Технология «стелс» нового поколения. первые наработки японских исследователей

Stealth Fighter: F-Lockheed 117 Nighthawk

Прозвища

Официальное название самолета является «Night Hawk», однако альтернативная форма «Nighthawk» часто используется.

Как приоритет скрытности над аэродинамикой, он получил прозвище «Wobblin’ Гоблин» из – за его предполагаемую нестабильность на низких скоростях. Тем не менее, F-117 пилоты заявили прозвище незаслуженно. «Wobblin’ (или ИРМ) Гоблин», скорее всего , пережиток раннего голубые / Старший Trend (ФСД) дней проекта , когда нестабильность была проблема. В USAF, «Леший» (без шаткого) сохраняется в качестве псевдонима из – за появлением самолета. Во время операции Буря в пустыне , саудовцы назвали самолет «Шаба», которое в переводе с арабского «Призрак». Некоторые пилоты также называют самолетом «Stinkbug».

Противостояние с равными

Война в Афганистане постепенно стихает, и Америка перераспределяет свои стратегические акценты. Вместо того чтобы готовиться к непосредственным боестолкновениям с плохо вооруженным противником, ведущим партизанские действия, в Пентагоне задумались о возможных противостояниях с сильными национальными государствами, располагающими вполне современным оружием. Среди военных экспертов такие потенциальные противники называются «равными» (peer) или «почти равными» (near-peer) по военной мощи. В 2011 году администрация Обамы заявила, что Пентагон теперь больше внимания будет уделять ситуации в Азии, которую необходимо считать «ключом ко всему тихоокеанскому региону». За этими словами вырисовывается стратегия, направленная конкретно против Китая — самого сильного в мире из «почти равных» противников.

Этот разворот в стратегическом мышлении вдохнул новую жизнь в программу разработки нового бомбардировщика-невидимки, которую еще в 2009 году закрыл тогдашний министр обороны Роберт Гейтс. Ударный бомбардировщик дальнего радиуса действия может взлетать далеко за пределами доступности для китайских крылатых и баллистических ракет, а его системы противорадарной маскировки позволят преодолеть барьер ПВО, который в этой стране поддерживается на весьма высоком уровне. (См. статью «Война невидимок», «ПМ» № 11’2012.) Кроме того, бомбардировщик может за считанные часы вернуться на базу, чтобы пополнить боезапас, чем выгодно отличается от подводной лодки или надводного корабля. Это преимущество может оказаться весьма важным в длительных военных кампаниях.

Пока что война между китайскими (а также некоторыми другими) разработчиками новых систем ПВО и американскими ВВС ведется только под крышами ангаров. На первый взгляд поверхность фюзеляжа и крыльев В-2 кажется просто черной. А вот старший сержант Джесси Филипс, молодой авиатехник, который никогда не занимался ничем, кроме обслуживания самолетов В-2 на базе Whiteman, способен разглядеть на этой черной шкуре сложный рисунок. В одних местах материал покрытия подобран так, чтобы поглощать волны от радиолокатора, в других отражение радиоволн направляется поперек фюзеляжа на его тыльную сторону.

Метки

Почему он оказался бесполезным?

B-2 Spirit создавался с одной-единственной целью: без помех разбомбить нужные объекты СССР. Но первый полет бомбардировщика состоялся в 1989 году, когда соцлагерь уже разваливался, а ближе к середине девяностых, когда первые «Духи» начали поступать на вооружение, СССР уже давно распался. Холодная война закончилась, а на предполагаемую «горячую» бомбардировщик-невидимка опоздал. Преодолевать сверхмощную ПВО Советского Союза стало незачем, ельцинская Россия была для США вполне верным союзником. Ядерные бомбы на самолетах заменили обычными, и мир так и не узнал, достаточно ли B-2 Spirit незаметен, чтобы преодолеть действительно современные радары. Потому что все случаи боевого применения «самолета-невидимки» были, мягко говоря, не против равных противников, например, Югославии, Ирака, Афганистана, Ливии.

