью.В последнее время интерес к дневному свету Stealth (особенно со стороны ВВС США) подчеркивает использование серой краски в подрывных схемах, и предполагается, что огни Иегуди могут быть использованы в будущем для маскировки теней в планере (при дневном свете на ясном фоне). неба темные тона обнаружить легче, чем светлые) или как своего рода активный камуфляж. У B-2 есть баки в крыльях для химиката, препятствующего инверсионному следу, который, как утверждают некоторые, является хлорфторсульфоновой кислотой [ http: //www.aeronautics.ru / nws001 / ai014.htm ], а при планировании миссии также учитываются высоты, на которых вероятность их образования минимальна.

Инфракрасный

Шлейф выхлопных газов вносит значительный вклад в инфракрасную (ИК) сигнатуру. Одним из средств уменьшения ИК-сигнатуры является наличие некруглой выхлопной трубы (в форме щели), чтобы минимизировать объем поперечного сечения выхлопных газов и максимально увеличить смешивание горячих выхлопных газов с холодным окружающим воздухом. Часто для ускорения этого процесса в выхлопной поток намеренно вводят холодный воздух.Иногда выхлоп реактивного двигателя вентилируется над поверхностью крыла, чтобы защитить его от наблюдателей снизу, как в B-2 Spirit и нездоровом A-10 Thunderbolt II. Чтобы достичь невидимости в инфракрасном диапазоне, выхлопной газ охлаждается до температур, при которых самые яркие волны, на которых он излучается, поглощаются атмосферным углекислым газом и водяным паром, резко снижая инфракрасную видимость выхлопного шлейфа. [ http://www.ausairpower.net/optical-warfare.html ] Еще один способ снизить температуру выхлопных газов — это обеспечить циркуляцию охлаждающей жидкости, такой как топливо, внутри выхлопной трубы, где топливные баки служат в качестве охлаждаемых радиаторов. потоком воздуха вдоль крыльев.

Снижение радиочастотного излучения (RF)

Помимо снижения инфракрасного и акустического излучения, малозаметный автомобиль должен избегать излучения любой другой обнаруживаемой энергии, например, от бортовых радаров, систем связи или утечки радиочастот из корпусов электроники. F-117 использует пассивные инфракрасные сенсоры и сенсорные системы «низкого уровня освещенности» для прицеливания своего оружия, а F-22 Raptor имеет усовершенствованный радар LPI, который может освещать самолеты противника, не вызывая срабатывания приемника предупреждения радара.

Измерение скрытности

Размер изображения цели на радаре измеряется поперечным сечением радара или RCS, часто обозначается символом σ и выражается в квадратных метрах. Это не равная геометрическая площадь. Идеально проводящая сфера с площадью поперечного сечения 1 м 2 (т.е. диаметром 1,13 м) будет иметь RCS 1 м 2 . Обратите внимание, что для длин волн радара, намного меньших диаметра сферы, RCS не зависит от частоты.И наоборот, квадратная плоская пластина площадью 1 м 2 будет иметь RCS σ = 4π «A» 2 / «λ» 2 (где «A» = площадь, «λ» = длина волны), или 13,982 м 2 на частоте 10 ГГц, если радар расположен перпендикулярно плоской поверхности. [ цитировать книгу | last = Knott | первый = Евгений | соавторы = Шеффер, Джон и Тьюли, Майкл | title = Поперечное сечение радара, 2-е изд | издатель = Artech House, Inc. | дата = 1993 | pages = 231 | isbn = 0-89006-618-3 ] При углах падения, отличных от нормального, энергия отражается от приемника, уменьшая RCS.Говорят, что у современных самолетов-невидимок есть RCS, сравнимые с мелкими птицами или большими насекомыми, хотя это сильно варьируется в зависимости от самолета и радара. Fact | date = February 2008

Если бы RCS была напрямую связана с площадью поперечного сечения цели, единственный способ уменьшить ее — уменьшить физический профиль. Скорее, отражая большую часть излучения или полностью поглощая его, цель достигает меньшего радиолокационного сечения. [ http: // www.airspacemag.com/issues/2008/de December-january/stealth.php ]

Стелс-тактика

Самолет-невидимка, такой как F-117, разработанный знаменитой Skunk Works компании Lockheed Martin, обычно используется против сильно защищенных вражеские объекты, такие как центры управления и управления или батареи зенитных ракет. Радар противника будет покрывать воздушное пространство вокруг этих участков с перекрывающимся покрытием, что сделает необнаруженное проникновение обычных самолетов практически невозможным.Самолет-невидимка также может быть обнаружен, но только на близком расстоянии от радаров, так что для незаметного самолета есть существенные пробелы в зоне действия радара. Таким образом, незаметный самолет, летящий по соответствующему маршруту, может оставаться незамеченным радаром. Многие наземные радары используют фильтр Доплера для улучшения чувствительности к объектам, имеющим радиальную составляющую скорости по отношению к радару. Планировщики миссий используют свои знания о местоположении вражеских радаров и диаграмме направленности полета самолета, чтобы спроектировать траекторию полета, которая сводит к минимуму радиальную скорость, одновременно отображая аспекты с наименьшим уровнем RCS самолета для радара угрозы.Чтобы иметь возможность летать по этим «безопасным» маршрутам, необходимо понимать зону действия радара противника (см. Электронная разведка). Мобильные радары, такие как ДРЛО, могут усложнить ситуацию.

ee также

* Самолет-невидимка
** Военные летающие тарелки
** F-117 Nighthawk
** Бомбардировщик B-2 Spirit
** F-22 Raptor
** F-35 Lightning II
* Стелс корабль
** Фрегат класса «Ла Файет»
** Фрегат класса «Грозный»
** «Морская тень» (IX-529)
** Корвет класса «Висби»
** Фрегат класса «Шивалик»
** » Фрегат класса Sachsen
** Фрегат класса De Zeven Provinciën
** Корвет класса «Брауншвейг»
** Патрульный катер класса «Skjold»
** Ракетный катер класса Hamina
* Радар
* Plasma stealth
* Петр Уфимцев создал большую часть оригинальной теории скрытности радара

Ссылки

* «Последовательные методы Монте-Карло на практике», авторы A Doucet, N de Freitas и N. Gordon.Опубликовано Springer.
* [ http://www-tech.mit.edu/V121/N63/Stealth.63f.html Противодействие малозаметности ]
* [ http://www.aeronautics.ru/f117a.htm Как «Стелс» достигается на F-117A. ]
* Уфимцев Петр Я. Метод краевых волн в физической теории дифракции. Москва, Россия: Изд-во Сов. Радио. ], 1962, страницы 1-243.

