Когда общественность обсуждает тему стелс-технологий, применительно к авиации, нередко можно услышать, что они рассуждают так, как будто малозаметность - это некая особенность истребителя или бомбардировщика, которая у него либо есть, либо нет. Правда, как это обычно бывает, гораздо сложнее.
Возможно, лучше рассматривать малозаметность как спектр возможностей, в котором может быть все, что угодно. Слева - малозаметная сторона. Именно здесь находятся такие известные стелс-платформы, как F-117 "Ночной Ястреб", B-2 Spirit, F-35 и СУ-57.
Справа находится сторона, удобная для наблюдения. Здесь вы найдете все - от B-52 и МИГ-29 до дирижабля.
Хотя о сложности стелса можно написать много книг, самый простой способ представить его с учетом этой сложности может быть следующим:
Стелс - это ряд технологий, методик проектирования и производства, а также боевых тактик, которые позволяют отсрочить или ограничить обнаружение, чтобы сделать самолет более живучим
Стелс даже не близок к невидимости.
Вопреки распространенному заблуждению, стелс не делает самолет невидимым для радаров - на самом деле, многие стелс-самолеты хорошо видны на радарах, разработанных для использования определенных низкочастотных диапазонов УКВ и УВЧ. Таким образом, цель стелса не всегда состоит в том, чтобы не быть замеченным вообще... она в большей или меньшей степени состоит в том, чтобы не быть сбитым. Заметить самолет - это не то же самое, что обеспечить захват самолета с помощью оружейных средств для реального поражения самолета.
Наиболее часто понимаемая грань стелса - это то, как он может победить, предотвратить или отсрочить обнаружение вражеских радаров как на земле, так и на борту истребителей противника. Современные программы "стелс" используют многосторонний подход к проблеме, применяя передовые конструкции, которые с помощью цифрового моделирования отклоняют радарные волны в сторону от самолета, а также материалы, поглощающие излучение РЛС, которые не удается безопасно отразить.
Стелс-конструкции
Конструкция, специально предназначенная для отклонения радиолокационных волн от самолета, является неотъемлемой частью дизайна истребителей 5-го поколения, но лучше всего это можно оценить на примере устаревшего F-117 Nighthawk. Необычно угловатый внешний вид "Ночного ястреба" представляет собой лучшее, на что были способны компьютеры того времени при расчете отражения радиолокационных волн, тогда как гладкий и ровный F-35 демонстрирует, насколько далеко продвинулись вычислительные мощности за прошедшее время.
Сегодняшний F-35 имеет больше изгибов, чем жестких углов, но суть остается прежней.
"Форма самолета разработана таким образом, чтобы отражать излучение радара в сторону от источника, как наклонное зеркало", - говорит Гарольд Картер о F-35. Картер был старшим научным руководителем в компании Lockheed Martin Skunk Works. "Его поверхность также обработана и сглажена, чтобы обеспечить плавное прохождение излучения радара по ней - подобно воде, текущей по гладкой поверхности".
Материалы, поглощающие радиолокационное излучение
Но одной только скрытной конструкции недостаточно. Передняя кромка крыльев самолета, его реактивные отверстия, части вертикальных хвостовых поверхностей и другие части истребителя имеют тенденцию к образованию радиолокационных бликов, но их невозможно устранить с помощью современных конструкций. В результате на этих частях самолета часто можно увидеть обработку кромки, поглощающей излучение радара. Еще больше радиопоглощающего материала (RAM) часто включается в соты или подобную структуру внутри воздухозаборников турбовентиляторов.
"RAM работает по принципу поглощения самолетом энергии электромагнитной волны для минимизации интенсивности отраженного сигнала", - пишет Адриан Моуриц в академическом учебнике "Введение в аэрокосмические материалы". - "Можно уменьшить радиолокационное сечение истребителя до размеров птицы среднего размера путем оптимального проектирования и применения стелс-технологий".
RAM, используемый современными американскими истребителями, невероятно важен, поскольку, по оценкам специалистов, он поглощает до 70-80% входящей электромагнитной энергии. Но его обслуживание также дорого и требует много времени (часть огромных расходов, связанных с обслуживанием F-22 и F-35). Также проблемой является его неспособность справляться с высокой температурой, и всем известно, что он ограничивает способность некоторых стелс-истребителей выдерживать сверхзвуковые скорости без повреждений.
Производственные допуски
Не только сложность математики и дороговизна RAM делают создание стелс-истребителя или бомбардировщика таким трудным. Одним из наименее обсуждаемых, но наиболее важных элементов возможности серийного производства стелс-самолетов является способность создавать их с чрезвычайно жесткими производственными допусками. Даже крошечный зазор между панелями корпуса стелс-истребителя может сделать его более заметным для радаров, поэтому процесс сборки стелс-самолета - это кропотливый процесс, требующий большого опыта и довольно дорогого оборудования.
"Если внешние структурные детали самолета будут точно обработаны и подогнаны друг к другу с исключительно близкими допусками, то требования к малозаметности могут быть выполнены легче", - пишет Роберт Джонс в статье, опубликованной Обществом инженеров-технологов. - "То есть, уменьшение и почти полное устранение зазоров между структурными частями крайне желательно для достижения стелс-характеристик самолета".
Способность создавать самолеты с невероятно жесткими допусками - это один из способов, с помощью которого Соединенные Штаты сохраняют свое преимущество в плане технологий производства малозаметных самолётов. В конце концов, скрытность - это спектр, и чем жестче производственные допуски, тем дальше в сторону "малозаметности" вы оказываетесь.
В качестве примера можно привести самолет F-22 Raptor, который был построен в 1990-х и 2000-х годах с производственными допусками около 1/25400 см. По тем временам это было невероятно, но для сохранения малозаметного профиля самолета зазоры все равно приходилось заделывать лентами, замазками и RAM. F-35, как говорят, собирается с производственными допусками, которые жестче на "порядки", но все равно нередко можно увидеть, как любые потенциальные зазоры в самолете закрываются RAM.
Инфракрасная и электромагнитная составляющие стелса
Современным самолетам-«невидимкам» приходится противостоять не только радарам противника, поэтому современные программы малозаметности стараются ограничить инфракрасные и электромагнитные сигнатуры самолета.
Инфракрасная сигнатура самолета - это количество тепла, выделяемого самолетом. Чем горячее что-то, тем легче это увидеть, отследить и, возможно, сбить.
Для того, чтобы смягчить все это тепло, самолеты-невидимки обычно размещают свои двигатели глубоко внутри фюзеляжа с кожухами вокруг выхлопного патрубка для рассеивания тепла при выпуске. Такой подход также помогает управлять акустическими и визуальными характеристиками самолета (другими словами, насколько он громкий и насколько легко его заметить в небе невооруженным глазом).
"Выхлопная система беспилотного истребителя влияет не только на его аэродинамические характеристики и инфракрасную (ИК) сигнатуру, но и на характеристики электромагнитного рассеивания его хвоста и боков", - пишут китайские специалисты Цзе Янь Чжоу и Цзюнь Хуан в работе, опубликованной в журнале Scientific Reports в начале 2021 года. "Изучение комплексной конструкции выхлопной системы имеет большое значение для инфракрасной/радарной скрытности самолета".
Однако не все "стелс-самолеты" эффективно закрывают свои двигатели. Это не делает эти беспилотники и истребители "не стелс", это просто означает, что у них отсутствуют эти элементы стелса, перемещая платформу дальше к "наблюдаемой" стороне спектра.
Но это еще не конец истории о стелсе, потому что современные самолеты также используют комплексы радиоэлектронной борьбы, предназначенные для создания помех близлежащим средствам обнаружения и связи. Поскольку даже истребитель "стелс" все равно можно обнаружить в различных обстоятельствах, иногда быть стелсом означает использовать активный подход к обеспечению живучести.
Тактика "стелс"
Наконец, даже при наличии всего того, что можно запихнуть в самолет, работа еще не закончена. Пилоты тратят бесчисленные часы на планирование боевых операций, чтобы обеспечить себе преимущество при любой возможности.
Это означает использование карт местности, известных позиций и оборудования противника, а также понимание своего самолета, чтобы проложить курс, минимизирующий воздействие с комплексами ПВО, которые могут иметь хорошие шансы обнаружить или поразить «невидимку». Это также означает разработку планов того, как выйти из положения, если что-то пойдет не так, и не направить свой стелс-истребитель стоимостью 100 миллионов долларов под прямой удар противника.
Самолеты пятого поколения могут быть обнаружены из-за пяти основных технических характеристик: радиолокационное сечение, инфракрасный спектр, визуальный спектр, акустическое излучение и радиочастотное излучение. Из-за этого самолеты еще больше зависят от планирования миссии для эффективного применения.
В конце концов, если говорить о воздушном бое на расстоянии видимости: Стелс не работает против пуль.
Благодарю Вас за внимание и до новых встреч!
Если Вам понравилась статья, делитесь, комментируйте и ставьте лайк, это помогает каналу.
Также Вы можете прочитать другие статьи канала
Ожидаются осадки...возможно падение F-35
Почему F-14 Tomcat ушел на пенсию на десятилетия раньше своих аналогов?
Почему Америка никогда не продавала F-22 Raptor иностранным государствам
Вы не знали об этом... три удивительных факта о "Черном дрозде"
Хищная птица. Потерянный бюджетный стелс.
Как НАТО планирует использовать Геркулесы в войне с Россией или Китаем. Разберемся по порядку.
Не забывайте подписываться на канал - так вы не пропустите выход нового материала. Также подписывайтесь на телеграмм-канал. Спасибо за то что читайте публикацию.
С Уважением.