В русскоязычных кругах, правда, ходит легенда, что во время налетов на Югославию один B-2 Spirit был сбит сербскими зенитчиками. Но в данном случае имеет место банальная ошибка: батарея С-125 Золтана Дани сбила не «Спирит», а F-117 Nighthawk — тоже довольно продвинутый самолет, но с несравнимо худшими технологиями малозаметности. Сами же B-2 боевых потерь не несли никогда — только один «дух» был потерян во время аварии.

Lockheed F-117 Nighthawk. Именно такой самолет сбили в Югославии в 1999 году. Фото: wikipedia.org

Впрочем, большой пользы от неубиваемого самолета все равно получить не удалось. Для выполняемых им задач B-2 Spirit имел явно излишние характеристики, а его эксплуатация обходилась чудовищно дорого: достаточно сказать, что без специального ангара радиопоглощающее покрытие самолета теряет свои замечательные и пока ни разу не пригодившиеся свойства.

С учетом всех расходов стоимость бомбардировщика-невидимки зашкалила уже за два миллиарда долларов, и вместо планируемых 132 штук на сегодняшний день построено всего 20. Причем командование ВВС США полагает, что это на 20 самолетов больше, чем нужно. Потому великолепный футуристичный бомбардировщик, созданный для Третьей мировой, в недалеком будущем отправится в отставку. И это хорошо, потому что Третья мировая нам точно не нужна.

ВЕЛИКОЕ ПРОЩАНИЕ С ВЕЛИКИМ ЧЕЛОВЕКОМ — ГЕНЕРАЛИССИМУСОМ ИОСИФОМ ВИССАРИОНОВИЧЕМ СТАЛИНЫМ. 9 МАРТА 1953 ГОДА. МОСКВА.

Аварии и катастрофы

Уязвимость для современных средств обнаружения

По большинству боевых и специальных вспомогательных машин, созданных с применением стелс-технологий, отсутствуют независимые данные по величине эффективной поверхности рассеяния (ЭПР) в различных диапазонах, так как экспертная оценка этой информации может повысить их уязвимость. Часть данных о заметности подобных машин основана на теоретических оценках, также существуют случаи намеренной дезинформации, завышающие либо, наоборот, занижающие реальное значение ЭПР

Поэтому ко всем оценкам величин заметности малозаметных военных машин следует относиться с высокой степенью осторожности.

По мнению начальника противовоздушной обороны ВКС России генерал-майора В. Гумённого, в настоящее время «самолеты-невидимки», созданные по технологии Стелс, не невидимы для отечественных средств ПВО, — такие цели благополучно берутся на сопровождение и своевременно уничтожаются. Однако не упоминается ни расстояние, на котором возможно осуществлять подобные операции, ни количество целей, которое средство обнаружения способно сопровождать..

Волшебная невидимая краска

Радиопоглощающие покрытия и материалы – это один из главных «секретов успеха» технологии Стелс. Сегодня известно несколько видов РПМ. Толщина подобных материалов высчитывается, исходя из особенностей радиоизлучения.

Так, например, резонансные РПМ имеют толщину в четверть длины волны. Попав в такой материал, излучение отражается от его внешней и внутренней поверхности, после чего происходит его интерференционная нейтрализация.

Фонарь кабины пилота имеет специальное покрытие

Нерезонансные покрытия представляют собой крошечные магнитные частицы, распределенные в пластике. Они рассеивают излучение или хаотически отражают его в разных направлениях. Подобные РПМ могут работать с радиоимпульсами разной частоты и длины волны. Существуют толстые многослойные покрытия, совмещающие в себе материалы обоих типов.

Одним из наиболее известных РПМ является iron ball paint – вещество, содержащее микроскопические сферы, покрытые магнитным составом. Оно превращает высокочастотное излучение локаторов в тепло, существенно уменьшая заметность объекта. Подобный материал использовался для покрытия знаменитого самолета-разведчика SR-71 Blackbird.

Кроме того, для снижения ЭПР летательных аппаратов используются специальные композитные пластики, способные поглощать электромагнитное излучение.

См. также

«Стелс» всегда похож на шедевр кубизма

Самые первые стелс-самолёты выглядели и правда крайне необычно. Ломаные формы, никаких гнутых линий и плавных переходов. По сей день, когда мы говорим о малозаметных самолётах, в голове рождается именно такая картинка.

