squirrelcat

О мифотворчестве вокруг стелс-технологий, завышенных ожиданиях и реальности

Видимо-невидимо этих ваших невидимок, вроде летают, отрабатывают бюджет, но возложенные на них ожидания не оправдывают. А, может, наши ожидания - это исключительно наши проблемы?

Был такой распиаренный (в том числе киноделами) самолет: знаковый проект, который приводили в пример в качестве большого отрыва ВВС США от ВВС России...Lockheed F-117 Nighthawk, это я о нем. Страшилище, конечно, редкостное. Его несколько футуристиный облик и немалой части любителей авиации вызывал желание ехидно хихикать. Спустя 40 лет, конечно, футуристичным он не воспринимается, но когда-то в эру 8-битных приставок он мог претендовать... собственно, на что претендовать? 


Мифов вокруг "стелсов" множество

Проистекают они от непонимания большинством целей, задач и возможностей. Если первые два пункта можно интерпретировать как угодно, то с третьим за дело берется физика и с ней очень тяжело спорить.
F-117 уж давно сменили  F-22, потом  F-35, да и российские ВКС рады предложить вам 57-е. 

Преимущества

Подробнее
  • Свер­хма­нев­ренность

    Свер­хма­нев­ренность

    Мак­си­маль­ный угол от­кло­нения век­то­ра тя­ги сос­тавля­ет 16° в лю­бом нап­равле­нии. В вер­ти­каль­ной плос­кости век­тор тя­ги мо­жет ме­нять­ся до 20°. Плаз­менная сис­те­ма под­жи­га поз­во­ля­ет до­бить­ся ско­рос­ти в 2,5М в бес­форсаж­ном ре­жиме.
  • Ком­по­зици­он­ные ма­тери­алы

    Ком­по­зици­он­ные ма­тери­алы

    По мас­се ком­по­зит­ные ма­тери­алы сос­тавля­ют 25 % ве­са пус­то­го са­молё­та, а по пло­щади по­вер­хнос­ти — 70 %, что су­щес­твен­но сни­жа­ет мас­су. Для за­щиты от по­раже­ния мол­ни­евым раз­ря­дом конс­трук­ций из уг­леплас­ти­ка, вы­ходя­щих на внеш­нюю по­вер­хность пла­нера раз­ра­бота­но но­вое пок­ры­тие, так­же обес­пе­чива­ющее сни­жение мас­сы.
  • Ма­лоза­мет­ность

    Ма­лоза­мет­ность

    Ра­ди­опог­ло­ща­ющие ма­тери­алы конс­трук­ции и пок­ры­тия пла­нера в зна­читель­ной сте­пени сни­жа­ют си­лу от­ра­жа­емых сиг­на­лов, в ос­текле­нии ка­бины при­меня­ют­ся от­ра­жа­ющие ма­тери­алы. Цель­но­пово­рот­ное вер­ти­каль­ное опе­рение поз­во­ля­ет умень­шить эф­фектив­ную пло­щадь рас­се­ива­ния.
  • Мас­ки­ров­ка

    Мас­ки­ров­ка

    Сни­жение за­мет­ности в ви­димом ди­апа­зоне обес­пе­чива­ет­ся ка­муф­ляжным ок­ра­шива­ни­ем пла­нера. Мас­ки­ровоч­ная ок­раска -де­фор­ми­ру­ющая, что дос­ти­га­ет­ся ок­ра­шива­ни­ем вы­деля­ющих­ся час­тей и кра­ёв пла­нера в бо­лее тём­ные цве­товые то­на и, нап­ро­тив, ок­ра­шива­ни­ем в бо­лее свет­лые то­на не вы­деля­ющих­ся, цен­траль­ных час­тей.
  • Конс­трук­ция кры­ла

    Конс­трук­ция кры­ла

    Поч­ти по­лови­ну раз­ма­ха кры­ла сос­тавля­ет ши­рокий фю­зеляж. Угол стре­ловид­ности по пе­ред­ним и зад­ним кром­кам кры­ла к по­переч­ной оси пла­нера сос­тавля­ет 48° и −14° со­от­ветс­твен­но. Ме­хани­зация сос­то­ит из нос­ков кры­ла, фла­перо­нов и эле­ронов. Кон­цы кры­ла име­ют ско­сы.

Но к технологиям малозаметности по-прежнему высокие требования и подчас тем выше, чем дальше требующие от авиастроения. Почему так получилось?
Во-первых, термин "стелс" не означает "невидимость". Это очень красиво звучит - "самолет-невидимка". На деле придется вносить массу уточнений. Абсолютной и полной незаметности для радара от техники никто не ждет. А так как не ждут "абсолютной", то с "относительной" незаметностью существует огромный люфт. 
Способы сделать что-то более или менее заметным есть и они очевидны. Вот и приходится работать с тем, чтобы уменьшить дальность обнаружения, ввести противника в заблуждение прогнозируемым меньшим размером цели, затруднить наведение средств поражения.
Все это достижимо. Но пока инженеры и технологи делают свою работу не дремлют любители срывать покровы и творить альтернативную историю.
Итак, что тут у нас...

Самолеты-стелсы - это уроды в стиле кубизма

Ну да, за этот миф спасибо вышеупомянутому  F-117. Фюзеляж бедолаги об­ра­зован плос­ки­ми тре­уголь­ны­ми и тра­пеци­евид­ны­ми па­неля­ми расположенными так, что­бы от­ра­жать элек­тро­маг­нитные вол­ны в сто­рону от РЛС про­тив­ни­ка. Метод действенный, но это не единственный возможный вариант для достижения поставленных целей. 


Уже в конце 80-х годов внешний вид стал меняться: В-2  смотрелся почти нормальным летающим крылом, а последующие F-22 и F-35 недалеко ушли от классических самолетов.
К сожалению, при создании F-117 авиастроители уперлись в дилемму: или малозаметность - или нормальные аэродинамические характеристики. Хорошо летающих самолетов было много, малозаметных - не было вообще. 
В результате F-117 летал как... В общем, как мог - так и летал.
Почему же следующие стелсы выглядели и держались в воздухе лучше? Вопрос лишь в вычислительных мощностях. Как только компьютеры получили вычислительный мощности, позволяющие рассчитать что-то сложнее "кубизма" - они это сделали. Правда, это работает для небольших объектов (вроде самолетов). Дkя кораблей пока вариантов немного: они лишком большие, а потому треугольники и трапеции по-прежнему "наше все".

Стелс - это технология Третьего Рейха

А Третьему Рейху можно приписывать что угодно - все стерпит. Принцип у адептов этой версии такой: все послевоенные изобретения родом из Германии времен Второй Мировой, а потом он были украдены. 

Здесь рассматривается версия, что братья Хортен во время войны разрабатывали межконтинентальный бомбардировщик-неведимку и незаметный истребитель для завоевания господства в воздухе. Война была проиграна, а технологии захвачены американцами, которые выдали разработки за свои. Да, война закончилась в 1945-м, а  F-117 пошел в серию в 1983-м. Чем занимались почти 40 лет?
Переосмысливали проект Horten Ho IX - он же Ho 229 ( экспериментальный турбореактивный самолёт, разработка которого велась в Германии)?
Братья Хортен планировали в серийных самолетах использовать композит из клея, опилок и угольной пыли, обшитый фанерой - вот только не для обеспечения малозаметности, а для снижения веса самолета без потери прочности и устойчивости к деформации.
Впрочем, есть шанс зацепиться за то что "форма похожа". 

  • Конструкция

    Подробнее
  • А­эро­дина­мичес­кая схе­ма

    А­эро­дина­мичес­кая схе­ма

    Са­молёт пос­тро­ен по а­эро­дина­мичес­кой схе­ме "ле­та­ющее кры­ло" с V-об­разным опе­рени­ем. Пла­нер та­кого ти­па при­годен толь­ко для ис­поль­зо­вания на доз­ву­ковых ско­рос­тях.
  • Фю­зеляж

    Фю­зеляж

    Об­ра­зован плос­ки­ми тре­уголь­ны­ми и тра­пеци­евид­ны­ми па­неля­ми рас­по­ложе­ны та­ким об­ра­зом, что­бы от­ра­жать элек­тро­маг­нитные вол­ны в сто­рону от РЛС про­тив­ни­ка.
  • Кры­ло боль­шой стре­ловид­ности

    Кры­ло боль­шой стре­ловид­ности

    Не­харак­терное для доз­ву­ковых са­молё­тов кры­ло боль­шой стре­ловид­ности с ос­трой пе­ред­ней кром­кой, очер­ченный пря­мыми ли­ни­ями про­филь кры­ла.
  • Воз­ду­хоза­бор­ни­ки

    Воз­ду­хоза­бор­ни­ки

    Плос­кие с про­доль­ны­ми пе­рего­род­ка­ми из ра­ди­опог­ло­ща­ющих ма­тери­алов.
  • Хвос­то­вое опе­рение

    Хвос­то­вое опе­рение

    Ис­поль­зо­вание двух ки­лей, вмес­то од­но­го, по­выша­ет ЭПР са­молё­та, за счёт умень­ше­ния от­ра­жён­но­го ра­ди­осиг­на­ла в бо­ковой про­ек­ции.

Похожа, конечно. Аэродинамических схем определенно меньше сотни, чтобы радовать простых смертных широким разнообразим форм. Притянуть к теории заговора можно почти любой аргумент, было бы желание.
Если бы не немцы, стелс-технологии отнесли бы к находкам на месте Розуэлльского инцидента, не иначе.

Стелс должен то ли быть плазменным, то ли лететь в облаке плазмы

Это живучая история из 90-х, которая увы, 90-е пережила. Якобы вокруг самолета создается облако плазмы, способное поглотить радиоволны. В данном случае реверанс делается уже не в сторону немцев, а в сторону ученых из СССР, уже создавших плазменные генераторы, которые вот-вот... 
В основе "плазменного" заблуждения недопонимание. Технически речь может идти об ограниченной ионизации воздуха, но тут есть проблема, сводящая на нет варианти в "красивой" и в "нормальной" терминологии -  что плазма, что ионизированный воздух, поглощать радиоволны не будут, они будут их отражать. Создав облако  ионизированного воздуха, возможно увеличить ЭПР. Такие разработки были. Если что-то и стало возможным - никто об этом не расскажет. Но помним, мифу 30 лет и за эти 30 лет исследования не претворились в реальные технологии.
Можем предложить ракеты "Циркон", вроде бы они летят в облаке плазмы - но это не точно.

Характеристики

Подробнее
  • Дальность стрельбы (max)
    1,000 км
  • Скорость ракеты
    2,720 - 3,060 м/с

Не знаю, как должны чувствовать себя пилоты в таких условиях, но подозреваю, что конкурс в лётные снизился бы катастрофически, появись такая перспектива.
Но, например, для А-12 предусматривали  создание экранов из ионизированного воздуха перед воздухозаборниками (одними из самых заметных конструкций). Были и варианты "присадок и добавок" к топливу - в выхлопе создается ионизированный газ, близкий к плазме и выхлоп становится менее заметным для радара.
Поэтически это можно назвать "полетом в облаке плазмы", но тогда за воплощениям - тоже к поэтам. В Lockheed таковые не котируются.

Чтобы быть селсом, самолет должен быть сделан из фанеры

Возвращаемся к братьям Хортен. А лучше - к братьям Райт. Проблема в том, что фанерным придется делать вообще все: внутренние конструкции, электронную начинку и даже двигатель. Памятуя о материалах, примененных для создания каких-нибудь Storm Shadow можно помечтать, но не более. 

На смену условной фанере пришли покрытия "как у F-35", те самые, что не дают покоя хейтерам творения Lockheed Martin. То оно разрушается само по себе. То от морской воды. То на сверхзвуковых скоростях. Понятно одно: истребители действительно теряют часть своего покрытия даже во время учебно-тренировочных полетов.


Разница с фанерной обшивкой здесь все же существенная: фанера пропускает радиоволны, стелс-покрытие призвано их поглощать.

И к чему мы пришли?

Всегда есть условные щит и меч. Стелс-технологии это щит истребителя, который сам является "мечом" для системы ПВО противника. И в настоящее время стелс-технологии самолетов проигрывают.
Но это если использовать технологии "по прямому назначению".
Малозаметность не сделает самолет невидимым во всех диапазонах, но позволит подобраться к противнику на дистанцию атаки незаметным и атаковать первым. Подобраться в одиночку, будучи все же заметным - задача непростая, но давайте вспомним: цель с небольшой ЭПР можно сымитировать посредством ракеты или БПЛА - отвлечение внимание и обеспечение первого удара - это уже серьезно.
Как вариант, мы имеем самолет, работающий в связке с прикрывающим его самолетом РЭБ, с получающий самолетом ДРЛО, обеспечивающим целеуказание ( и висящим далеко за пределами действия ПВО). Обнаружить стелс все равно можно, вопрос лишь в том когда и где это произойдет. И в том, сколько времени останется на противодействие -  в том, останется ли вообще.

О чем статья?

Подробнее
  • О чем статья?

    Подробнее
  • Стел­сы — это не­видим­ки

    Тер­мин "стелс" не оз­на­ча­ет "не­види­мость". Это очень кра­сиво зву­чит — "са­молет-не­видим­ка". На де­ле при­дет­ся вно­сить мас­су уточ­не­ний. Аб­со­лют­ной и пол­ной не­замет­ности для ра­дара от тех­ни­ки ник­то не ждет.
  • Стел­сы — это уро­ды в сти­ле ку­биз­ма

    Нет. При соз­да­нии F-117 ави­ас­тро­ите­ли упер­лись в ди­лем­му: или ма­лоза­мет­ность — или нор­маль­ные а­эро­дина­мичес­кие ха­рак­те­рис­ти­ки. По­чему же сле­ду­ющие стел­сы выг­ля­дели и дер­жа­лись в воз­ду­хе луч­ше?
  • Стелс — это тех­но­логия Треть­его Рей­ха

    Сно­ва нет. Братья Хор­тен пла­ниро­вали в се­рий­ных са­моле­тах ис­поль­зо­вать ком­по­зит из клея, опи­лок и уголь­ной пы­ли, об­ши­тый фа­нерой — вот толь­ко не для обес­пе­чения ма­лоза­мет­ности.
  • Стелс не­види­мы лишь в об­ла­ке из плаз­мы

    В ос­но­ве "плаз­менно­го" заб­лужде­ния не­допо­нима­ние. Тех­ни­чес­ки речь мо­жет ид­ти об ог­ра­ничен­ной и­они­зации воз­ду­ха, но тут есть проб­ле­ма, сво­дящая на нет ва­ри­ант и в "кра­сивой" и в "нор­маль­ной" тер­ми­ноло­гии.
  • Луч­шее стелс-пок­ры­тие — фа­нера

    Воз­вра­ща­ем­ся к брать­ям Хор­тен. А луч­ше — к брать­ям Райт. Проб­ле­ма в том, что фа­нер­ным при­дет­ся де­лать во­об­ще все: внут­ренние конс­трук­ции, элек­трон­ную на­чин­ку и да­же дви­гатель.
  • Стелс бес­по­лез­ны?

    Нет. Об­на­ружить стелс все рав­но мож­но, воп­рос лишь в том ког­да и где это про­изой­дет. И в том, сколь­ко вре­мени ос­та­нет­ся на про­тиво­дей­ствие — в том, ос­та­нет­ся ли во­об­ще.
squirrelcat
13

Начать обсуждение

0

ViStat.org - проект с интерактивной инфографикой. Мы делаем информацию визуальной и удобной для восприятия: кликайте на фотографии с деталями или на пиктограммы в ленте событий и узнавайте подробности об этом.

Некоммерческий проект ViStat.org создан с целью визуализации знаний, а также систематизации фактов о событиях, процессах, явлениях для детального поиска в рамках творческой, учебной и иной аналитической деятельности.

Для связи с нами пишите на почту vs@vistat.org