Внешние ссылки

* [ http: // www.bhargav.com/books/Physics/The_Radar_Game_-_Understanding_Stealth_and_Aircraft_Survivability.pdf Grant R, The Radar Game — Understanding Stealth and Aircraft Survivability, Iris Independent Research ]
* [ http://web.ics.purdu/ gpollock / The% 20Advent,% 20Evolution,% 20and% 20New% 20Horizons% 20of% 20United% 20States% 20Stealth% 20Aircraft.htm Пришествие, эволюция и новые горизонты самолетов-невидимок в США ]
* [ http: / /www.totalairdominance.50megs.com/articles/stealth.htm Что такое стелс-технология? ]
* [ http://www.fighter-planes.com/stealth.htm Используется невидимая конструкция для военных самолетов? ]
* [ http://www.fas.org/spp/m military/program/track/stealth.pdf Спутники-невидимки ]
* [ http://www.ausairpower.net/API -VLO-Strike.html STEALTH IN STRIKE WARFARE ]
* [ http://www.ausairpower.net/TE-Stealth.html STEALTH TECHNOLOGY ]
* [ http: // www.ausairpower.net/air-superiority-2.html Смена парадигмы в превосходстве в воздухе (стелс) ]
* [ http://www.centennialofflight.gov/essay/Evolution_of_Technology/Stealth_tech/Tech28.htm Stealth Technology ]
* [ http://www.defenselink.mil/transcripts/transcript.aspx?transcriptid=597 Брифинг истребителей-невидимок ВВС США ]
* [ http://care.eng.uci.edu/ ufimtsev.htm Петр Уфимцев биография ]
* [ http: // tardis-db.co.uk/2008/02/stealth-technology-and-plasma-antenna.html Развитие невидимых плазменных антенн ]

Фонд Викимедиа.
2010.

.

Stealth Technology — Infogalactic: ядро ​​планетарных знаний

Технология невидимости также называется Технология LO ( технология малозаметной ) — это подраздел военной тактики и пассивных электронных средств противодействия, [1] , который охватывает ряд методов, используемых с личным составом, самолетами, кораблями подводные лодки, ракеты и спутники, чтобы сделать их менее заметными (в идеале невидимыми) для радаров, инфракрасных лучей, сонара [2] и других методов обнаружения.Соответствует военному камуфляжу для этих частей электромагнитного спектра (Multi-Spectral camouflage).

Развитие современных стелс-технологий в Соединенных Штатах началось в 1958 году, [3] [4] , где предыдущие попытки Советского Союза предотвратить радиолокационное слежение за самолетами-шпионами U-2 во время холодной войны не увенчались успехом. [5] Конструкторы обратились к разработке конкретной формы самолетов, которая имела тенденцию уменьшать обнаружение за счет перенаправления электромагнитных волн от радаров. [6] Радиопоглощающий материал также был протестирован и изготовлен для уменьшения или блокирования радиолокационных сигналов, отражающихся от поверхности самолетов. Такие изменения формы и состава поверхности формируют технологию невидимости, которая в настоящее время используется на «Стелс-бомбардировщике» Northrop Grumman B-2 Spirit. [4]

Концепция скрытности заключается в том, чтобы действовать или прятаться, не давая вражеским силам никаких указаний на присутствие своих войск. Впервые эта концепция была исследована с помощью камуфляжа, смешанного с визуальным беспорядком на заднем плане.По мере того, как возможности технологий обнаружения и перехвата (радары, инфракрасный поиск и отслеживание, ракеты земля-воздух и т. Д.) Со временем увеличивались, также увеличивалась степень, в которой конструкция и эксплуатация военного персонала и транспортных средств были затронуты в ответ. Некоторые военные формы обрабатываются химическими веществами, чтобы уменьшить их инфракрасное излучение. Современный «малозаметный» автомобиль с самого начала проектировался так, чтобы иметь выбранную спектральную характеристику. Степень скрытности, воплощенная в конкретном проекте, выбирается в соответствии с прогнозируемыми возможностями прогнозируемых угроз.

История

Известно, что концепция камуфляжа возникла еще до самой войны. Охотники использовали растительность, чтобы скрыть себя, возможно, с тех пор, как люди охотились. В Англии нерегулярные отряды егерей в 17 веке были первыми, кто принял тусклые цвета (распространенные в ирландских отрядах 16 века) в качестве формы камуфляжа, следуя примерам с континента.

Во время Первой мировой войны немцы экспериментировали с использованием прозрачного покрывающего материала Cellon (ацетат целлюлозы), пытаясь уменьшить видимость военных самолетов.Единичные экземпляры истребителя-моноплана Fokker E.III Eindecker , двухместного наблюдательного биплана Albatros C.I и опытного тяжелого бомбардировщика Linke-Hofmann R.I были прикрыты Cellon . Фактически, солнечный свет, отражающийся от материала, сделал самолет еще более заметным. Также было обнаружено, что Celon быстро разлагается как под действием солнечного света, так и при изменении температуры в полете, поэтому попытка сделать самолет прозрачным не была продолжена. [7]

В 1916 году британцы модифицировали небольшой дирижабль класса SS для ночной разведки немецких позиций на Западном фронте.Оснащенный двигателем с глушителем и черным газовым баллоном, корабль был невидим и неслышен с земли, но несколько ночных полетов над территорией, удерживаемой немцами, не дали полезной информации, и от этой идеи отказались. [8]

