Что такое технология стелс?
Стелс, или способность уменьшить свою обнаруживаемость радаром, стал ключевым аспектом проектирования самолетов. Эта технология подразумевает тщательное проектирование самолета с целью минимизации эффективности вражеского радара.
Доведенная до логического завершения стелс технология привела к созданию необычных самолетов, таких как F-117A Nighthawk и стелс-бомбардировщик B-2 Spirit.
В борьбе за выживание в воздухе одной из самых важных характеристик боевого самолета является уменьшенное радиолокационное сечение, или скрытность. В мире, где обнаружение является вопросом жизни и смерти, скрытность является обязательной характеристикой истребителей и бомбардировщиков.
Здесь мы расскажем, как работает скрытность, и как военно-воздушные силы используют ее для преимущества над врагами — как в воздухе, так и на земле.
Противовоздушная оборона
В 1960-х годах страны по всему миру начали инвестировать в интегрированную противовоздушную оборону. Наземные и воздушные радары были связаны с системами управления, которые, в свою очередь, могли отдавать приказы батареям зенитных ракет и авиабазам с готовыми к взлету истребителями. Во Вьетнаме, на Ближнем Востоке и в Западной Европе эта тесная интеграция обещала уничтожить любой атакующий бомбардировщик, который попытается прорваться.
В результате наступательные воздушные силы были вынуждены разрабатывать новые тактики — такие как воздушное командование и управление, радиоэлектронная борьба, подавление ПВО и многое другое — для того, чтобы относительно небольшое количество самолетов смогло прорвать оборону и достичь своих целей. Все это подвергало риску множество самолетов и их пилотов.
Радары
Основой противовоздушной обороны стал радар. Он был (и остается) основным средством обнаружения самолетов. Радар может обнаружить самолет на расстоянии 100 и более километров. И хотя он не определит какой именно самолет летит, радар может определить некоторые его параметры:
- относительный размер,
- скорость,
- высоту
- и курс.
Этого достаточно, чтобы организовать противовоздушную оборону сектора, подготовив силы обороны для отражения надвигающейся атаки.
Все это заставило военных планировщиков и аэрокосмических инженеров задуматься: а что если самолет сможет пролетать через воздушное пространство противника, не показываясь на радаре? Вместо дюжины или более самолетов, атакующих одну цель, один самолет — самолет с бомбами — мог бы проникнуть через сложную оборону противника, доставить боеприпасы и улететь домой.
Заря стелса
Радар работает, посылая потоки радиоволн и перехватывая их при возвращении. Радиоволны, которые ударяются об объекты на своем пути, отражаются обратно, предупреждая защитников о приближении злоумышленников. Инженеры знали, что радиоволны ведут себя по-разному при ударе о различные типы поверхностей, но никто еще не разработал метод, позволяющий заранее предсказать, как именно эти волны отреагируют.
Понимание того, как создавать самолеты, уклоняющиеся от радаров, имело огромные последствия. Инженеры могли спроектировать самолет весом 50 000 фунтов, который был бы виден радару, как шмель, то есть он должен был бы находиться гораздо ближе к радарной системе, чтобы его можно было обнаружить.
Если уменьшить уязвимость самолета для обнаружения радаром со 100 до 20 миль, то самолеты «стелс» смогут аккуратно прокладывать себе путь между радарными системами незамеченными, и враг не будет в курсе.
Советский ученый Петр Уфимцев
В 1960-х годах советский физик Петр Уфимцев разработал модель для предсказания того, как электромагнитные волны, такие как волны радара, будут рассеиваться при столкновении с двумерными и трехмерными поверхностями. Хотя его работа была опубликована в СССР, она никогда не рассматривалась для практического применения.
Так было до тех пор, пока оборонный подрядчик Lockheed не обратил на нее внимание и не перевел его работы на английский язык; работа Уфимцева стала основой для современной технологии «стелс».
Lockheed использовал работу Уфимцева в полной мере, поскольку она подтвердила, что специальная форма может уменьшить радиолокационную заметность самолета.
Основные поверхности самолета – нос, фюзеляж, крылья, элероны, закрылки, козырек кабины и так далее — можно было проанализировать, а затем выразить в виде так называемого «радиолокационного сечения».
