- Radovan, ¿por qué derribaste el sigilo?
- Soy por casualidad. No me di cuenta de él.
Donde el sueño de un guerrero fantasmal está estrechamente entrelazado con los últimos logros del progreso … La idea es simple: atacar sin dejar de ser invulnerable al enemigo. El riesgo de represalias está completamente excluido. El avión negro que vuela a lo lejos simboliza la convincente victoria de la tecnología sobre la miserable naturaleza humana.
Fanfarroneo estadounidense, desarrollo secreto de Peter Ufimtsev, la leyenda del agente "Esfera" y el F-117 derribado sobre Yugoslavia. ¿Surrealismo? Los elementos de la tecnología furtiva se muestran cada vez más claramente bajo la apariencia de la aviación moderna y la tecnología naval. Desde el PAK FA ruso y las corbetas tipo "Guarding" hasta los "Raptors" estadounidenses, los F-35 y los destructores de ataque "Zamvolt". El desprecio de los medios de comunicación y las burlas de los "sofás expertos" no afectan en modo alguno la opinión de los militares de que están dispuestos a sacrificar cualquier medio en aras de reducir la firma radar y térmica de los equipos militares. Sin embargo, la destrucción del "avión invisible" sobre la zona de combate con la ayuda del sistema de defensa aérea del año 1950 furry dio muchas razones para dudar de la efectividad del "sigilo" existente.
La opinión pública estaba dividida.
En un campo hay gente sencilla y confiada, creyentes piadosos de que los viejos complejos soviéticos y los radares de alcance medido son suficientes para contrarrestar el "sigilo" moderno. ¡Tienen derecho a hacerlo! Los serbios derribaron un Nighthawk con un C-125 Neva obsoleto.
Por otro lado, hay apologistas del progreso técnico. Tecnofascistas ardientes, convencidos del poder de la ciencia moderna, cuyos argumentos se basan en la relación entre el número de salidas y el número de pérdidas. Parece amenazador y convincente.
Entonces, ¿qué es exactamente el sigilo? En resumen, abundan los mitos y leyendas, a menudo muy alejados del sentido común. Interesado por el tema, el autor propone realizar una investigación conjunta y tratar de comprender cuál es la razón del escandaloso éxito de los "hombres invisibles".
"Sigilo" (del inglés sigilo - sigilo, astucia): un conjunto de medidas para reducir la visibilidad del equipo militar en los rangos de ondas de radio / infrarrojos / acústicos / visibles (subrayar lo necesario) para dificultarle al enemigo para detectarlo. Evidentemente, no estamos hablando de una total invisibilidad, sino solo de una disminución de la visibilidad. Ver un bombardero desde una distancia de 50 o 100 km, la diferencia es enorme.
La gente encontró el efecto de reducir la visibilidad de los aviones para los radares enemigos en los albores del desarrollo del radar, durante la Segunda Guerra Mundial. El bombardero de madera maciza Mosquito británico era prácticamente invisible para el sistema de defensa aérea alemán. Los alemanes no se quedaron atrás - los diseñadores de aviones hermanos Horten, sin saberlo, crearon una verdadera "invisibilidad" - el predecesor del sigilo moderno. Su "épico" Ho.229, si hubiera aparecido en el campo de batalla, habría sido un hueso duro de roer para los radares de esa época.
En la década de 1950, se había acumulado una sólida base teórica sobre este tema; Los científicos y diseñadores de aviones ya tenían una idea clara de los métodos para reducir la firma. Entre ellos, el uso de diversos materiales radio-transparentes y absorbentes de radio, el desarrollo de formas especiales y la apariencia de los aviones.
No hay necesidad de dudar de que los cuerpos son capaces de absorber la radiación de radio; esto se puede verificar fácilmente metiendo la mano en el microondas. Las pinturas ferromagnéticas que mejoran el efecto de absorber ondas de radio se han utilizado ampliamente en el diseño del avión de reconocimiento de gran altitud D-21 extreme drone, U-2, A-12 y SR-71 Blackbird. Este último, con su forma aplanada especial, podría reclamar con seguridad el papel de verdadero "sigilo".
SR-71
Avión de reconocimiento no tripulado Lockheed D-21 (1966). Techo 30 km, máx. velocidad 3.6 M
Pero, ¿es posible crear una máquina tan perfecta que el radar no vea en absoluto?