Камуфляж с рассеянным освещением, корабельная форма противосветового камуфляжа, был испытан Королевским флотом Канады с 1941 по 1943 год. Эта концепция была продолжена, но для самолетов, американцами и британцами: в 1945 году Grumman Avenger с Иегуди огни, достигшие 3000 ярдов (2700 м) от корабля до того, как его заметили.Эта способность была устарела радаром. [9]

Подводная лодка U-480 , возможно, была первой подводной лодкой-невидимкой. Он отличался безэховым кафельным резиновым покрытием, один слой которого содержал круглые воздушные карманы для защиты от сонара ASDIC. [10] Краски и материалы из композитных материалов на основе резины и полупроводников (кодовые названия: «Sumpf», «Schornsteinfeger») использовались Кригсмарине на подводных лодках во время Второй мировой войны. Тесты показали, что они эффективны в снижении радиолокационных сигнатур как на коротких (сантиметрах), так и на длинных (1.5 метров) с длиной волны. [11]

Одним из первых самолетов-невидимок было летающее крыло Хортен Хо 229. Он включал угольный порошок в клей для поглощения радиоволн. Были построены некоторые прототипы, но они так и не были задействованы в боевых действиях. [12]

В 1960 году ВВС США инициировали первую программу разработки стелс-технологий, сократив радиолокационное сечение беспилотника Ryan Q-2C Firebee. Это было достигнуто за счет специально разработанных экранов над воздухозаборником, радиопоглощающего материала на фюзеляже и специальной радиопоглощающей краски. [13]

В 1958 году Центральное разведывательное управление США запросило финансирование разведывательного самолета для замены существующих самолетов-разведчиков U-2, [14] , и Lockheed получила контрактные права на его производство. [3] «Келли» Джонсон и его команда из Lockheed’s Skunk Works были назначены на производство A-12 (или OXCART), первого из ранее совершенно секретной серии Blackbird, который работал на большой высоте от 70 000 до 80 000 футов и скорость 3,2 Маха, чтобы избежать обнаружения радаров.Материал, поглощающий радары, использовался на самолетах-разведчиках U-2, а в более ранних прототипах, названных от A1 до A11, были разработаны самолеты различной формы, предназначенные для уменьшения обнаружения радаров. [4] В 1964 году оптимальная форма самолета с учетом компактности была разработана для другого «Блэкберда» — Lockheed SR-71. Этот самолет превосходил предыдущие модели как по высоте (

футов), так и по скорости (3,3 Маха). [4] SR-71 имел ряд скрытых особенностей, в частности, скошенные вертикальные стабилизаторы, использование композитных материалов в ключевых местах и ​​общую отделку радиопоглощающей краской. [15]

В 1970-е годы Министерство обороны США запустило проект Lockheed Have Blue с целью разработки истребителя-невидимки. Между Lockheed и Northrop велись ожесточенные торги за многомиллиардный контракт. Lockheed включил в свою заявку текст, написанный советским / российским физиком Петром Уфимцевым в 1962 году под названием Метод краевых волн в физической теории дифракции , Советское Радио, Москва, 1962. В 1971 году эта книга была переведена на английский язык с одноименное название У.С. Военно-воздушные силы, Отдел иностранных технологий. [16] Теория сыграла решающую роль в разработке американских самолетов-невидимок F-117 и B-2. [17] [18] [19] Уравнения, изложенные в документе, позволяют количественно оценить, как форма самолета повлияет на его обнаруживаемость с помощью радара, его радиолокационное сечение (RCS). [20] Это было применено компанией Lockheed в компьютерном моделировании для разработки новой формы, которую они назвали «Бриллиант безнадежности», игра слов на алмазе Надежды, обеспечивающая договорные права на производство F-117 Nighthawk, начиная с 1975 года.В 1977 году Lockheed произвела две модели в масштабе 60% по контракту Have Blue. Программа Have Blue была демонстрацией стелс-технологий, которая длилась с 1976 по 1979 год. Успех Have Blue привел к тому, что ВВС создали программу Senior Trend [21] [22] , в которой был разработан F-117.

Принципы

Стелс-технология (или LO для «низкой наблюдаемости») не является отдельной технологией. Это комбинация технологий, которые пытаются значительно сократить расстояния, на которых можно обнаружить человека или транспортное средство; в частности, уменьшение поперечного сечения радара, а также акустические, тепловые и другие аспекты:

Редукция радиолокационного поперечного сечения (RCS)

Основная статья: Поперечное сечение радара

Практически с момента изобретения радара пытались минимизировать обнаружение различными методами.Быстрое развитие радаров во время Второй мировой войны привело к столь же быстрому развитию многочисленных контррадиолокационных мер в течение этого периода; Ярким примером этого было использование мякины. Современные методы включают постановку радиолокационных помех и обман.

Термин «малозаметность» применительно к самолету с пониженной радиолокационной сигнатурой стал популярен в конце восьмидесятых, когда стал широко известен стелс-истребитель Lockheed Martin F-117. Первое крупномасштабное (и публичное) использование F-117 было во время войны в Персидском заливе в 1991 году.Тем не менее, истребители-невидимки F-117A впервые были использованы в бою во время операции Just Cause, вторжения США в Панаму в 1989 году. [23] Повышение осведомленности о малозаметных машинах и лежащих в их основе технологиях побуждает к разработке средств для обнаружения малозаметных транспортных средств, например, пассивных радаров и низкочастотных радаров. Тем не менее многие страны продолжают разрабатывать транспортные средства с низким уровнем RCS, поскольку они предлагают преимущества в сокращении дальности обнаружения и повышении эффективности бортовых систем против активных угроз радиолокационного самонаведения. [ требуется ссылка ]

