После почти трех десятилетий работ по технологиям малозаметности, и фокусируясь практически исключительно на радиолокационной скрытности, аэрокосмическая промышленность США изучает новые технологии для достижения невидимости в оптическом спектре, пишет flightglobal.com.
Со времен знаменитого инженера завода Skunk Works Дениса Оверхолзера (Denys Overholser), разработавшего уравнения для первого демонстратора Stealth-технологий Have Blue компании Lockheed, производители самолетов играют в «кошки-мышки» с противостоящими им разработчиками систем ПВО.
Первая цель Stealth-технологий заключалась в обеспечении скрытности самолетов от обнаружения бортовыми и наземными радарами. Таким образом, современные технологии Stealth развивались от граненых форм Lockheed Martin F-117 до смешанно-кривых очертаний Northrop Grumman B-2 и уникальной комбинации в виде Lockheed F-22, сочетающего в себе высокую скорость, маневренность и очень низкую радиолокационную сигнатуру.
Несмотря на только один подтвержденный случай подтвержденного сбития малозаметного самолета - F-117 в Косово 27 марта 1999 года, на фото – продолжается совершенствование радиолокационной малозаметности, которое осуществляется за занавесом «черных (тайных) программ».
Когда в марте этого года Boeing представила Stealth-вариант F-15 Silent Eagle, руководитель программы Брэд Джонс (Brad Jones) столкнулся с градом скептических вопросов со стороны журналистов. Правительство и представители конкурирующей компании Lockheed (F-35 Joint Strike Fighter) также поставили под сомнение заявления Boeing о якобы достигнутых фирмой успехов по разработке F-15 Silent Eagle. Г-н Джонс отказался вдаваться в подробности.
Радиолокационная малозаметность достигается формированием конструктивных особенностей, позволяющие отражать радиолокационные волны в сторону от излучающей РЛС, специальных материалов и покрытий, которые поглощают энергию собственных радиолокационных и электронных систем.
Недавний иск против Lockheed, поданный в суд бывшими разработчиками F-22, и который заключался в том, что компания на этапе разработки самолета сознательно производила поврежденные покрытия для истребителя, вызвал немало шуму в прессе. Lockheed отвергла эти обвинения, прозвучавшие из уст бывшего сотрудника Даррелла Олсена (Darrol Olsen). Суд установил, что целью работ Lockheed была разработка самолета с сигнатурой как у «шмеля».
Судебные разбирательства показали, что радиопоглощающее покрытие F-22 по своей эффективности достигает большинства желаемых величин эффективной площади рассеяния (ЭПР). На F-22 наносится несколько слоев специальных покрытий.
«Все три слоя покрытия должны отвечать определенным требованиям и наноситься в следующем порядке. Первое покрытие это грунтовка планера, и предназначено для достижения гладкой поверхности, способствующей спайке проводящего покрытия. Второй слой покрытий, состоящий из серебряных частиц, смешивается с полиуретановыми материалами и предназначен для проведения, рассеивания и отражения радиолокационных сигналов. Третий слой имеет и другие металлические материалы, способствующие снижению инфракрасного излучения. Кроме того, используются и другие покрытия, в частности, радиопоглощающие материалы, специальные наполнители, клеи».
Подобные технологии в той или иной мере применяются во всех случаях, когда требуется снижение радиолокационной заметности. Они применяются на пилотируемых истребителях и бомбардировщиках, беспилотных летательных аппаратах и дорогостоящих типах ракет. В течение последнего десятилетия технологии радиолокационной малозаметности были значительно усовершенствованы с созданием истребителя F-35, который должен идти на экспорт.
ВВС США планируют рассмотреть вопрос применения Stealth-технологий для создания транспортного самолета и воздушного танкера следующего поколения, появление которых можно ожидать после 2020 года. Пожалуй, единственным нетронутым Stealth-технологиями сектором аэрокосмический промышленности является вертолетостроение. Как известно, в 2004 году была аннулирована программа создания малозаметного боевого вертолета нового поколения RAH-66 Команч совместной разработки компаний Sikorsky и Boeing, а также программа создания беспилотного Stealth-вертолета огневой поддержки.
Но как долго малозаметные технологии в радиолокационном диапазоне могут оставаться эффективным средством для преодоления системы ПВО? Этот вопрос остается открытым. Не далее как в 2006 руководитель программы F-22 заявил, что самолет еще сохраняет превосходство над ПВО. Несмотря на успехи в создании комплексной системы противовоздушной обороны, особенно в России, «физики все еще против вас, если вы хотите перехватить F-22 с земли», сказал официальный представитель Lockheed.
Но уже начинают проявляться признаки будущего заката, хоть медленно и постепенно. Офицер турецких ВВС, слушатель американской военно-морской аспирантуры Сердар Caдирчи (Serdar Cadirci) в марте прошлого года опубликовал диссертацию, где проанализировал современное состояние Stealth-технологий и контр-Stealth-технологий.
НОВЫЕ КОНФИГУРАЦИИ
«Стелс-технологии в основном призваны работать против обычных моностатических радарных систем, которые охватывают миллиметровый диапазон. Таким образом, основные усилия по борьбе с малозаметными самолетами должны быть ориентированы на создание новых и уникальных конфигураций инфраструктуры ПВО. Эти проекты включают в себя радары, работающие в других диапазонах (выше или ниже, чем традиционные миллиметровые РЛС), применение новых методов и «умной тактики», пишет Садирчи.
Но как только система ПВО начнет успешно бороться с малозаметными самолетами, разработчики Stealth-технологий активизируют свои усилия. Секреты следующего поколения Stealth-концепции начинают формироваться. Следующая волна прогресса в технологиях будет заключаться в снижении ЭПР самолетов одновременно во всех диапазонах электромагнитного спектра. Lockheed планирует создание технологий для следующего поколения боевых самолетов, которые в оптическом диапазоне будут способны обманывать даже глаз человека, в том числе и для применения на будущих версиях F-35. Эти работы по-прежнему классифицируются как «чувствительные технологии» и координируются соответствующими правительственными учреждениями США.
Известны и ранние работы по снижению оптической заметности самолетов. Например, во время Второй мировой войны под крылом бомбардировщиков Grumman TBM-3D Avenger были установлены лампы, которые предназначались для устранения тени, тем самым делалась попытка снизить контраст между самолетом и небом при взгляде с земли. Таким образом, бомбардировщики получали несколько драгоценных секунд, оставаясь невидимыми для наблюдателей, и атаковали базы немецких подводных лодок. Но после того, как немцы оснастили свои субмарины радиолокаторами, эта тактика стала бесполезной.
ВВС США использовали аналогичную технику на McDonnell Douglas F-4 во время войны во Вьетнаме в рамках программы Compass Ghost против пилотов истребителей МиГ-21, в ходе которой удалось снизить оптическую видимость «Фантомов» на 30%, пишет Садирчи.
Однако последние работы по созданию осветительных датчиков и технологий обещают вызвать вторую революцию этой старой идеи. Встроенные датчики, установленные на борту самолета, теперь могут точно измерить яркость самолета, движущегося по небу.
Как заявляет инженер фирмы Philips Electronics North America Кевин Доулинг (Kevin Dowling), в рамках современного проекта Yehudi создана запатентованная концепция встраивания датчиков и светоизлучающих диодов в покрытие самолета.
Доулинг говорит, что технология заключается в том, чтобы размыть контраст между цветом неба и самолетом, а затем настроить цвета, излучаемые светодиодными панелями, чтобы самолет принял цвет неба. С некоторого расстояния наблюдатель будет видеть только мерцающий, размытый объект, движущийся по воздуху, говорит он.
В последние недели базирующийся на Западном побережье США подрядчик Пентагона обратился к фирме Philips с идеей разработки покрытий для морских судов. Philips не в состоянии разрабатывать и продавать оптические Stealth-системы, но будет поставлять компоненты для системного интегратора, говорит Даулинг.
В последнее время совместная группа исследователей из Университета Дюка (Duke University) и Юго-восточного университета Наньцзин (Southeast University of Nanjing) представила ряд композитных материалов. Их свойства позволяют им быть невидимыми в определенных полосах миллиметрового диапазона. Такие материалы могут стать первым шагом для создания эффективных систем маскировки.