La respuesta la dio el físico soviético Pyotr Ufimtsev, experto en la difracción de ondas de radio por cuerpos de formas complejas. Sí, ¡la creación de tal avión es posible! El área de dispersión efectiva (RCS, o simplemente, la visibilidad) de la aeronave depende más de la forma que de su tamaño. El único problema es que la aparición de un avión invisible violará todas las leyes de la aerodinámica.
F-117A en la base aérea destruida en Kuwait
La monografía "El método de las ondas de borde en la teoría física de la difracción" se convirtió en una estrella guía en el camino hacia la creación de "planos negros". El libro, publicado en una tirada de 6500 ejemplares, no causó mucha impresión en los especialistas soviéticos., pero el aparato matemático expuesto en él interesó a los lectores del otro lado del océano. Pyotr Yakovlevich Ufimtsev escribirá un programa informático "Echo-1", que permitirá determinar el RCS de los prototipos de aviones sin la necesidad de construir su maquetas y realizar pruebas complejas.
Primogénito de la aviación invisible
La escandalosa creación de Lockheed Martin, el F-117 Nighthawk, y su predecesor menos conocido, el demostrador de concepto secreto, Have Blue.
La carrera "Have Blue" duró poco: ambos invisibles se perdieron en accidentes aéreos. "Nighthock" fue más afortunado: pudo crecer hasta la etapa de producción en masa. Total: 64 aviones, incluidos cinco prototipos YF-117.
Lockheed tiene azul
Wobblin Goblin - "Enano cojo". Una obra maestra del futurismo. Un elegante avión negro que nunca ha revelado completamente sus secretos. La principal es ¿cómo este milagro pudo elevarse por los aires? Sin embargo, hay una conjetura al respecto: si inviertes cien o dos mil millones en un proyecto, incluso puedes hacer volar un piano …
Al diseñar su primer "sigilo", los Yankees sacrificaron todas las demás características de rendimiento de la aeronave como sacrificio por el sigilo. A pesar de la designación de caza (caza F), "Nighthawk" categóricamente no podía llevar a cabo una batalla aérea, y todo su armamento consistía en un par de bombas guiadas de 907 kg. Un bombardero secreto para la penetración secreta a través del sistema de defensa aérea del enemigo y para realizar misiones especialmente peligrosas.
La apariencia estaba determinada por el propósito. La principal amenaza para el F-117 estuvo representada por los sistemas de defensa aérea basados en tierra. De ahí la silueta característica de todos los aviones furtivos de "primera generación". Idealmente una superficie inferior lisa y muchos bordes cortados que forman la parte superior del fuselaje, orientados en ángulos de más de 30 grados de la vertical, porque esta forma dispersa perfectamente la radiación de las instalaciones de radar terrestres. Un "espejo distorsionador" infernal que refleja rayos en todas las direcciones, excepto en la que se encuentra el radar del enemigo.
El siguiente es el conjunto estándar de técnicas de sigilo:
- suspensión interna de armas;
- bloqueadores de radar en las tomas de aire del motor (malla metálica multicapa que oculta las palas del compresor);
- pinturas ferromagnéticas y recubrimientos radioabsorbentes multicapa - en todas, sin excepción, incluso en las partes internas de la aeronave. Nuestros expertos, que estudiaron los restos del Nighthawk derribado, afirman que se siente como si estuviera hecho completamente de linóleo al tacto;
- claraboya facetada con un revestimiento conductor de electricidad bañado en oro, que excluye la irradiación del equipamiento interior de la cabina. De lo contrario, el reflejo de un solo casco de piloto podría ser mayor que el de toda la aeronave;
- juntas en "dientes de sierra" de los paneles del fuselaje y las puertas de los compartimentos (los huecos rectos son reflectores fuertes, por lo que se dividen en muchos segmentos cortos);
- dispositivos de antena extraíbles. Durante las misiones de combate, los sigilosos no tenían comunicación bidireccional con su comando: todo el equipo de radio de la aeronave funcionaba solo para la recepción;
- finalmente, la ausencia de un radar aerotransportado. El F-117 utilizaba únicamente sistemas de recopilación de datos pasivos: cámaras termográficas, navegadores GPS, radiogoniómetros y detectores de radar … En vuelos sobre territorio enemigo, los pilotos incluso apagaban el radio altímetro. Cualquier radiación propia podría producir "invisibilidad";
- otras precauciones, en particular, la presencia de otros aviones de la OTAN estaba prohibida cerca del "sigilo". No es necesario volver a perturbar el sistema de defensa aérea del enemigo.
Los bloqueadores de radar en las tomas de aire del motor son claramente visibles
Además de reducir la firma en el rango principal de ondas de radio, los creadores del F-117 intentaron reducir el fondo térmico de la aeronave. Las boquillas de forma plana (para una mejor mezcla de los gases de escape con el aire ambiente y un enfriamiento rápido de la corriente en chorro) se cubrieron con placas deflectoras para evitar que los motores fueran observados desde el lado del hemisferio inferior. El color negro de la aeronave no solo hizo que fuera difícil de detectar contra el fondo del cielo nocturno, sino que también contribuyó a la disipación temprana del calor.
Desde el interior, el "avión negro" se negó a ser sorprendentemente simple: los motores del caza basado en portaaviones F / A-18 y los elementos del sistema de control del caza F-16. Además, el avión utilizó varias unidades del SR-71 e incluso del gemelo de entrenamiento T-33.
Caballería del cielo
¡"INVISIBLE" FUE DETECTADO Y MATADO!
¿Cómo? Este tema es digno de un artículo separado (siguiente). Solo hay que agregar que era poco probable que los sistemas de radar del sistema de defensa aérea S-125 tuvieran algo que ver con esto. Insolentes, confiados en una total impunidad, los yanquis volaron a media altura. Los serbios detectaron visualmente el avión y guiaron el misil utilizando la mira óptica de televisión Karat-2 (índice GRAU 9Sh33A). Esta versión está confirmada por el comandante de la batería Zoltan Dani, donde, según él, utilizaron una cámara termográfica actualizada de fabricación francesa. No es el punto importante. Apuntar con la ayuda de la óptica es uno de los modos de funcionamiento estándar del sistema de defensa aérea S-125 cuando se opera en un entorno de interferencia difícil.
A la derecha están los restos del F-117A. Izquierda: quilla y linterna del F-16 derribado. (Museo de Aviación de Belgrado)
El Duende Cojo cayó en desgracia y se retiró silenciosamente. Por desgracia, es difícil estar de acuerdo. Los aviones de este tipo estuvieron en servicio durante un cuarto de siglo (1983-2008) y se utilizaron regularmente en conflictos militares. El Pentágono afirma tener éxito (miles de infraestructura enemiga destruida). Solo durante la agresión contra Yugoslavia, el F-117A realizó 850 salidas. Las pérdidas son pequeñas, solo un automóvil. Al menos los serbios mostraron solo un conjunto de restos del Black Hawk Down.
Si ignoramos la especulación, la reducción de la producción de los "Black Hawks" (59 combatientes F-117A; según los estándares de la Fuerza Aérea de los EE. UU., Ni siquiera comenzó a construir) se explica por las siguientes razones:
a) el propósito específico del bombardero semi-experimental;
b) el comienzo del trabajo en la próxima generación de "sigilo" - B-2 y F-22 "Raptor";
c) la desaparición del principal enemigo: la URSS. Los Nighthawks se completaron en 1990.
Las técnicas de reducción de la firma, implementadas en el avión furtivo de "primera generación", fueron encantadoras, pero lejos de las soluciones más competentes. Contrariamente a los mitos, "Lame Goblin" no sufría de un mal manejo e incluso podía realizar operaciones tan complejas como repostar en el aire. Al mismo tiempo, no podía ir a supersónico, no podía maniobrar con sobrecargas superiores a 6 g, tenía una velocidad de ascenso insuficiente y una carga de combate baja.
Naturalmente, un "milagro" tan altamente especializado no podría adaptarse a los pilotos de la aviación táctica. Se decidió desarrollar el tema de la "invisibilidad", sacrificando algo, adquiriendo a cambio nuevas y excelentes habilidades.
Así nació la SEGUNDA GENERACIÓN DEL SIGILO.
Cazas de superioridad aérea F-22 Raptor y PAK FA, el caza polivalente F-35, así como innumerables naves de todo el mundo, incluidos el J-20 chino, el ATD-X japonés, el TFX turco y otros conceptos que copian lo externo. la aparición de combatientes rusos y estadounidenses de la nueva generación.
La casta más alta de la aviación de combate son los cazas de superioridad aérea que establecen el estándar en acrobacias aéreas. Y torpes hierros sigilosos, agarrándose al aire con muñones lisiados de alas. ¿Cómo se las arregló para combinar los requisitos en conflicto en el diseño de estas máquinas?
La idea principal de todo "sigilo" moderno es el paralelismo de los bordes y los bordes de la aeronave. Los diseñadores dejaron deliberadamente varias "zonas peligrosas" estrechas donde se dispersan las señales de los radares enemigos, lo que dificulta la detección de la aeronave desde otras direcciones. La forma "aplanada" del fuselaje, que fluye suavemente en el plano del ala, contribuye a una mejor dispersión de las ondas de radio y una disminución del RCS. El efecto máximo de reducir la visibilidad de "Raptors" y PAK FA debe observarse desde la dirección frontal. De donde proviene la principal amenaza es el caza enemigo que se acerca.
¡Todo ingenioso es simple! La variante de lados paralelos hizo posible lograr características de vuelo aceptables, suficientes para un combate aéreo efectivo. La violación parcial de la aerodinámica en comparación con el diseño aerodinámico idealmente "limpio" de los cazas de cuarta generación se compensó con el aumento de la relación empuje-peso y el uso de motores con un vector de empuje controlado.
A esto le sigue una lista obligatoria de técnicas para reducir la visibilidad: compartimentos internos de armas, cola en forma de V, juntas de dientes de sierra de las puertas del compartimento, dosel liso dorado, canales de entrada de aire en forma de S, montaje y montaje de alta calidad de todas las piezas en la superficie exterior del ala y el fuselaje, espacios mínimos y cavidades del resonador, buenas pinturas ferromagnéticas y recubrimientos radioabsorbentes y, por supuesto, la capacidad de operar el sistema de navegación y avistamiento de la aeronave en un modo completamente pasivo.
Por otra parte, se planteó la cuestión del bombardero furtivo estratégico B-2 Spirit, construido según el esquema del "ala voladora". Otra opción para reducir la firma, proporcionando la máxima reducción en RCS cuando la aeronave es irradiada por radares terrestres.
El esquema del "ala voladora" en sí mismo contiene el significado más alto de aviación: el ala es el elemento principal de la aeronave. Todo lo demás (fuselaje, quilla, PGO) es exceso de lastre y, si es posible, debe dejarse en el suelo. La misma quilla con timón, contrariamente a la opinión del profano, no es una parte obligatoria del diseño de la aeronave: el giro en el aire se realiza debido al balanceo de la aeronave, por lo que la sustentación disminuye en el ala "inferior". plano; en la "cima" aumenta. El momento emergente de fuerzas hace girar el automóvil en el aire. Es por eso que el parámetro "carga de ala" es tan importante: menos kg por metro cuadrado. metro de superficie del ala, más activamente maniobra la aeronave.
En cuanto al B-2 en sí, además de la ausencia del factor desenmascarador principal, la quilla, el Flying Skat lleva la gama completa de las técnicas de sigilo mencionadas anteriormente: juntas de dientes de sierra de las piezas, espacios mínimos, recubrimientos radioabsorbentes, etc.
La falta de quilla no tiene ningún efecto sobre la maniobrabilidad del Spirit. El único problema es la estabilización: el bombardero furtivo no mantiene bien su curso. Lo que, sin embargo, no preocupa en lo más mínimo a la tripulación de dos: la automatización determina la posición de la aeronave en el espacio cien veces por segundo y emite continuamente impulsos correctivos a los accionamientos de las superficies de control.
La tecnología furtiva se convirtió en uno de los principales costos en la creación del B-2, pero el costo anormalmente alto ($ 2 mil millones, incluidos los costos de I + D y operativos) se explica por el enorme tamaño del bombardero de cuatro motores de 170 toneladas, capaz de de volar continuamente durante 50 horas. Además del relleno de alta tecnología del avión furtivo: ¿qué es un radar AN / APQ-181 con una matriz en fase activa, capaz de escanear una franja de terreno subyacente con un ancho de 240 km con alta resolución?
La principal conclusión de esta breve excursión a la historia de los aviones furtivos será la afirmación inesperada de que reducir la visibilidad no requiere soluciones complejas y costosas. El "sigilo" se basa en la lógica y el sentido común, respaldado por rigurosos cálculos matemáticos. Geometría de formas y caras. Los caprichosos recubrimientos radioabsorbentes, que son el principal objeto de críticas por parte de los que odian los "planos negros", no son de importancia clave y son una media medida adicional para reducir la visibilidad en el rango centimétrico de las ondas de radio.
Y aquí nos acercamos al tema del próximo artículo: ¿por qué los radares domésticos todavía ven a los estadounidenses como "invisibles"?