Форма автомобиля

Самолет

Основная статья: Процесс проектирования самолета

Возможность проектирования самолетов таким образом, чтобы уменьшить их радиолокационное поперечное сечение, была признана в конце 1930-х годов, когда были применены первые радиолокационные системы слежения, и было известно, по крайней мере, с 1960-х годов, что форма самолета имеет большое значение. разница в обнаруживаемости. Avro Vulcan, британский бомбардировщик 1960-х годов, имел удивительно маленький вид на радарах, несмотря на свои большие размеры, и иногда полностью исчезал с экранов радаров.Теперь известно, что он имел незаметную форму, если не считать вертикального элемента хвоста. Несмотря на то, что модель [24] была разработана до того, как принимались во внимание малое поперечное сечение радара (RCS) и другие факторы скрытности, в технической записке Royal Aircraft Establishment от 1957 года говорилось, что из всех самолетов, изученных до сих пор, Vulcan появился значительно простейший объект, отражающий радар, благодаря своей форме: только один или два компонента вносят значительный вклад в эхо в любом аспекте, по сравнению с тремя или более в большинстве других типов. [25] [27] Писая о радиолокационных системах, авторы Саймон Кингсли и Шон Кеган выделили форму Вулкана как действующую для уменьшения RCS. [28] Напротив, российский дальний бомбардировщик Туполев 95 (по классификации НАТО «Медведь») был заметен на радарах. Теперь известно, что воздушные винты и лопасти реактивных турбин создают яркое радиолокационное изображение [ необходима цитата ] ; Bear имеет четыре пары больших (5,6 метра в диаметре) гребных винтов встречного вращения.

Еще один важный фактор — внутренняя конструкция. Некоторые самолеты-невидимки имеют прозрачную или поглощающую радар оболочку, за которой находятся структуры, называемые повторно входящими треугольниками. Радарные волны, проникая через кожу, задерживаются в этих структурах, отражаясь от внутренних поверхностей и теряя энергию. Этот метод был впервые использован на серии Blackbird (A-12 / YF-12A / Lockheed SR-71 Blackbird).

Самый эффективный способ отражения радиолокационных волн обратно в излучающий радар — это использование ортогональных металлических пластин, образующих угловой отражатель, состоящий либо из двугранной (две пластины), либо из трехгранной (три ортогональные пластины).Эта конфигурация имеет место в хвостовой части обычного самолета, где вертикальная и горизонтальная части хвостовой части расположены под прямым углом. Самолеты-невидимки, такие как F-117, используют другую компоновку, наклоняя хвостовые поверхности, чтобы уменьшить угловые отражения, образующиеся между ними. Более радикальный метод — полное удаление хвоста, как у B-2 Spirit. Чистая конфигурация летающего крыла B-2 с низким лобовым сопротивлением не только обеспечивает ему исключительную дальность полета, но и уменьшает его радиолокационный профиль. [29] [30] Конструкция летающего крыла больше всего напоминает так называемую бесконечную плоскую пластину (поскольку вертикальные управляющие поверхности значительно увеличивают RCS), идеальную невидимую форму, поскольку у нее не будет углов для отражения обратных радиолокационных волн. . [31]

В дополнение к изменению хвостовой части, конструкция невидимости должна закапывать двигатели внутри крыла или фюзеляжа, или в некоторых случаях, когда скрытность применяется к существующему самолету, устанавливать перегородки в воздухозаборниках, чтобы лопасти компрессора не были видны радар . Незаметная форма не должна иметь сложных выступов или выступов любого вида, а это означает, что оружие, топливные баки и другие предметы не должны переноситься снаружи. Любой незаметный автомобиль становится незаметным, когда открывается дверь или люк.

Параллельное выравнивание краев или ровных поверхностей также часто используется в скрытых конструкциях. Техника предполагает использование небольшого количества ориентаций краев в форме конструкции. Например, на F-22A Raptor передние кромки крыла и хвостовые плоскости установлены под одинаковым углом. Другие конструкции меньшего размера, такие как перепускные двери воздухозаборника и отверстие для заправки воздуха, также используют те же углы. Результатом этого является возврат узкого радиолокационного сигнала в очень определенном направлении от излучателя радара, а не возврат рассеянного сигнала, обнаруживаемого под разными углами.Эффект иногда называют «блеском» после очень короткого сигнала, наблюдаемого при прохождении отраженного луча через детектор. Оператору радара может быть трудно отличить событие блеска от цифрового сбоя в системе обработки.

Планеры

Stealth иногда имеют характерные зазубрины на некоторых открытых краях, таких как порты двигателя. У YF-23 такие насечки на выхлопных патрубках. Это еще один пример параллельного совмещения элементов, на этот раз на внешнем планере.

Требования к форме сильно ухудшают аэродинамические свойства самолета. У F-117 плохая аэродинамика, он нестабилен по своей природе и не может летать без системы дистанционного управления.

Lockheed Martin F-22 Raptor и F-35 Lighting II защищены стелс-технологией, оптимизированной для высокочастотных радаров наведения, но не для низкочастотных радаров, до сих пор это не было проблемой, потому что низкочастотные радары не могли генерировать следы для оружия. Однако улучшенные вычислительные мощности становятся все лучше и лучше для более точного определения целей, поэтому стелс-технологии Lockheed Martin F-22 Raptor и F-35 Lighting II могут оказаться неэффективными в течение десятилетия 2020 года. [32] Вот почему некоторые производители самолетов, такие как Dassault Aviation с Spectra на французском Rafale, выбрали активную стелс-технологию.

Точно так же покрытие фонаря кабины тонкопленочным прозрачным проводником (осажденное из паровой фазы золото или оксид индия и олова) помогает уменьшить радиолокационный профиль самолета, поскольку радиолокационные волны обычно проникают в кабину, отражаются от объектов (внутри кабины есть сложной формы, когда один пилотный шлем формирует значительный возврат) и, возможно, возвращается к радару, но проводящее покрытие создает управляемую форму, которая отклоняет приходящие радиолокационные волны от радара.Покрытие достаточно тонкое, чтобы не ухудшать зрение пилота.

K32 HMS Helsingborg , корабль-невидимка

Корабли

Основная статья: Военно-морская архитектура

Суда также использовали аналогичные методы. Хотя более ранний эсминец типа Arleigh Burke имел некоторые особенности снижения сигнатуры. [33] [34] корвет класса Skjold был первой береговой обороной, а французский фрегат класса La Fayette — первым летящим в океане малозаметным кораблем. корабль для ввода в эксплуатацию.Другими примерами являются немецкие фрегаты типа Sachsen, шведский корвет типа Visby, транспортный док-амфибия USS San Antonio и самые современные конструкции военных кораблей.

Материалы

Планер неметаллический

Диэлектрические композиты более прозрачны для радаров, тогда как электропроводящие материалы, такие как металлы и углеродные волокна, отражают электромагнитную энергию, падающую на поверхность материала. Композиты также могут содержать ферриты для оптимизации диэлектрических и магнитных свойств материала для его применения.

Радиопоглощающий материал

Основная статья: радиопоглощающий материал

Радиопоглощающий материал (RAM), часто в виде красок, особенно используется на краях металлических поверхностей. Хотя материал и толщина покрытий RAM могут различаться, принцип их работы одинаков: поглощает излучаемую энергию наземной или воздушной радиолокационной станции в покрытие и преобразует ее в тепло, а не отражает обратно. [35] Современные технологии включают диэлектрические композиты и металлические волокна, содержащие изотопы феррита.Краска включает нанесение пирамидоподобных колоний на отражающие поверхности с зазорами, заполненными ОЗУ на основе феррита. Пирамидальная структура отклоняет падающую радиолокационную энергию в лабиринте RAM. Обычно используемый материал известен как «краска« железный шарик »». [36] Краска «железный шарик» содержит микроскопические железные сферы, которые резонируют с приходящими радиоволнами и рассеивают большую часть своей энергии в виде тепла, оставляя мало для отражения детекторам. FSS — это планарные периодические структуры, которые действуют как фильтры для электромагнитной энергии.Рассматриваемые частотно-избирательные поверхности состоят из токопроводящих накладных элементов, наклеенных на слой феррита. FSS используются для фильтрации и поглощения микроволн.

Радиолокационные меры и ограничения невидимости

Радиолокатор низкочастотный

Shaping предлагает гораздо меньше преимуществ невидимости по сравнению с низкочастотными радарами. Если длина волны радара примерно в два раза больше размера цели, эффект полуволнового резонанса все же может дать значительный возврат. Однако низкочастотный радар ограничен отсутствием доступных частот (многие из них активно используются другими системами), недостаточной точностью дифракционно-ограниченных систем с учетом их длинных волн и размером радара, затрудняющим транспортировку.Длинноволновый радар может обнаружить цель и приблизительно определить ее местонахождение, но не предоставить достаточно информации, чтобы идентифицировать ее, навести на нее оружие или даже направить к ней истребитель. [37] Шум создает еще одну проблему, но ее можно эффективно решить с помощью современных компьютерных технологий; Китайский радар «Нанцин» и многие старые радары дальнего действия советского производства были модифицированы, поддерживая их современными компьютерами.

Несколько эмиттеров

Большая часть стелс-столкновений в направлениях, отличных от прямого возвращения.Таким образом, обнаружение может быть лучше достигнуто, если излучатели отделены от приемников. Один излучатель, отдельный от одного приемника, называется бистатическим радаром; один или несколько излучателей, отдельных от более чем одного приемника, называют мультистатическим радаром. Существуют предложения по использованию отражений от источников излучения, таких как гражданские радиопередатчики, включая радиомачты сотовой связи. [38]

Закон Мура

По закону Мура вычислительная мощность радиолокационных систем со временем растет. Это подорвет способность физической невидимости скрывать транспортные средства. [39] [40]

Судовые следы и брызги

Радары бокового обзора

с синтезированной апертурой могут использоваться для определения местоположения и курса судов по их шаблонам следа. [41] Их можно обнаружить с орбиты. Когда корабль движется по морскому пути, он выбрасывает облако брызг, которое может быть обнаружено радаром.

Подпись Schlieren

Все, что нарушает атмосферу, может быть обнаружено (фотография Шлирена) из-за эффекта Шлирена, вызванного этим возмущением атмосферы.Этот тип измерительного и сигнатурного интеллектуального обнаружения подпадает под категорию электрооптического MASINT.

Квантовая интерференция

Предложены принципы квантовой интерференции для обнаружения самолетов-невидимок. [42] Общий подход основан на разработке гравиметрической радиолокационной системы для обнаружения движущихся массивных объектов на основе изменения времени, которое эти объекты создают в локальном гравитационном поле, измеряемом несколькими детекторами.

Акустика

Акустическая незаметность играет первостепенную роль в скрытности подводных лодок, а также для наземной техники. Подводные лодки используют обширные резиновые опоры для изоляции и предотвращения механических шумов, которые могут указывать на местоположение подводным пассивным сонарам.

Ранние самолеты-невидимки для наблюдения использовали медленно вращающиеся винты, чтобы их не слышали находящиеся внизу вражеские войска. Самолеты-невидимки, которые остаются дозвуковыми, могут не быть отслежены звуковым ударом. Наличие сверхзвуковых самолетов-невидимок и самолетов-невидимок с реактивным двигателем, таких как SR-71 Blackbird, указывает на то, что акустическая сигнатура не всегда является основным фактором при проектировании самолетов, хотя Blackbird больше полагался на его чрезвычайно высокую скорость и высоту.

Одним из возможных методов снижения шума несущего винта вертолета является «модулированный шаг лопастей». [43] Стандартные лопасти ротора расположены равномерно и производят больший шум на определенной частоте и ее гармониках. Использование различной степени зазора между лопастями позволяет распространить шум или акустическую сигнатуру ротора на больший диапазон частот. [44]

Видимость

Самая простая технология — визуальный камуфляж; использование краски или других материалов для окрашивания и разделения линий автомобиля или человека.