Но в конце 80-х годов образ таких машин стал меняться. Уже В-2 выглядел почти как нормальное летающее крыло, F-22 и F-35 походили на вполне обычные самолёты. Многие решили, что произошёл частичный отказ от «стелса» в пользу нормальной аэродинамики, чтобы самолёты не летали, как кирпичи.

На деле, эти изменения стали результатом развития вычислительных мощностей. Рассчитать «стелс» без применения компьютеров просто невозможно. В 70-х годах развитие вычислительных мощностей позволяло считать только объекты, состоящие из плоскостей. Оттого и пошли такие необычные формы, которые через пень-колоду заставляли летать. Но компьютеры совершенствовались быстро, и скоро стало возможно рассчитать куда более сложные, но привычные для нашего глаза и для аэродинамики формы, сохранив высокий уровень незаметности. Правда, на объектах вроде кораблей пока альтернатив ломаным формам нет — слишком уж большие.

Одним из самых незаметных самолётов, когда-либо летавших, считается американский Bird of Prey. Говорят, его ЭПР даже чуть ниже, чем у F-117. А ломаных форм нет совсем

В поисках самолёта-шпиона

Как это часто бывает, наша история начинается с любопытства. В конце 80-х завеса секретности с американских стелс-самолётов начала потихоньку спадать. За короткое время общественность увидела стелс-истребители, стелс-бомбардировщики, стелс-ракеты, стелс-вертолёты и даже стелс-корабли. Не хватало только одного класса, которому незаметность подошла бы больше всего — разведчиков. Быстро пошли слухи, что стелс-разведчик всё же существует, но он жутко секретный. А что секретно — то интересно, и авиационные журналисты начали рыть.

Идея создать малозаметный разведывательный самолёт для наблюдения за полем боя на основе демонстратора Tacit Blue существовала, но дело не дошло даже до чертежей

Вскоре исследователям показалось, что пазл складывается. Несколько сотрудниковНортроп» проговорились о существовании некой программы Tier III, что очень созвучно с обозначением TR(tactical recon), используемым для поздних модификаций самолёта-шпиона U-2. Кроме того, во время подготовки кБуре в пустыне» и в ходе самой операции несколько раз появлялась информация о странном самолёте треугольной формы с закруглёнными углами. Журналистам даже удалось найти изображение очень похожего проекта, датируемого 1979-м годом. Из всей этой истории и появилась легенда о секретном стелс-разведчике TR-3Манта».

Проект THAP(Tactical High Altitude Penetrator) послужил основой для реконструкции внешнего вида TR-3. На самом деле это была одна из ранних проработок будущего стелс-бомбардировщика

На несколько лет он стал любимым героем авиационной прессы, затмив другую выдумку — гиперзвуковой разведчикАврора». Однако быстро стало ясно, что к реальности эта история отношения почти не имеет.

В США и правда не существовало стелс-разведчика — но именно пилотируемого стелс-разведчика. Воздушная разведка была задачей, с одной стороны, слишком опасной, чтобы поручать её человеку, а с другой — достаточно простой, чтобы с ней справился дрон. Именно созданию высотного беспилотного малозаметного самолёта-шпиона и посвятили программу Tier III. В рамках предыдущей — Tier II — удалось разработать практически каноничный американский беспилотник MQ-1Предэйтор».

Единственным достоверным участником программы Tier III считается беспилотник RQ-3 Dark Star, не пошедший в серию. По поводу того, был ли серийный RQ-4 Global Hawk тоже частью Tier III, до сих пор ведутся споры

Выжившие автомобили

Характеристики

Незаметный разведчик

Тем не менее, если достичь ЭПР в 0,3 метра всё же можно, то где же подобные проекты? А они были.

Что интересно, их путь очень походил на тот, что прошли американцы за 20 лет до того. В начале 80-х годов на испытания вышел советский ответ U-2 и его потомку TR-1 — самолёт КБ Мясищева М-17. К сожалению, как часто бывает, к моменту появления ответ уже устарел. Время, когда можно было летать высоко и игнорировать ПВО, прошло ещё в 1960 году. В итоге М-17 записали в истребители аэростатов и начали готовить ему замену. Военные хотели разведывательный радар как на TR-1 вкупе с высоким уровнем незаметности.

М-17РП2

Американский проект 50-х годов — модернизация U-2 со снижением заметности — очень напоминает М-17РП(фото: Скотт Лоутер)

Разработчики из КБ Мясищева пошли по простому пути — попробовали переработать конструкцию М-17 под радионезаметные формы и воткнуть радар. Получившийся проект М-17РП очень напоминал американские попытки 1957 года сделатьстелс» U-2. Результат вышел похожий — достичь нужного уровня незаметности не вышло. Кроме того, большой обтекатель радара портил и эти небольшие достижения. В итоге решили отстелс» отказаться и делать просто высотного разведчика с радаром, получившего название М‑63.

Проекции М-17РП, хорошо виден обтекатель радара под фюзеляжем

Итоговый проект М-63 радионезаметности лишился полностью

Тем не менее, на этом история работы КБ Мясищева состелс» не заканчивается. В 1987 году стартовал проект самолёта-разведчика М-67 для обнаружения пуска американских МБР. В угрожаемый период такой самолёт должен был барражировать у границ США, дополняя своим оптическим комплексом спутниковую группировку.

Понятно, что американцы перед атакой попытались бы сбить такой самолёт, поэтому его главной защитой должна была стать именно незаметность. Исследуемые варианты М-67 напоминали американские стелс-бомбардировщики, в том числе и ещё секретный В-2. К сожалению, из-за развала СССР проект так и не зашёл дальше первичной проработки.

Один из вариантов самолётаМясищев» М-67

Самолет Boeing 707 — краткий обзор и технические характеристики

Сорта тюльпанов фото и названия: раннецветущие тюльпаны

Ил-38 характеристики:

Российский ПЗРК «Верба»: история создания, описание и характеристики

Силовая установка

Силовую установку самолёта составляют два двухконтурных турбореактивных двигателя (ТРДД) F404-F1D2, сконструированные инженерами корпорации General Electric. На максимальном режиме каждый развивает тягу 4 850 кгс.

F404-F1D2

эти турбореактивные двигатели установлены на борту

С обеих сторон фюзеляжа располагаются регулируемые воздухозаборники. Материал, из которого они изготавливаются — композит с большим радиопоглощающим коэффициентом. Это сделано для снижения заметности в полёте.

Ещё одно отличие конструкции воздухозаборников, значительно снижающее радиозаметность — наличие разделителя потока. Не попадающий в двигатель воздух направляется в экранируемое крылом сопло плоского сечения. Его размеры — 165×25 см.

Снизу панели сопла оснащены специальными плитками, хорошо поглощающими тепло. Количество сопел — 2.

Двигателем F404-F1D2 кроме «Ночного ястреба» оснащались одиннадцать типов боевых самолётов, в том числе палубный штурмовик F/A-18 «Hornet».

Двигатель «Ночного ястреба» — F404-F1/D2 корпорации «Дженерал Электрик»

Волшебная невидимая краска

Радиопоглощающие покрытия и материалы – это один из главных «секретов успеха» технологии Стелс. Сегодня известно несколько видов РПМ. Толщина подобных материалов высчитывается, исходя из особенностей радиоизлучения.

Так, например, резонансные РПМ имеют толщину в четверть длины волны. Попав в такой материал, излучение отражается от его внешней и внутренней поверхности, после чего происходит его интерференционная нейтрализация.

Фонарь кабины пилота имеет специальное покрытие

Нерезонансные покрытия представляют собой крошечные магнитные частицы, распределенные в пластике. Они рассеивают излучение или хаотически отражают его в разных направлениях. Подобные РПМ могут работать с радиоимпульсами разной частоты и длины волны. Существуют толстые многослойные покрытия, совмещающие в себе материалы обоих типов.

Одним из наиболее известных РПМ является iron ball paint – вещество, содержащее микроскопические сферы, покрытые магнитным составом. Оно превращает высокочастотное излучение локаторов в тепло, существенно уменьшая заметность объекта. Подобный материал использовался для покрытия знаменитого самолета-разведчика SR-71 Blackbird.

Кроме того, для снижения ЭПР летательных аппаратов используются специальные композитные пластики, способные поглощать электромагнитное излучение.

https://youtube.com/watch?v=BN3EPzpEcxQ

Примечания

1. По курсу 1990 года, из них около 2 млрд. на НИОКР, 4,27 млрд. на закупки, 295,4 млн. на создание наземной инфраструктуры
2. Aronstein and Piccirillo 1997, стр. 267
3. Журнал «Авиация и Время» № 01 2002 год.
4. ↑
5. ↑  (англ.) .См. Figure 1.
6. ↑
7. ↑
8. Flying Safety Magazine, January/February 2009, p. 39.
9. Машиностроительное предприятие «АВИТЕК» // Энциклопедия земли Вятской / отв. В. Ситников. — Киров: «О-Краткое», 2008. — Т. 10. Книга вторая. Промышленность. Энергетика. Строительство. Транспорт. — 560 с. — 5000 экз. — ISBN 978-5-91402-040-5.
10. Александр Гасюк. . Российская газета (24-03-2014). Дата обращения 24 марта 2014.
11.  (недоступная ссылка). Дата обращения 13 марта 2016.
12.  (недоступная ссылка). Дата обращения 15 марта 2008.
13.  (недоступная ссылка). Дата обращения 25 апреля 2008.
14.  (недоступная ссылка). Дата обращения 15 апреля 2015.

Экспонаты музеев

производство

Литература

Тактико-технические характеристики

У ЗРК «Стрела-10» ТТХ отличаются мобильностью и скоростью реакции. Время готовности снаряда к запуску варьируется от 5 до 10 секунд, в зависимости от климатических условий. Прием целеуказаний происходит за 3-5 сек. Искажение данных по азимуту на расстоянии до объекта от 6 до 25 км составляет всего 1,5 градуса. Также достойные у ЗРК «Стрела-10» характеристики дальности стрельбы. Максимальная дистанция до цели с вероятностью поражения до 99,5 % равна 5 км. При этом высота полета может варьироваться в пределах от 25 до 3500 метров. На встречных курсах скорость движения ракеты составляется примерно 1500 км/ч, вдогонку – до 1100 км/ч. В свою очередь, распознавание воздушных объектов происходит на дальности до 12000 м.Перевод установки из маршевого положения в боевое занимает не более 20 секунд. Время полной перезарядки (4 ракеты) колеблется в районе 2-3 минут. Свертывание активных боевых средств занимает 3 мин.

Куда пропал «стелс»?

История «стелс» в СССР — сама по себе штука очень сложная и требующая долгого и внятного разбора. С одной стороны, работа «Метод краевых волн в физической теории дифракции» была опубликована в 1962 году — и на её основе вполне могла сложиться советская школа «незаметности» (многие даже уверены, что она легла в основу американских работ над «стелс», но это не так). С другой — никакие работы до середины 70-х годов так и не начались.

Активизироваться наших заставила лишь информация разведчиков о старте американской про­грам­мы XST (которая в итоге приведёт к появлению F-117).

Испытания модели F-117 уже на российско-советском радиолокационном стенде

Исследования радионезаметности в СССР велись с конца 70-х годов и приносили значительные плоды. Меры по снижению заметности применялись ко всем советским проектам с начала 80-х годов. Одним из первых стал бомбардировщик Ту‑160.

Но вот настоящих стелс-самолётов — чтобы выглядели, как шедевры кубизма, — от Союза так и не последовало. Почему же?

К сожалению, пока бо́льшая часть документов позднесоветского периода глубоко секретна, точного ответа дать не выйдет. Но попробовать погадать можно.

Снижение ЭПР, которого удалось достичь на ряде советских и российских проектов

Существует непроверенное утверждение, будто бы советские инженеры считали, что уменьшить ЭПР истребителя (эффективную площадь рассеяния, или, если простым языком, — размер, которому будет соответствовать самолёт для радара) ниже 0,3 метра нельзя. Кто-то сразу скажет, что так они раскрыли американский обман и никакого «стелс» в реальности нет. Вот только прошло время, и весь мир (не исключая нас) начал проектировать «невидимые» для радаров самолёты, в том числе и с ЭПР меньше 0,3 метра.

По некоторым западным оценкам, ЭПР новейшего российского беспилотника «Охотник-Б» составляет менее 0,1 метра. А размеры у него вполне как у пилотируемого самолёта

Вполне возможно, что за такой уверенностью лежала банальная нехватка времени. Как показывает американская история работ над «стелс», при относительной простоте теории добиться реального результата очень сложно. Особенно, если проектировать самолёты по старинке, не с помощью компьютеров. Американцы впервые попробовали сделать «стелс» ещё в 50-е — и ничего не вышло. Попробовали в 60-е — и результат снова никакой. Лишь в середине 70-х, потратив кучу времени на создание специального ПО, удалось достичь успеха. Может быть, со схожими проблемами столкнулись и в СССР, попробовав спроектировать «стелс» на глаз. Но в отличие от американцев, не бросивших попыток даже после двух десятилетий провалов, наши могли и успокоиться на мысли, что «стелс» не так страшен, как его малюют.

Некоторые американские стелс-проекты 60-х и не отличить от современных. Но радионезаметность у них была очень так себе

«Стелс» придумал советский учёный

Как ни удивительно, но источник этого мифа — мемуары Бена Рича, главы Skunk Works времён создания там F-117 и F-22. Американец пишет, что в начале 70-х им в руки попался перевод книги советского профессора Петра Уфимцева «Метод краевых волн в физической теории дифракции» 1962 года. И якобы именно благодаря этой находке удалось запустить программу ECHO-1, которую впоследствии использовали для создания F-117.

Отсюда пошли разговоры и о наших глупых генералах, что проглядели передовую концепцию, и, наоборот, о том, что это была специальная операция КГБ, чтобы американцы занялись «выдуманным» «стелсом».

Пётр Яковлевич Уфимцев

Подтверждается эта история и тем, что Уфимцева сразу после развала СССР пригласили работать в США — именно над технологиями «стелс».

Так что же, «стелс» — русское изобретение?

Во-первых, мемуары — плохой исторический источник. Особенно мемуары такого человека, как Бен Рич. А во-вторых, новые документы, рассекреченные в последнее время, а также воспоминания других участников работ над F-117 позволили пролить свет на эту историю. Работа Уфимцева и правда была использована, но не как основа, а лишь в процессе доведения программы до ума. Американцам просто не пришлось тратить пару месяцев на расчёты, уже сделанные советским профессором.

Почему Рич так переиначил эту историю? Возможно, просто забыл. А может, были на то какие-то неизвестные причины.

Самое обидное, что работа Уфимцева и правда могла стать основой для советского «стелса», если бы ей уделили больше внимания. Да и сам Уфимцев после иммиграции в США достиг на этом поприще серьёзных успехов, а значит, вероятно, мог развить технологию и в СССР, будь на неё запрос.

В произведениях культуры

Крайне своеобразный внешний вид самолёта стал источником вдохновения для некоторых дизайнеров, в результате чего появились, например, концепт Lamborghini F-117, стилизованный тюнинг для Ferrari 458 Italia и ноутбук ASUS ROG G73Jh.

Кинематограф

• Захват 2: Тёмная территория
• «Перехватчик»
• «Воздушный охотник» (1999)
• «Стелс» (2005)
• Приказано уничтожить — используется вымышленная десантная модификация. С её помощью команда спецназа проникает на захваченный террористами самолет.
• Филадельфийский эксперимент 2 — самолет попадает в прошлое, в 1945 год. Доставленную на этом самолете атомную бомбу фашистская Германия сбрасывает на Вашингтон и побеждает во второй мировой войне. Начинается альтернативная реальность.
• Чёрный гром

Компьютерные игры

Авиасимулятор Nighthawk F-117A Stealth Fighter 2.0 (1991 год) и аркадный авиасимулятор F-117A Stealth Fighter для NES (1992 год) от компании Microprose, также на F-117A можно полетать в авиасимуляторах TFX (1993 год), Jane`s Fighters Anthology, Jane`s USAF, а также в игре Over G Fighters для X-Box 360 и F-117 Night Storm для Sega Mega Drive, так же F-117 можно использовать в аркадной компьютерной игре Ace Combat: Assault Horizon.