Стелс-технологии: Невидимки XXI века

Сколько лет люди воюют друг с другом, столько же мечтают стать невидимыми для врага. Испокон веков существуют такие армейские атрибуты, как маскировка, камуфляж и иные военные хитрости, направленные на то, чтобы остаться незамеченными.

Стелс-технологии: Невидимки XXI века

Известно: тот, кто заметил врага первым, имеет серьёзное преимущество. Но одно дело, когда враждующие следят друг за другом невооружённым глазом или при помощи нехитрой оптики, и совсем иное, когда борьба идёт с противником, удалённым на десятки и даже сотни километров. С середины XX века на помощь человеческому глазу пришли радиоэлектронные и акустические приборы-локаторы. Они всегда на страже, и кажется, что спрятаться от них невозможно. Однако противостояние меча и щита, брони и снаряда никогда не прекращалось: учёные и инженеры упорно изыскивают пути и средства, позволяющие военной технике и бойцам уклониться от всевидящего ока противника. В ходе этих изысканий сначала родилась идея, а затем материализовалась основанная на ней стелс-технология. Она и стала тем самым «щитом» — защитой от «меча», в роли которого выступает радиосигнал радара. Технология получила название от английского stealth, переводимого на русский как «хитрость» или «украдка». Так в чём же суть этой хитрой новинки?

Волнорезы

Принцип действия радара состоит в том, что отправленный антенной радиолокационной станции (РЛС) радиосигнал, попав на любую поверхность (будь то корпус самолёта, корабля либо ракеты), от неё отражается. Фюзеляжи летательных аппаратов, разрабатываемые прежде всего с учётом требований аэродинамики, как правило, имеют обтекаемые, то есть округлые формы. Встретившийся с ними радиосигнал, отразившись, разлетается во все стороны. Таким образом, один из отражённых лучей возвращается в антенну радара и улавливается установленной там же принимающей станцией. Аппаратура автоматически рассчитывает время прохождения сигнала до цели и обратно и таким образом определяет расстояние до объекта, его координаты и параметры движения: высоту, направление и скорость. Очевидно, что радиолокационная заметность любого объекта зависит от того, как хорошо и в каких направлениях он отражает радиоволны. Степень заметности определяется величиной эффективной площади рассеяния (ЭПР) — способностью объекта рассеивать электромагнитную волну. Каждый из летательных аппаратов имеет собственное значение ЭПР. Например, американский гигант — восьмимоторный бомбардировщик B-52 — имеет ЭПР, равную 100 кв. м., а обычный истребитель всего лишь 3-12 кв. м.

Русский след

В 1966 году советский физик Пётр Уфимцев опубликовал в одном из научно-технических журналов статью, в которой выразил идею, что выполненный из особых материалов со специальным покрытием летательный аппарат, фюзеляж которого имеет гранёные, а не округлые формы, может стать почти незаметным для РЛС. Этой статьёй заинтересовался специалист по радарам американской фирмы «Локхид», работавшей в то время над самолётом нового поколения — высотным разведчиком и перехватчиком. Новая машина должна была быть незаметной для радаров противника. И именно при её создании идеи советского физика впервые были применены на практике. К середине 70-х годов XX века авиация США получила разведчик SR-71 Black bird («Чёрная птица»), фюзеляж которого, помимо особого покрытия, отличался необычной формой, существенно уменьшающей отражательную поверхность. Окрылённые успехом, американцы сразу же приступили к разработке новых типов боевых самолётов-невидимок. Кстати, и сам Уфимцев вскоре перебрался в Штаты, где занялся продвижением основанных на его идее технологий.
В начале 1977 года впервые поднялся в воздух, а 1983-м был принят на вооружение первый истребитель-невидимка F-117A Have Blue. Вскоре Пентагон заказал фирме Northrop новый стратегический бомбардировщик с использованием стелс-технологий. Через 5 лет ВВС США получили тяжёлый бомбардировщик В-2 Spirit («Дух»). Он, как и F-117, получил боевое крещение в 1991 году во время войны в Ираке. Тогда их появление и боевое использование вызвало фурор. Самолёт был представлен как зримая демонстрация современных способов ведения воздушной войны и вообще военного могущества США. По окончании операции «Буря в пустыне» заместитель командующего ВВС США Джон Уэлч заявил: «Стелс-технология вернула нас к тому фундаментальному принципу войны, который зовётся сюрпризом. Если вы можете добиться эффекта неожиданности, вы получите большое преимущество».

Невидимки в небе

Сегодня во всех промышленно развитых государствах, имеющих собственное военное авиастроение — России, США, странах Евросоюза, Китае, Израиле, Турции, Индии, Иране и других, — практически все новые разработки боевых самолётов, крылатых ракет и беспилотных аппаратов выполняются с использованием стелс-технологий. Помимо уже упомянутых американских машин в эксплуатации находятся: тяжёлый бомбардировщик В-1 Lancer («Улан»), истребитель F-15 Silent eagle («Тихий орёл») и другие. В России стелс-технология используется при модернизации таких машин, как бомбардировщик Ту-160, истребитель-бомбардировщик Су-34, а также истребитель МиГ-29СМТ, у которого за счёт применения поглощающих радиоизлучение покрытий удалось понизить ЭПРдо 1 кв. м.
Следует отметить, что эффективно использовать все возможности стелс-технологий при модернизации созданных много лет назад летательных аппаратов весьма проблематично. Необходимое при этом существенное изменение внешних обводов этих машин входит в противоречие с требованиями аэродинамики, отступление от которых неизбежно ведёт к снижению основных тактико-технических характеристик летательных аппаратов, таких как скорость полёта и манёвренность.

И в море

Стелс-технология применяется не только при создании самолётов. В подводном флоте с вражескими сонарами (подводными локаторами) борются путём радикального снижения шумности и применения специального резинопо-добного покрытия. В надводных кораблях отказываются от обтекаемых форм палубных надстроек, башен и т.п., на все, что находится над водой, наносят специальные покрытия, поглощающие радиоволны.
С применением стелс-технологий сегодня строят свои боевые корабли США, Франция, Англия, Норвегия, Китай и, конечно, Россия. В основном это корабли малого и среднего классов: артиллерийские и ракетные катера, сторожевые корабли, корветы и фрегаты. ВМФ США недавно принял в строй боевой корабль-невидимку с футуристическими очертаниями — LM-2. Российским первенцем, созданным с учётом стелс-технологий, стал корвет «Стерегущий», построенный на верфях Санкт-Петербурга в 2007 году. Теперь он регулярный участник военно-морских парадов на Неве, и зрители, вероятно, уже обратили внимание на непривычную угловатость его форм, особенно носовой артиллерийской установки.

РЛС против стелс-самолётов

Современные радары (например, российские «Ирбис» или «Жук») способны различать цели по размеру и типу, то есть определять, что попало в их поле зрения: пассажирский лайнер, боевой самолёт, вертолёт, ракета или беспилотник. Командование российскими войсками ПВО заявляет, что в настоящее время выпускаемые за рубежом невидимки, созданные с учётом стелс-технологий, не являются невидимыми для отечественных РЛС. Такие летательные аппараты успешно обнаруживаются и сопровождаются нашими станциями наблюдения. Однако нигде не упоминается ни дистанция, на которой засекается невидимка, ни количество целей, которое отечественные радары способны сопровождать одновременно.

Форма имеет значение

Целью стелс-технологий является предельно возможное уменьшение ЭПР объекта. Это достигается двумя путями: во-первых, за счёт максимально возможного поглощения радиоизлучения поверхностью летательного аппарата или корабля, во-вторых, направлением отражённого сигнала куда угодно, но только не к антенне РЛС. Первого добиваются за счёт использования особого покрытия, а второго — придавая корпусу не округлые, а ломаные формы. Таким образом, истребитель, выполненный с использованием стелс-технологий, обладает ЭПР не более 0,5-1 кв. м. Правда, при этом приходится жертвовать идеальной аэродинамикой.

Журнал: Все загадки мира №7, 6 июля 2020 года
Рубрика: Лаборатория
Автор: Константин Ришес

Метки: лженаука, корабль, армия, самолёт, Все загадки мира, технология, авиация, флот, невидимость, стелс



Telegram-канал Багира Гуру


Исторический сайт Багира Гуру, история, официальный архив (многое можно смотреть онлайн, не Википелия); 2010 — . Все фото из открытых источников. Авторские права принадлежат их владельцам.