Большинство самолетов-невидимок имеют матовую окраску и темные цвета и работают только ночью. В последнее время интерес к дневному свету Stealth (особенно со стороны ВВС США) подчеркивает использование серой краски в разрушительных схемах, и предполагается, что в будущем можно будет использовать огни Иегуди для маскировки теней в планере (при дневном свете на ясном фоне). неба темные тона обнаружить легче, чем светлые) или как своего рода активный камуфляж. Первоначальная конструкция B-2 имела крыловые баки для химического вещества, ингибирующего инверсионный след, которое, как утверждают некоторые, было хлорфторсульфоновой кислотой, [45] , но в окончательной конструкции он был заменен датчиком инверсионного следа, который предупреждает пилота, когда он должен изменить высоту. [46] и планирование миссии также учитывают высоты, на которых вероятность их образования минимальна.

В космосе зеркальные поверхности могут использоваться для отражения видов пустого пространства известным или предполагаемым наблюдателям; этот подход совместим с несколькими схемами скрытности радара. Тщательный контроль ориентации спутника относительно наблюдателей имеет важное значение, и ошибки могут привести к увеличению заметности, а не к желаемому снижению.

Инфракрасный

Основная статья: инфракрасная подпись

Шлейф выхлопных газов дает значительную инфракрасную сигнатуру.Одним из способов уменьшения ИК-сигнатуры является наличие некруглой выхлопной трубы (форма прорези) для минимизации площади поперечного сечения выхлопных газов и максимального смешивания горячих выхлопных газов с холодным окружающим воздухом (см. Lockheed F-117 Nighthawk). Часто для ускорения этого процесса в выхлопной поток намеренно вводят холодный воздух (см. Ryan AQM-91 Firefly и Northrop Grumman B-2 Spirit). Согласно закону Стефана – Больцмана, это приводит к меньшему выделению энергии (теплового излучения в инфракрасном спектре) и, таким образом, снижает тепловую сигнатуру.Иногда выхлоп реактивного двигателя выпускается над поверхностью крыла, чтобы защитить его от наблюдателей внизу, как в Lockheed F-117 Nighthawk и нездоровом Fairchild Republic A-10 Thunderbolt II. Чтобы достичь невидимости в инфракрасном диапазоне, выхлопной газ охлаждается до температур, при которых самые яркие излучаемые им волны поглощаются атмосферным углекислым газом и водяным паром, что резко снижает видимость выхлопного шлейфа в инфракрасном диапазоне. [47] Еще один способ снизить температуру выхлопных газов — это обеспечить циркуляцию охлаждающей жидкости, такой как топливо, внутри выхлопной трубы, где топливные баки служат радиаторами, охлаждаемыми потоком воздуха вдоль крыльев. [ требуется ссылка ]

Наземный бой включает в себя использование как активных, так и пассивных инфракрасных датчиков, поэтому документ с едиными требованиями к наземным боевым действиям USMC определяет стандарты качества инфракрасного отражения. [48]

Снижение радиочастотного излучения

В дополнение к уменьшению инфракрасного и акустического излучения, малозаметный автомобиль должен избегать излучения любой другой обнаруживаемой энергии, например, от бортовых радаров, систем связи или утечки радиочастотного излучения из корпусов электроники.F-117 использует пассивные инфракрасные системы и телевизионные сенсоры для наведения на цель, а F-22 Raptor имеет усовершенствованный радар LPI, который может освещать самолеты противника, не вызывая срабатывания приемника предупреждения радара.

Измерение

Размер изображения цели на радаре измеряется поперечным сечением радара или RCS, часто обозначается символом σ и выражается в квадратных метрах. Это не равная геометрическая площадь. Идеально проводящая сфера проектируемой площади поперечного сечения 1 м 2 (т.е.е. диаметр 1,13 м) будет иметь RCS 1 м 2 . Обратите внимание, что для длин волн радара, намного меньших диаметра сферы, RCS не зависит от частоты. И наоборот, квадратная плоская пластина площадью 1 м 2 будет иметь RCS σ = 4π A 2 / λ 2 (где A = площадь, λ = длина волны), или 13,982 м 2 на частоте 10 ГГц, если радар расположен перпендикулярно плоской поверхности. [49] При углах падения, отличных от нормального, энергия отражается от приемника, уменьшая RCS.Говорят, что современные малозаметные самолеты имеют RCS, сравнимую с малыми птицами или большими насекомыми, [50] , хотя это значение широко варьируется в зависимости от самолета и радара.

Если бы RCS была напрямую связана с площадью поперечного сечения цели, единственный способ уменьшить ее — уменьшить физический профиль. Скорее, отражая большую часть излучения или поглощая его, цель достигает меньшего радиолокационного сечения. [51]

Тактика

Самолеты-невидимки, такие как Lockheed F-117 Nighthawk, разработанные знаменитой Skunk Works, обычно используются против хорошо защищенных вражеских объектов, таких как командные центры или батареи зенитно-ракетных комплексов (ЗРК).Радар противника будет покрывать воздушное пространство вокруг этих участков с перекрывающимся покрытием, что сделает необнаруженное проникновение обычных самолетов практически невозможным. Самолет-невидимка также может быть обнаружен, но только на близком расстоянии от радаров; для малозаметного самолета имеются существенные пробелы в зоне действия радара. Таким образом, незаметный самолет, летящий по соответствующему маршруту, может оставаться незамеченным радаром. Многие наземные радары используют фильтр Доплера для улучшения чувствительности к объектам, имеющим радиальную составляющую скорости по отношению к радару.Планировщики миссий используют свои знания о местонахождении вражеских радаров и схемы RCS самолета для разработки траектории полета, которая сводит к минимуму радиальную скорость, одновременно представляя наиболее низкие аспекты RCS самолета для радара угрозы. Чтобы иметь возможность летать по этим «безопасным» маршрутам, необходимо понимать зону действия радара противника (см. Электронную разведку). Бортовые или мобильные радиолокационные системы, такие как AWACS, могут усложнить тактическую стратегию для скрытных операций.

Исследования

Метаматериалы с отрицательным показателем преломления — это искусственные структуры, для которых показатель преломления имеет отрицательное значение для некоторого диапазона частот, например, в микроволновом, инфракрасном или, возможно, оптическом диапазоне. [52] Они предлагают еще один способ снизить обнаруживаемость и могут обеспечить электромагнитную почти невидимость на рассчитанных длинах волн.

Плазменная невидимость — это явление, предложенное для использования ионизированного газа (плазмы) для снижения RCS транспортных средств. Взаимодействие между электромагнитным излучением и ионизированным газом широко изучалось для многих целей, включая скрытие транспортных средств от радаров. Различные методы могут образовывать слой или облако плазмы вокруг транспортного средства для отклонения или поглощения радаров, от более простых электростатических до более сложных радиочастотных лазерных разрядов, но на практике это может оказаться трудным. [53]

Существует несколько технологических исследований и разработок, направленных на интеграцию функций систем управления полетом самолета, таких как элероны, рули высоты, элевоны, закрылки и флапероны, в крылья для выполнения аэродинамических целей с преимуществами более низкой RCS для малозаметности за счет более простой геометрии и меньшей сложности (механически проще, меньше движущихся частей или поверхностей или совсем без них, меньше обслуживания), а также меньшая масса, стоимость (на 50% меньше), сопротивление (на 15% меньше во время использования) и инерция (для более быстрой и сильной реакции управления на измените ориентацию автомобиля, чтобы уменьшить обнаружение).Два многообещающих подхода — это гибкие крылья и флюидика.

В гибких крыльях большая часть или вся поверхность крыла может изменять форму в полете, отклоняя воздушный поток. Адаптивные совместимые крылья — это военная и коммерческая задача. [54] [55] [56] Активное аэроупругое крыло X-53 было разработано ВВС США, Boeing и НАСА.

В области жидкостей инжекция жидкости исследуется для использования в самолетах для управления направлением двумя способами: управление циркуляцией и управление вектором тяги.В обоих случаях более крупные и сложные механические части заменяются более мелкими и простыми жидкостными системами, в которых большие силы в жидкости отклоняются меньшими струями или потоками жидкости с перерывами, чтобы изменить направление движения транспортных средств.

При управлении циркуляцией около задних кромок крыльев системы управления полетом самолета заменены щелями, которые испускают потоки жидкости. [57] [58] [59]

При управлении вектором тяги в соплах реактивных двигателей поворотные части заменены пазами, которые впрыскивают потоки жидкости в сопла для отклонения тяги. [60] Испытания показывают, что воздух, нагнетаемый в выхлопную струю реактивного двигателя, может отклонять тягу до 15 градусов. Федеральное управление гражданской авиации США провело исследование на тему цивилизованного 3D-военного вектора тяги, чтобы помочь авиалайнерам избежать аварий. Согласно этому исследованию, 65% всех авиакатастроф можно предотвратить с помощью средств управления вектором тяги. [61] [62]

Список самолетов-невидимок

Основная статья: Список самолетов-невидимок

Список кораблей-невидимок

Основная статья: Корабль-невидимка

Полностью малозаметные типы

Редукторы типа RCS

См. Также

Список литературы

  1. Рао Г.А., Махуликар С.П. (2002). «Комплексный обзор стелс-технологий и их роли в авиации». Аэронавигационный журнал . 106 (1066): 629–641.
  2. Махуликар С.П., Сонаване Х.Р., Рао Г.А. (2007). «Инфракрасные сигнатурные исследования аэрокосмических аппаратов». Успехи аэрокосмических наук . 43 (7–8): 218–245. Bibcode: 2007PrAeS..43..218M. DOI: 10.1016 / j.paerosci.2007.06.002. CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка)
  3. 3,0 3,1 Richelson, J.T. (10 сентября 2001 г.). «Наука, технологии и ЦРУ». Архив национальной безопасности . Университет Джорджа Вашингтона. Проверено 6 октября 2009 г.
  4. 4,0 4.1 4,2 4,3 Merlin, P.W. «Дизайн и разработка Blackbird: вызовы и извлеченные уроки» Американский институт аэронавтики и астронавтики 47-я встреча AIAA по аэрокосмическим наукам, включая форум «Новые горизонты» и аэрокосмическую выставку 5–8 января 2009 г., Орландо, Флорида. По состоянию на 06.10.2009.
  5. ↑ Cadirci, S. «Радиочастотная невидимость (или малозаметная) и противовоздушные стелс-технологии: значение решений для противодействия радиочастотной невидимости для ВВС Турции.» Военно-морская аспирантура, Монтерей, Калифорния, докторская диссертация. март 2009 г. По состоянию на 6 октября 2009 г.
  6. Юэ, Т. (30 ноября 2001 г.). «Обнаружение бомбардировщика-невидимки B-2 и краткая история о« малозаметности »». Техника — Интернет-издание . Массачусетский Технологический Институт. Проверено 5 октября 2009 г.
  7. Haddow, G.W .; Питер М. Гросс (1988). Немецкие гиганты — Немецкие самолеты R-1914-1918 (3-е изд.). Лондон: Патнэм. ISBN 0-85177-812-7 .
  8. Эбботт, Патрик (1989). Британский дирижабль на войне 1914-1918 гг. . Теренс Далтон. С. 31–33. ISBN 0861380738 .
  9. «Военно-морской музей Квебека». Рассеянное освещение и его использование в заливе Чалер .Королевский канадский флот. Проверено 18 сентября 2012 г.
  10. ↑ German U-Boat: Anti Sonar Coating. Проверено 18 сентября 2012.
  11. Hepcke, Gerhard ((веб-страница 2007 г.)). «Радиолокационная война 1930-1945 годов» (PDF). Английский перевод Ханной Либманн. Radar World: 45. Проверено 19 сентября 2012 г.
  12. ↑ Myhra 2009, стр.11.
  13. «1960-е годы AQM-34 Райан Файрби (США)». http://www.pbs.org/ . Проверено 14 января 2015 г.
  14. Poteat, Gene (1998). «Стелс, противодействие и ELINT, 1960-1975» (PDF). Исследования в области интеллекта . 48 (1): 51–59.
  15. ↑ «Lockheed SR-71 Blackbird.«
  16. ↑ Национальный центр воздушной разведки, авиабаза Райт-Паттерсон, Огайо, 1971. Технический отчет AD 733203, Центр технической информации Министерства обороны США, Станция Камерон, Александрия, Вирджиния, 22304-6145, США
  17. ↑ Браун, M.W. «Два конкурирующих конструктора открыли путь к созданию боевых самолетов-невидимок», New York Times, Sci. Times Sec., 14 мая 1991 г.
  18. ↑ Browne, M.W. «Lockheed верит в советскую теорию при разработке F-117», Aviation Week Space Technology, стр. 27 декабря 1991 г.
  19. ↑ Рич, Бен и Л.Янос, Skunk Works , Литл-Браун, Бостон, 1994.
  20. Knott, E.F; Shaeffer, J.F .; Тулей, М. (2004). Поперечное сечение радара — второе издание . Роли, Северная Каролина: SciTech Publishing. С. 209–214. ISBN 1-891121-25-1 . Проверено 7 октября 2009 г.
  21. ↑ F-117A Senior Trend
  22. ↑ «Старший тренд». Vectorsite.net , 1 апреля 2008 г.
  23. Crocker, H. W. III (2006). Не наступай на меня . Нью-Йорк: Форум Короны. п. 382. ISBN 978-1-4000-5363-6 .
  24. ↑ Sweetman, Билл. «Бомбардировщик, который не видит радар». New Scientist , 4 марта 1982 г.
  25. ↑ Доусон 1957, стр. 3.
  26. ↑ Seddon and Goldsmith 1999, p. 343.
  27. ↑ Письмо для Американского института аэронавтики и астронавтики, J.Седдон и Э. Л. Голдсмит отметили, что «из-за его формы крыла, небольшого вертикального оперения и заглубленных двигателей, под некоторыми углами [Avro Vulcan] был почти невидим для радаров». [26]
  28. ↑ Kingsley and Quegan 1999, p. 293.
  29. ↑ Croddy and Wirtz 2005, стр. 341–342.
  30. ↑ Siuru 1993, pp. 114–115.
  31. «B-2: Дух инноваций» (PDF). http://www.northropgrumman.com/ . Нортропграмман. Проверено 4 февраля 2015.
  32. «Китайские и российские радары на пути к тому, чтобы увидеть сквозь невидимость США». Новости USNI. Проверено 23 мая 2015 г.
  33. «DDG-51 типа Арли Берк». Сайт ФАС . Федерация американских ученых. Архивировано 24 декабря 2013 г. Получено 2 февраля 2011 г.
  34. Бенсон, Роберт (ноябрь 1998 г.).»Арли Берк: стержень военно-морского флота». Азиатско-Тихоокеанский оборонный форум . Федерация американских ученых. Проверено 2 февраля 2011 г.
  35. ↑ http://www.researchinventy.com/papers/v3i12/D0312015019.pdf
  36. ↑ http://www.livescience.com/32943-how-stealth-planes-evade-enemy.html
  37. ↑ Брифинг генерал-майора Карлсона по Stealth Fighters, вторник, 20 апреля 1999 г.
  38. ↑ Статья Массачусетского технологического института «Техника — онлайн-издание» Обнаружение бомбардировщика-невидимки B-2 и краткая история «Стелса» , опубликованная Тао Юэ 30 ноября 2001 г. в (том 121, выпуск 63)
  39. ↑ Вызовы глобального оппозиционного движения JSF
  40. ↑ Справочник Военно-морского института по мировым военно-морским системам вооружения Норман Фридман, Вступительная страница x
  41. ↑ http: // www.Annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.fluid.34.0

.1?journalCode=fluid

  • Эммануэль Дэвид Танненбаум (2012). «Гравиметрический радар: обнаружение на основе гравитации точечной массы, движущейся на статическом фоне» (PDF).
  • «Вертолет-невидимка: Усовершенствованный вертолет специального назначения MH-X». GlobalSecurity.org. Проверено 28 апреля 2012 г.
  • Эдвардс, Брайан (май 2002 г.). «Психоакустическое тестирование модулированного расстояния между лопастями главных роторов — NASA / CR-2002-211651». НАСА. п. 1.2. CiteSeerX: 10.1.1.15.3782.
  • ↑ Aeronautics.ru (Мертвая ссылка)
  • ↑ Журнал Air and Space: Почему инверсионные следы торчат.
  • ↑ [1] Оптическая война — новые рубежи
  • ↑ GAO-10-669R Поддержка истребителей
  • Нотт, Юджин; Шеффер, Джон; Тулей, Майкл (1993). Радиолокационный разрез, 2-е изд. . Artech House, Inc. стр. 231. ISBN 0-89006-618-3 .
  • ↑ F-22 Raptor Stealth GlobalSecurity.org
  • ↑ Билл Свитман, Нетрадиционное оружие: Что мы узнали о технологии невидимости из боевой карьеры F-117, Smithsonian Air & Space Magazine, 1 января 2008 г.
  • Shelby, R.A .; Смит Д. Р.; Шульц С. (2001).«Экспериментальная проверка отрицательного показателя преломления». Наука . 292 (5514): 77–79. Bibcode: 2001Sci … 292 … 77S. DOI:
  • .

    < NEXT Как из центра барселоны добраться в аэропорт: Как добраться из центра города Барселоны до аэропорта Как из центра барселоны добраться в аэропорт: Как добраться из центра города Барселоны до аэропорта

    PREV > Сколько лететь до монастира из санкт петербурга: Сколько лететь из Санкт-Петербурга в Монастир Сколько лететь до монастира из санкт петербурга: Сколько лететь из Санкт-Петербурга в Монастир

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *