Преподавателям Теории Антенн и Электродинамики СВЧ не читать!
Кондрашка хватить может.
Мы тут по-простому, по рабоче-крестьянски, можно сказать.
Что главное в самолётах невидимках? «Покрытие, поглощающее радиоволны»? Не угадали. Это самый бессмысленный элемент стелс-технологий. Настолько бессмысленный, что нигде, кроме рекламы от него никакой пользы. Есть то оно есть, но не работает. Реально, для того, чтобы оно работало, нужно иметь толщину этого покрытия, соизмеримую с длиной волны облучающего радара или больше. Поскольку подавляющее большинство радаров, наводящих ракеты, работает в диапазоне 3-10см, а большинство обзорных радаров в диапазоне 0,2-2м, то делайте вывод – толщина должна быть метра полтора. Можно ли возить это на истребителе? Нет. Но пипл налогоплательщики «хавают».
А что тогда? Первый и важнейший элемент стелс-технологий - это форма самолёта (кривоватое выражение, но другого не подобрал). Его форма конструируется так, чтобы падающий на самолёт луч отражался в соответствии с известным со школы «угол падения равен углу отражения» куда угодно, только бы не в сторону облучающего радара. Тогда радар получит минимальный отражённый сигнал, которого может не хватить для приёма и обработки.
Схема автора
Ради выполнения этого первоочередного требования конструкторам приходится создавать аэродинамических уродцев (Су-57 не замай!). Вот, например, первенец этого большого обмана.
Автор фото Glenn Beasley
Это убожище летало только с помощью компьютера, так как было аэродинамически совершенно неустойчиво и лётчик напрямую с управлением не справился бы. Более новые F-22, F-35 выглядят чуть лучше, но всё равно летуны они не очень. Это не касается Су-57, но русские дикари даже содрать ничего не могут, у них всегда лучше получается.
Что же определяет такую характерную и странную - фасеточную форму стелс-самолётов? Четыре фактора:
1. Блестящие точки
2. Отражение от рёбер
3. Отражения от плоскостей
4. Турбинный эффект
Есть такая штука, технари называют её - уголковый отражатель, математики – трёхгранный угол.
Три плоскости под 90 градусов. Выглядит примерно вот так
Это можно купить на Алибабе. Уголковый отражатель.
Используется в морских и речных ориентирах, на Луне для измерения расстояния, чтобы не прозевать, когда падать начнёт и пр. В оптическом диапазоне это всем известные катафоты. Работает так
Принцип отражения в уголковом отражателе.
С какого направления на него придёт луч, в то направление он большей частью и вернётся. Такой же эффект можно получить и на двух перпендикулярных плоскостях. На самолете нечто подобное образуется в местах примыкания воздухозаборников двигателей, крыльев и оперения к фюзеляжу, пилонов подвески боевой нагрузки к крыльям и самим бомбам и ракетам . Каждое такое место даёт хорошее отражение электромагнитной энергии в сторону облучающего радара. С точки зрения специалистов по радиолокации это называется «блестящая точка».
Блестящими точками также будут кромки крыльев и оперения, плоскости расположенные перпендикулярно или близко к этому к направлению на радар. Вот посмотрите, например, сколько таких мест на Миг-29.
Автор фото Дмитрий Чекалов. С сайта topwar.ru
Отсюда и вырисовывается такая форма стелс-самолётов, чтобы не было блестящих точек. А всё оружие прячется в бомбовый отсек.
ВВС США фото старшего летчика Александра Кука - https://www.aetc.af.mil/News/Article/1739104/f-35-demo-team-pilot-practices-new-maneuvers/, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=78702133
F-35 с открытыми бомболюками.
Но, стоп! А это что за безобразие?
Источник: Pinterest.ru Faire use
Лейтенант! Вы думаете, он всё еще невидимка? Господин полковник, сэр! В бомболюке место только для пары ракет и всё! …?!
Вот именно! Стоит подвесить чего-нибудь снаружи, и «невидимка» теряет свою невидимость.
Турбинный эффект. Многие авторы считают, что этот эффект – отражение сигнала от быстро вращающихся лопаток турбины (на самом деле первой ступени компрессора, турбина то в задней части двигателя и окружена пламенем) помогает обнаруживать самолёты-невидимки. Дескать, при вращении периодически лопатки становятся «попиндикулярно» направлению на радар и в этот момент хорошо отражают. Вежливо говоря – чушь! Турбинный эффект даёт дополнительные добавки частоты к сигналу локатора (палки, как говорят расчеты) и совсем не полезны. Наоборот их стараются подавить. Мешают больше. Собственно увеличения ЭПР, следовательно увеличения отражённой к облучающему радару энергии турбинный эффект не даёт. Так, что и бороться с ним особого смысла нет.
Тем не менее конструкторы невидимок стараются с этим эффектом бороться. Засовывают движки поглубже, закрывают воздухозаборники решетками, ставят устройства, называемые радар-блокеры.
Автор не установлен
Радар-блокер F-18. Устанавливался уже тогда, когда о стелс-технологиях только начали говорить.
Идею применения таких устройств американцам подсказали наши ЗРК С-200, в которых производится допплеровская обработка эх-сигнала. Но дело в том, что С-200 радар-блокер никак не мешает, а вот сам турбинный эффект очень неприятен. И к тому же эти устройства душат двигатель, приводя к большой, в сотни км/ч, потере скорости.
Но технологии стелс это не только обеспечение малозаметности в радио диапазоне, это также снижение излучений от самолёта в инфракрасном диапазоне. Самая горячая часть на самолёте, безусловно, сопло его двигателя, далее струя выхлопа. Аэродинамический нагрев обшивки при полёте на сверхзвуке и в режиме огибания рельефа местности тоже может быть значительным – до 300-350 градусов. Как решается эта проблема? Терететически способов только два. 1. Закрыть горячие элементы для направления откуда может прилететь подарочек с ИК ГСН. 2. Сделать горячий элемент негорячим.
Ракеты с инфракрасными (тепловыми) головками самонаведения в наземных зенитных комплексах применяются мало. В основном это комплексы малой дальности и ПЗРК. Но в истребительной авиации они очень распространены. То есть можно ожидать атаку тепловой ракеты как снизу, так и сверху. При этом эти ракеты чаще всего пускаются вдогон за самолётом, потому, что именно сопла захватываются ГСН на сопровождение. Как решают конструкторы эти проблемы?
В первом самолёте с технологией стелс - F-117 двигатели расположили над крылом, а сопла разделили на много мелких частей, сделали плоским и прикрыли снизу специальной поверхностью.
Масштабная модель самолёта F-117, автор модели Виктор Топильский
Благодаря такому решению сопло в нижней полусфере практически не видно, а струя газов, сразу за крылом эффективно смешивается с холодным воздухом. то есть применены оба способа.
На следующей машине стелс – бомбардировщике B-2 применили аналогичный подход.
Масштабная модель самолёта B-2, автор модели Rafał (Podciech)
На F-22 этой проблеме уделили меньше внимания, ограничились просто плоскими соплами
Сопла F-22
Две пластины сверху и снизу сопла обеспечивают лишь поворот струи в вертикальной плоскости для повышения маневренности, но не скрывают тепловое излучение.
На F-35 тоже не заморочивались с этим. Здесь важнее было обеспечить поворот реактивной струи для вертикального подъёма самолёта.
Автор фото Cpl. Aaron Henson Общественное достояние
Естественно, радар-блокеры (см. https://clck.ru/Jg2QT), за турбинами обоих этих аппаратов отсутствуют. Что касается снижения излучения от обшивки, то в этом то как раз какое-то покрытие и может помочь. Как с нагревом, так и и с излучением. Но данных нигде найти не удалось.
Оценили 18 человек
33 кармы