- Radovan, dlaczego powaliłeś ukrycie?
- Jestem przypadkiem. Nie zauważyłem go.
Gdzie marzenie o upiornym wojowniku jest ściśle splecione z najnowszymi osiągnięciami postępu… Pomysł jest prosty - uderzyć, pozostając jednocześnie niewrażliwym na wroga. Ryzyko odwetu jest całkowicie wykluczone. Czarny samolot odlatujący w dal symbolizuje przekonujące zwycięstwo technologii nad nędzną ludzką naturą.
Amerykańskie przechwałki, tajne opracowanie Petera Ufimtseva, legenda agenta „Sfera” i F-117 zestrzelony nad Jugosławią. Surrealizm? Elementy technologii stealth coraz wyraźniej pojawiają się w przebraniu nowoczesnej technologii lotniczej i morskiej. Od rosyjskich korwet typu PAK FA i „Guarding” po amerykańskie „Raptory”, F-35 i niszczyciele szturmowe „Zamvolt”. Pogarda w mediach i wyśmiewanie „specjalistów od sof” w żaden sposób nie wpływają na opinię wojska, że są gotowi poświęcić wszelkie środki na rzecz zmniejszenia sygnatury radarowej i termicznej sprzętu wojskowego. Niemniej jednak zniszczenie „niewidzialnego samolotu” nad strefą walki za pomocą systemu obrony przeciwlotniczej z 1950 roku dało wiele powodów, by wątpić w skuteczność istniejącego „ukrycia”.
Opinia publiczna była podzielona.
W jednym obozie są ludzie prości i ufni, pobożnie wierzący, że stare sowieckie kompleksy i radary metrowe wystarczą, by przeciwdziałać nowoczesnemu „ukrywaniu się”. Mają do tego prawo! Serbowie zestrzelili Nighthawk z przestarzałego C-125 Neva.
Z drugiej strony są apologeci postępu technicznego. Zagorzali technofaszyści, przekonani o potędze współczesnej nauki, których argumenty opierają się na stosunku liczby lotów bojowych do liczby strat. Wygląda groźnie i przekonująco.
Czym właściwie jest ukrywanie się? W sumie istnieje mnóstwo mitów i legend, często bardzo dalekich od zdrowego rozsądku. Zainteresowany tematem autor proponuje przeprowadzić wspólne śledztwo i spróbować zrozumieć, co jest przyczyną skandalicznego sukcesu „niewidzialnych mężczyzn”.
"Stealth" (z angielskiego stealth - stealth, cuncing) - zestaw środków zmniejszających widoczność sprzętu wojskowego w zakresie fal radiowych / podczerwieni / akustycznych / widzialnych (podkreśl to konieczne) w celu utrudnienia wrogowi by to wykryć. Oczywiście nie mówimy o całkowitej niewidzialności, a jedynie o zmniejszeniu widoczności. Zobaczyć bombowiec z odległości 50 czy 100 km - różnica jest ogromna.
Ludzie zetknęli się z efektem zmniejszenia widoczności samolotów dla radarów wroga na początku rozwoju radaru, podczas II wojny światowej. Bombowiec z litego drewna British Mosquito był praktycznie niewidoczny dla niemieckiego systemu obrony powietrznej. Niemcy nie pozostali w tyle - projektanci samolotów bracia Horten, nie wiedząc o tym, stworzyli prawdziwą „niewidzialność” - poprzednika nowoczesnego skradania się. Ich „epicki” Ho.229 – gdyby pojawił się na polu bitwy – byłby trudnym orzechem do zgryzienia dla radarów z tamtej epoki.
Do lat pięćdziesiątych w tej kwestii zgromadzono solidną bazę teoretyczną; naukowcy i projektanci samolotów mieli już jasne wyobrażenie o metodach redukcji sygnatury. Wśród nich - zastosowanie różnych materiałów radioprzepuszczalnych i pochłaniających promieniowanie, opracowanie specjalnych form i wyglądu samolotów.
Nie ma co wątpić w to, że ciała są zdolne do pochłaniania promieniowania radiowego - łatwo to sprawdzić wkładając rękę do mikrofalówki. Farby ferromagnetyczne, które wzmacniają efekt pochłaniania fal radiowych, znalazły szerokie zastosowanie w konstrukcji samolotów ekstremalnych D-21, U-2, A-12 i SR-71 Blackbird do rozpoznania na dużych wysokościach. Te ostatnie, o specjalnie spłaszczonym kształcie, mogły śmiało pełnić rolę prawdziwego „ukrycia”.
SR-71
Bezzałogowy samolot rozpoznawczy Lockheed D-21 (1966). Pułap 30 km, max. prędkość 3,6 mln
Ale czy możliwe jest stworzenie tak doskonałej maszyny, której radar w ogóle nie zobaczy?
Odpowiedzi udzielił sowiecki fizyk Piotr Ufimcew, ekspert od dyfrakcji fal radiowych na ciałach o skomplikowanych kształtach. Tak, stworzenie takiego samolotu jest możliwe! Efektywny obszar rozproszenia (RCS lub po prostu - widoczność) samolotu zależy bardziej od kształtu niż od jego wielkości. Jedynym problemem jest to, że pojawienie się niewidzialnego samolotu naruszy wszystkie prawa aerodynamiki.
F-117A w zniszczonej bazie lotniczej w Kuwejcie
Monografia „Metoda fal brzegowych w fizycznej teorii dyfrakcji" stała się gwiazdą przewodnią na drodze do powstania „czarnych płaszczyzn". Książka, wydana w nakładzie 6500 egzemplarzy, nie zrobiła większego wrażenia na sowieckich specjalistach, ale przedstawiony w nim aparat matematyczny zainteresował czytelników po drugiej stronie oceanu. Piotr Jakowlewicz Ufimcew napisze program komputerowy „Echo-1”, który pozwoli określać RCS prototypów samolotów bez konieczności budowania ich pełnego skalować modele i przeprowadzać złożone testy.
Pierworodny niewidzialnego lotnictwa
Skandaliczny pomysł Lockheeda Martina, F-117 Nighthawk i jego mniej znanego poprzednika, tajnego demonstratora koncepcji, Have Blue.
Kariera "Have Blue" była krótkotrwała - obaj niewidzialni zginęli w katastrofach lotniczych. Więcej szczęścia miał „Koszyk”: był w stanie dorosnąć do etapu masowej produkcji. Razem – 64 samoloty, w tym pięć prototypów YF-117.
Lockheed ma niebieski
Woblin Goblin - "Kulawy krasnolud". Arcydzieło futuryzmu. Stylowy czarny samolot, który nigdy w pełni nie ujawnił swoich tajemnic. Głównym z nich jest to, jak ten cud mógł wznieść się w powietrze?! Istnieje jednak przypuszczenie na ten temat – jeśli zainwestujesz w projekt sto lub dwa miliardy, możesz nawet sprawić, by fortepian latał…
Podczas projektowania swojego pierwszego „ukrycia”, Yankees poświęcili wszystkie inne parametry osiągów samolotu, poświęcając się ukrywaniu się. Pomimo oznaczenia myśliwca (F - myśliwiec), "Nighthawk" kategorycznie nie mógł prowadzić bitwy powietrznej, a całe jego uzbrojenie składało się z pary 907 kg bomb kierowanych. Tajny bombowiec do tajnej penetracji systemu obrony powietrznej wroga i wykonywania szczególnie niebezpiecznych misji.
O wyglądzie decydował cel. Głównym zagrożeniem dla F-117 były naziemne systemy obrony powietrznej. Stąd – charakterystyczna sylwetka wszystkich samolotów stealth „pierwszej generacji”. Idealnie gładka powierzchnia dolna i wiele ściętych krawędzi tworzących górną stronę kadłuba, zorientowane pod kątem większym niż 30 stopni od pionu, ponieważ ten kształt doskonale rozprasza promieniowanie naziemnych instalacji radarowych. Piekielne „zniekształcające lustro”, które odbija promienie we wszystkich kierunkach, z wyjątkiem tego, w którym znajduje się radar wroga.
Dalej jest standardowy zestaw technik ukrywania się:
- wewnętrzne zawieszenie broni;
- blokery radarowe na wlotach powietrza silnika (wielowarstwowa metalowa siatka zasłaniająca łopatki sprężarki);
- farby ferromagnetyczne i wielowarstwowe powłoki radioabsorbujące - na wszystkich bez wyjątku, nawet wewnętrznych częściach samolotu. Nasi eksperci, którzy badali wrak zestrzelonego Nighthawka, twierdzą, że czuje się, jakby był zrobiony w całości z linoleum w dotyku;
- fasetowany świetlik z pozłacaną powłoką przewodzącą elektryczność, która wyklucza napromieniowanie wyposażenia wnętrza kabiny. W przeciwnym razie odbicie od tylko jednego hełmu pilota mogłoby być większe niż od całego samolotu;
- "piłokształtne" łączenia paneli kadłuba i drzwi przedziałów (proste szczeliny są mocnymi odblaskami, dlatego podzielone są na wiele krótkich segmentów);
- wymienne urządzenia antenowe. Podczas misji bojowych stealth nie miał dwukierunkowej komunikacji ze swoim dowództwem - cały sprzęt radiowy samolotu działał tylko do odbioru;
- wreszcie brak radaru lotniczego. F-117 wykorzystywał tylko pasywne systemy gromadzenia danych: kamery termowizyjne, nawigatory GPS, radionamierniki i detektory radarowe … Podczas lotów nad terytorium wroga piloci wyłączali nawet radiowysokościomierz. Każde własne promieniowanie może dać „niewidzialność”;
- inne środki ostrożności, w szczególności obecność innych samolotów NATO była zabroniona w pobliżu "ukrycia". Nie ma potrzeby ponownego zakłócania systemu obrony powietrznej przeciwnika.
Blokery radarowe na wlotach powietrza silnika są wyraźnie widoczne
Oprócz zmniejszenia sygnatury w głównym zakresie fal radiowych, twórcy F-117 starali się zmniejszyć tło termiczne samolotu. Dysze o płaskim kształcie (dla lepszego mieszania spalin z otaczającym powietrzem i szybkiego schłodzenia strumienia) zostały pokryte przegrodami, aby uniemożliwić obserwowanie silników od strony dolnej półkuli. Czarny kolor samolotu nie tylko utrudniał wykrycie na tle nocnego nieba, ale także przyczyniał się do wczesnego rozpraszania ciepła.
Od wewnątrz „czarny samolot” nie chciał być zaskakująco prosty: silniki z myśliwca pokładowego F/A-18 i elementy systemu sterowania z myśliwca F-16. W samolocie wykorzystano również szereg jednostek z SR-71, a nawet z szkoleniowego bliźniaka T-33.
Podniebna kawaleria
„NIEWIDZIALNE” ZOSTAŁO WYKRYTE I ZABIJANE!
Jak? Ten temat jest wart osobnego (następnego) artykułu. Trzeba tylko dodać, że systemy radarowe systemu obrony powietrznej S-125 raczej nie miały z tym nic wspólnego. Bezczelni, pewni całkowitej bezkarności Yankees latali na średnich wysokościach. Serbowie wizualnie wykryli samolot i naprowadzili pocisk za pomocą celownika optycznego telewizyjnego Karat-2 (indeks GRAU 9Sh33A). Ta wersja została potwierdzona przez dowódcę baterii Zoltana Daniego, gdzie według niego użyli zaktualizowanej francuskiej kamery termowizyjnej. Nie o to chodzi. Celowanie za pomocą optyki jest jednym ze standardowych trybów działania systemu obrony powietrznej S-125 podczas pracy w trudnym środowisku zagłuszania.
Po prawej stronie znajduje się wrak F-117A. Po lewej - kil i latarnia zestrzelonego F-16. (Muzeum Lotnictwa w Belgradzie)
Kulawy Goblin został zhańbiony i po cichu przeszedł na emeryturę. Niestety, trudno się zgodzić. Samoloty tego typu były w służbie przez ćwierć wieku (1983-2008) i były regularnie wykorzystywane w konfliktach zbrojnych. Pentagon twierdzi, że odniósł sukces (tysiące zniszczonej infrastruktury wroga). Podczas agresji na samą Jugosławię F-117A wykonał 850 lotów bojowych. Straty są niewielkie - tylko jeden samochód. Przynajmniej Serbowie pokazali tylko jeden zestaw wraków Black Hawk Down.
Jeśli zignorujemy spekulacje, ograniczenie produkcji „Black Hawks” (59 bojownik F-117A - według standardów US Air Force, nawet nie zaczął budować) tłumaczy się następującymi przyczynami:
a) konkretny cel bombowca półeksperymentalnego;
b) początek prac nad "stealth" nowej generacji - B-2 i F-22 "Raptor";
c) zniknięcie głównego wroga - ZSRR. Nighthawki zostały ukończone w 1990 roku.
Techniki redukcji sygnatury zastosowane w samolotach stealth „pierwszej generacji” były zachwycające, ale dalekie od najbardziej kompetentnych rozwiązań. Wbrew mitom „Kulawy Goblin” nie cierpiał z powodu złej obsługi i mógł nawet przeprowadzać tak skomplikowane operacje, jak tankowanie w powietrzu. Jednocześnie nie mógł przejść do prędkości naddźwiękowej, nie mógł manewrować z przeciążeniami powyżej 6g, miał niewystarczającą prędkość wznoszenia i niskie obciążenie bojowe.
Oczywiście tak wysoko wyspecjalizowany „cud” nie mógł odpowiadać pilotom lotnictwa taktycznego. Postanowiono rozwinąć temat „niewidzialności”, poświęcając coś, zdobywając w zamian nowe, doskonałe umiejętności.
Tak narodziła się DRUGA GENERACJA STALI.
F-22 Raptor i myśliwce przewagi powietrznej PAK FA, myśliwiec wielozadaniowy F-35, a także niezliczone jednostki rzemieślnicze z całego świata, w tym chiński J-20, japoński ATD-X, turecki TFX i inne koncepcje kopiujące zewnętrzne pojawienie się rosyjskich i amerykańskich myśliwców nowej generacji.
Najwyższą kastą lotnictwa bojowego są myśliwce przewagi powietrznej, które wyznaczają standardy w akrobacji lotniczej. I niezgrabne żelazka do ukrywania się, chwytające powietrze uszkodzonymi kikutami skrzydeł. Jak udało Ci się połączyć sprzeczne wymagania przy projektowaniu tych maszyn?
Główną ideą wszystkich nowoczesnych „ukrycia” jest równoległość krawędzi i krawędzi samolotu. Projektanci celowo pozostawili kilka wąskich „stref niebezpiecznych”, w których rozproszone są sygnały radarów wroga, co utrudnia wykrycie samolotu z innych kierunków. „Spłaszczony” kształt kadłuba, płynnie płynący w płaszczyźnie skrzydła, przyczynia się do lepszego rozproszenia fal radiowych i zmniejszenia RCS. Maksymalny efekt zmniejszenia widoczności „Raptorów” i PAK FA należy obserwować od frontu. Skąd pochodzi główne zagrożenie, to zbliżający się wrogi myśliwiec.
Wszystko genialne jest proste! Wariant równoległoboczny umożliwił osiągnięcie akceptowalnych charakterystyk lotu, wystarczających do skutecznej walki powietrznej. Częściowe naruszenie aerodynamiki w porównaniu z idealnie „czystą” aerodynamiczną konstrukcją myśliwców 4. generacji zostało zrekompensowane zwiększonym stosunkiem ciągu do masy i zastosowaniem silników o kontrolowanym wektorze ciągu.
Po tym następuje obowiązkowa lista technik zmniejszania widoczności: wewnętrzne przedziały na broń, ogon w kształcie litery V, połączenia piłokształtne drzwi przedziałów, pozłacany gładki daszek, kanały wlotu powietrza w kształcie litery S, wysokiej jakości montaż i dopasowanie wszystkich części na zewnętrzna powierzchnia skrzydła i kadłuba, minimalne szczeliny i wnęki rezonatorowe, stare dobre farby ferromagnetyczne i powłoki radioabsorbujące oraz oczywiście możliwość obsługi systemu obserwacji i nawigacji statku powietrznego w trybie całkowicie pasywnym.
Osobno poruszono kwestię strategicznego bombowca B-2 Spirit, zbudowanego według schematu „latającego skrzydła”. Inna opcja redukcji sygnatury, zapewniająca maksymalną redukcję RCS, gdy samolot jest napromieniowany przez radary naziemne.
Sam schemat „latającego skrzydła” zawiera najwyższe znaczenie lotnictwa: skrzydło jest głównym elementem samolotu. Cała reszta (kadłub, kil, PGO) to nadmiar balastu i jeśli to możliwe, należy pozostawić na ziemi. Ten sam kil ze sterem, wbrew opinii laika, nie jest obowiązkową częścią konstrukcji samolotu: skręt w powietrzu odbywa się dzięki kołysaniu samolotu, dzięki czemu siła nośna spada na „dolnym” skrzydle samolot; na „szczycie” wzrasta. Wyłaniający się moment sił unosi samochód w powietrze. Dlatego tak ważny jest parametr „obciążenie skrzydła” – im mniej kg na m2. metra powierzchni skrzydła, tym bardziej aktywnie manewruje samolot.
Jeśli chodzi o sam B-2, oprócz braku głównego czynnika demaskującego - stępki, Flying Skat posiada pełną gamę wyżej wymienionych technik ukrywania się: połączenia piłokształtne części, minimalne szczeliny, powłoki pochłaniające promieniowanie itp.
Brak stępki nie ma wpływu na manewrowość Ducha. Jedynym problemem jest stabilizacja: bombowiec stealth nie trzyma się dobrze kursu. Co jednak w najmniejszym stopniu nie dotyczy dwuosobowej załogi: automatyka określa położenie samolotu w kosmosie sto razy na sekundę i nieprzerwanie wysyła impulsy korekcyjne do napędów powierzchni sterowych.
Technologia stealth stała się jednym z głównych kosztów przy tworzeniu B-2, ale nienormalnie wysoki koszt (2 miliardy dolarów, w tym koszty badań i rozwoju oraz koszty operacyjne) tłumaczy się ogromnym rozmiarem 170-tonowego czterosilnikowego bombowca, zdolnego ciągłego latania przez 50 godzin. Oprócz zaawansowanego technologicznie wypychania samolotu stealth: co to jest radar AN / APQ-181 z aktywnym układem fazowym, zdolnym do skanowania pasa podłoża o szerokości 240 km z wysoką rozdzielczością.
Głównym wnioskiem z tej krótkiej wycieczki do historii samolotów stealth będzie nieoczekiwane stwierdzenie, że zmniejszenie widoczności nie wymaga skomplikowanych i kosztownych rozwiązań. „Skradanie” opiera się na logice i zdrowym rozsądku, poparte rygorystycznymi obliczeniami matematycznymi. Geometria kształtów i twarzy. Kapryśne powłoki radioabsorbujące, będące głównym przedmiotem krytyki ze strony hejterów „czarnych samolotów”, nie mają kluczowego znaczenia i są dodatkowym półśrodkiem zmniejszającym widoczność w centymetrowym zakresie fal radiowych.
I tutaj zbliżamy się do tematu następnego artykułu - dlaczego krajowe radary wciąż widzą amerykańskiego „niewidzialnego”?