- Самолеты с большими плоскими поверхностями, такими как фюзеляж бомбардировщика B-52, или вертикальными стабилизаторами, как у тактического бомбардировщика F-111, отражали большое количество радиолокационной энергии.
- Внешние хранилища, такие как бомбы, ракеты и топливные баки, также отражали энергию.
- Требовалось внимание к деталям: воздухозаборники могли фактически фокусировать энергию радара, создавая более резкое отражение, в то время как даже заклепки, щели или мельчайшие выступы могли отражать энергию.
Первые самолеты с технологией «стелс»
Первым самолетом, разработанным специально с учетом приоритета «стелс», был Have Blue. Построенный компанией Lockheed Martin, он не был похож ни на один из когда-либо созданных самолетов.
В отличие от большинства самолетов, которые имели кривые, вертикальные поверхности и большие, зияющие отверстия для заглатывания воздуха, Have Blue был граненым, как алмаз, с наклонными поверхностями и маленькими отверстиями. Два вертикальных стабилизатора Have Blue не торчали прямо вверх, а были наклонены друг к другу, чтобы не отражать обратно энергию радара.
Самолет Have Blue был демонстратором технологи «Стелс».
Четыре года спустя был создан первый стелс-истребитель F-117A Nighthawk, и, в отличие от Have Blue, F-117A был предназначен для борьбы. Он похож на Have Blue, но имел большие размеры и был рассчитан на внутреннюю установку двух 2000-фунтовых бомб с лазерным наведением. В отличие от Have Blue, он имел два вертикальных стабилизатора в конфигурации «ласточкин хвост», направленных наружу от центральной точки вдоль позвоночника самолета.
ВВС США совершили 59 полетов F-117A в условиях полной секретности с испытательного полигона Тонопа, секретного авиационного полигона в пустыне Невада. Эти 59 самолетов были козырем Америки, 59 самолетов, способных проникать в воздушное пространство противника и наносить точные удары по наземным целям. Нигде в мире не было ничего подобного.
Флот F-117A был представлен миру в 1988 году, в том же году был представлен стелс-бомбардировщик B-2 Spirit. B-2, имеющий форму бумеранга с крыльями «летучая мышь», полностью отказался от вертикальных стабилизаторов, что привело к еще меньшему поперечному сечению радара. Более поздние стелс-самолеты, включая истребитель F-22 Raptor, ударный истребитель F-35 Lightning II и стратегический бомбардировщик B-21 Raider, сосредоточились на том, чтобы сделать стелс более доступным и простым в обслуживании.
Инструменты воздушной войны
Как только стало ясно, что технология стелс жизнеспособна в штурмовиках, создание стелс-истребителей стало очевидным следующим шагом. Такие стелс-истребители, как F-22, могут оставаться скрытыми от обнаружения на больших высотах и устраивать засады на другие самолеты.
Сегодня стелс-дизайн самолета признан ключевой частью того, что делает самолет истребителем пятого поколения, а предполагаемые проекты шестого поколения от США, Японии, Великобритании и других стран ясно показывают, что стелс здесь и останется.
Тем не менее, технология стелс не является чудесным решением проблемы прорыва противовоздушной обороны противника или сметания вражеских истребителей и бомбардировщиков с неба. Как и все остальное в мире войны, стелс оказался заперт в вечной гонке мер и контрмер, и существует реальная возможность того, что технологические достижения, такие как квантовый радар, могут однажды сделать его устаревшим.
Важно рассматривать стелс лишь как один из инструментов в арсенале современных самолетов, в который входят такие средства, как многоцелевые радары, средства радиоэлектронной борьбы, оружие с реактивными двигателями, искусственный интеллект, наступательные и оборонительные лазеры и многое другое.
Подведем итоги
Стелс стал великим разрушителем в сфере послевоенной воздушной войны, сместив баланс сил от обороняющейся стороны к атакующей. Однако, его технологическая сложность и ошеломляющая стоимость сделали его доступным лишь немногим.
Когда-нибудь новые технологии нарушат сам принцип «стелс», снизив его эффективность или сделав полностью устаревшим. То, что сегодня ВВС считают необходимым, завтра может оказаться бесполезным.
Рекомендуем также:
