Необходимость прятаться в глазах врага была важным военным фактором с древних времен. Примером может служить битва при Тевтобургском лесу 9 г. н.э., в которой три римских легиона и 6 вспомогательных групп были уничтожены коалицией германских племен во главе с Арминием. Варвар построил насыпь длиной 600 метров параллельно пути, по которому шла римская армия, и спрятал там большинство своих войск. С прохождением ничего не подозревающих врагов немцы нанесли сокрушительный неожиданный удар, нанесший одно из худших военных поражений в Риме за всю его историю.
С появлением радаров сокрытие от взгляда врага приобрело новое значение, расширив эту концепцию до всего электромагнитного спектра, и уже не только на частотах, видимых человеческим глазом. Особенно в авиационной области, после развития различных форм противовоздушной обороны, наблюдавшихся во время Второй мировой войны, важность поиска решений для получения «низкой наблюдаемости» его самолета стала столицей. Советы и американцы финансировали несколько исследований по этому вопросу, начав разрабатывать так называемые стелс-технологии.
Важно подчеркнуть, что слово переводится как «невидимость», а не «невидимость». Этот аспект точно определяет, какова цель этой философии, то есть снижение его доказательства для наблюдения со стороны противника. На самом деле, невозможно получить самолет, который полностью невидим для радиолокатора..
Итак, какие стратегии преследуются на этапе проектирования для создания самолета-невидимки?
Прежде всего, важно понять, как работает радар. Это аббревиатура (RaБог detection and ranging - радиообнаружение и измерение расстояния на итальянском языке) указывает на одну или несколько антенн, способных излучать, принимать и анализировать сигнал в форме электромагнитной волны (радио или микроволновой волны) для определения местоположения и, возможно, скорости объектов (определяется цель) которые взаимодействовали с этими электромагнитными волнами.
Затем радиолокационная антенна испускает сигнал в космос, и эта волна отражается цель в различных направлениях, включая направление, связанное с радаром, анализируется обратный сигнал, принимаемый антенной.
Из этого анализа мы получаем время, прошедшее между излучением волны и ее приемом.
Зная скорость распространения электромагнитной волны (в вакууме она равна скорости света), вы можете легко рассчитать расстояние от антенны до цели:
Для вычисления направления, в котором расположена цель, вместо этого используются направленные антенны (то есть антенны, которые излучают электромагнитную волну только в определенном направлении).
Еще одна полезная концепция для понимания технологий скрытности заключается в Сечение радара, RCS является мерой того, сколько энергии отражается к радару от цели, «освещаемой» электромагнитной волной, и, следовательно, является мерой того, насколько объект может быть обнаружен самим радаром. Чем меньше этот параметр, тем сложнее обнаружить цель на определенном расстоянии, поскольку меньшая мощность возвращается на радар и поэтому неотличима от того, что является «фоновым шумом», то есть от помех. Поэтому RCS также влияет на максимальное расстояние, на котором цель может быть идентифицирована. Например, RCS, связанный с DC-9, имеет порядок 20, а у автомобиля - около 100, поэтому с таким же радаром и условиями автомобиль может быть идентифицирован на большем расстоянии от антенны по сравнению с DC-9. Этот параметр существенно зависит от формы и геометрии цели, от материалов, из которых она состоит (особенно от ее поверхности), от ее положения и угла относительно радара и в минимальной степени от его размера. По этой причине вполне возможно, что DC-9, благодаря округлым формам, имеет меньшую RCS, чем автомобиль, несмотря на безусловно большие размеры.
(В оценочной таблице RCS некоторых военных самолетов)
Поэтому стелс-дизайн направлен на уменьшение радиолокационного сечения самолета. Для достижения этого используются несколько методов:
-
ШейпингИдея этого метода заключается в разработке форм и поверхностей летательного аппарата, ориентированных таким образом, чтобы отражать электромагнитную волну, падающую в других направлениях, отличных от той, которая соединяет летательный аппарат с радаром. Поэтому мы стараемся избегать того, чтобы любая точка самолета имела поверхность, обращенную к возможному положению радара противника. Применение этого метода особенно заметно на Lockheed F-117 Козодой, Однако его реализация скрывает проблемы, связанные с аэродинамикой, поскольку такие особые и угловатые формы ухудшают его характеристики, делая компьютерные инструменты необходимыми для устойчивости и управления транспортным средством. Идея формирования формы также включает в себя идею транспортировки грузов (оружия и т. Д.) В специальных внутренних отсеках, так что они, форма которых не может быть особенно оптимизирована, не вносят вклад в общую RCS самолета. , Эта стратегия реализована на Lockheed F-35. -
Радар-абсорбирующие материалы: радиопоглощающие материалы (РАМ) представляют собой соединения, способные преобразовывать часть энергии падающего сигнала в тепло, тем самым уменьшая мощность отраженного сигнала. Эти материалы особенно полезны в областях, где формирование может быть применено лишь незначительно или не может использоваться полностью, как в случае передней кромки крыльев и в области воздухозаборников. Обслуживание этих материалов очень дорого, и их использование приводит к увеличению себестоимости и веса самолета, что не может быть недооценено.
-
Электронные контрмеры: электронные контрмеры основаны на идее создания альтернативного сигнала относительно сигнала, отраженного летательным аппаратом, чтобы при добавлении к эхо-сигналу он подавлялся или сильно уменьшался. Чтобы это было возможно, цель должна знать направление, амплитуду, частоту и фазу электромагнитной волны, излучаемой вражеским радаром, и должна иметь возможность генерировать правильный тревожный сигнал, излучать его в нужное время и в правильном направлении. , Очевидно, что технические проблемы, связанные с разработкой этого метода, разнообразны, и его неправильная реализация вызовет сильное увеличение RCS.
Стелс-технология была настоящей игровой чейнджер в чем заключается воздушная война и является основным требованием для любого военного самолета пятого поколения. В настоящее время этот тип самолетов состоит только из F-22 и F-35 (фото внизу), но вскоре семейство должно расшириться.
То, что когда-то было технологией, «современное состояние которой» принадлежало только Соединенным Штатам Америки, теперь разработано Россией (увидим свет с Sukhoi Su-57 Пак Фа) и из Китая (присутствует на новом Чэнду Дж-20).
Сомнения остаются в отношении фактического уровня stealthness «экспортной версии» F-35 (фото). На самом деле, Соединенные Штаты всегда выступали против обмена своими знаниями по этому вопросу. хитростьНапример, предотвращение продажи F-22 (считается флагманом в этом отношении) третьим странам, хотя и союзным, как в случае с Соединенным Королевством. Кроме того, с учетом большого предполагаемого производства этого самолета, возможно, что для сдерживания его расходов, оно не было направлено на создание самолета, который был бы столь же продвинутым, как F-22 в отношении этой технологии, но самолета, который было трудно определить радары, которые работают только на частотах от 8 до 18 ГГц (например, от радар управления огнем зенитные батареи). Однако ни один гражданский не имеет доступа к данным о пропускной способности хитрость плоскости, так что все это остается лишь предположением.
источники:
Конспект лекций радиолокационного курса (Политехнический университет Милана)
Изображения: ВВС США / Интернет / Онлайн-защита
