После того, как оказались доступны фотографии российского истребителя пятого поколения ПАК ФА, начались рассуждения о величине эффективной площади рассеяния (ЭПР) этого самолета.
Какие решения применили российские инженеры для сокращения ЭПР перспективного истребителя? Известно, что наибольшей радиолокационной сигнатурой во фронтальной проекции обладают высвечивающиеся из каналов воздухозаборников лопатки турбины двигателя. Разработчики пытаются предотвратить прямое проникновение радиолокационных волн в эту часть самолета.
Предварительный анализ показывает, что разработчики ПАК ФА добились очень малой фронтальной ЭПР, использовав кривизну воздухозаборников. Можно сделать вывод, что 90% входного отверстия двигателей скрыты от прямого проникновения радиолокационных волн.
Также видно, что российские инженеры использовали ту же методику расчета углов планера ПАК ФА, что и американцы на F-22, но под несколько другими ракурсами.
Подытоживая имеющиеся данные, можно сделать вывод, что ПАК ФА будет иметь очень низкую ЭПР, аналогичную F-22, или даже ниже, по меньшей мере, во фронтальной проекции (без учета уровня совершенства радиопоглощающих покрытий, характеристики которых неизвестны).
Блог также напоминает читателям, что такое технология «стелс».
Термин стелс (Stealth) впервые появился с 1980-х годов, и стал весьма популярным с 1990-х во время войны в Персидском Заливе, где использовался малозаметный тактический бомбардировщик F-117. Эти самолеты наносили удары по высокозащищенным целям в Багдаде и, казалось, имели «иммунитет» от ПВО Ирака, превратившей небо страны в сплошное зарево зенитного огня.
ЭПР является величиной отражаемых целью радиолокационных сигналов, которая поступает в радар противника. Известно, что только малая часть радиолокационных волн возвращается к излучающему радару, значительная часть рассеивается в различных направлениях. Расчет времени между излучением импульса и его возвращением обратно в антенну радара позволяет определять расстояние до цели.
Технология стелс является попыткой резко сократить ЭПР летательного аппарата с помощью материалов, способных поглощать энергию радиолокационных волн, а также применение таких форм планера, которые будут рассеивать электромагнитные импульсы под разными углами, предотвращая их возврат в антенну радара противника.
Наиболее известным методом снижения ЭПР является использование неметаллических материалов (углеродные композиционные материалы, стеклопластик и другие) в планере летательного аппарата. Тщательная проработка поверхности планера, которая будет предотвращать прямой угол отражения сигналов, также весьма эффективна. Разработчики избегают углов, равных 90 град. Чтобы нейтрализовать остаточный радиосигнал, в самолетах применяют подкладки в виде поглощающих материалов, которые способны минимизировать отражение сигналов в широком диапазоне частот, излучаемых вражеским радаром.
Применение всех видов технологии стелс может резко сократить ЭПР летательных аппаратов, в том числе и самых крупных. Например, ЭПР стратегического бомбардировщика В-52 составляет около 100 кв. м., но уже на В-1В эта величина была сокращена до 1 кв. м. ЭПР F-117 была между 0,01 и 0,001 кв. м.
Дальность обнаружения летательного аппарата пропорциональна квадратному корню величины ЭПР. Например, если радар способен обнаружить цель с ЭПР 10 кв. м на дальности 100 миль, то цель с ЭПР 5 кв. м будет обнаружен лишь на дистанции 84 мили. Цель с ЭПР 1 кв. м будет обнаружена на дальности всего 55 миль. Таким образом, снижение ЭПР на 99% сокращает дальность обнаружения на 45%. Сокращение ЭПР в 1000 раз снизит дальность обнаружения на 82%.
Величины ЭПР некоторых типов самолетов и ракет.
В-52 – 100 кв. м.
F-4, A-10 – 25 кв. м.
В-1В – 1 кв. м.
Tornado – 8 кв. м.
МиГ-21 – 3 кв. м.
МиГ-29 – 5 кв. м.
F-16C, F-18C – 1,2 кв. м.
Gripen – 0,1 кв. м.
Eurofighter – 0,25-0,75 кв.м.
Exocet, Harpoon - 0,1 кв. м.
JSF – 0,005 кв. м. («размер мячика для гольфа»)
F-117, B-2, F-22 – от 0,01 до 0 ,001 кв. м
Вероятно, требование уменьшить ЭПР самолета F-22 в 1000 раз по сравнению с F-15 (25 кв. м.) было выполнено, в таком случае ЭПР F-22 в худшем случае может составлять 0,025 кв. м.