Avioane stealth

Northrop Grumman B-2 Spirit , un bombardier stealth

Se numește avion stealth (din engleză , „stealth”) sau invizibil pentru radar , un avion realizat cu tehnologii care îl fac imperceptibil (sau mai bine: abia perceptibil ) la radar sau la alte dispozitive de urmărire (sau chiar la vedere). Utilizarea tehnologiilor stealth , aplicate în primul rând și cu cel mai mare succes pe aeronave, este, de asemenea, răspândită ca concept constructiv de hovercraft , unități navale , elicoptere .

Descriere

O altă imagine a Spiritului B-2

Tehnologia stealth este realizată folosind o filozofie de proiectare complexă care servește la reducerea capacității senzorilor inamicului de a detecta, urmări sau ataca aeronava stealth. ^[1] Această filozofie ia în considerare, de asemenea, căldura, zgomotul și alte emisii ( radar , radio ) ale aeronavei, deoarece acestea pot fi utilizate pentru localizarea acesteia.

Invizibilitatea radarului se realizează prin utilizarea unor geometrii particulare (de exemplu în F-117 cu utilizarea sistematică a unghiurilor de 120 °, a unghiurilor de 90 ° și a suprafețelor rotunde care sunt reflectante, se evită, coada); la acoperirea aeronavei cu vopsele speciale cu capacitatea de a absorbi undele electromagnetice, atât radio, cât și lumina (vezi capacitatea vopselei SR-71 de a absorbi lumina unui proiector laser).
Invizibilitatea sonică și vizibilitatea redusă în infraroșu utilizează motoare cu tehnologii mai silențioase, care produc mai puțină căldură și răcesc fluxul de aer ieșit (sunt evitate arzătoarele , se folosește propulsia supercruise ca la F-22 Raptor ).
Invizibilitatea (în afară de radarul vizibil) este mult mai complicată și este investigată în prezent în aeronave experimentale, precum „ Boeing Bird of Prey ” americană , albă, cu proiectoare de lumină și camere care le fac capabile să nu fie detectate nici măcar în timpul ziua (mai ales dacă zboară în nori). Această nouă aeronavă a recuperat vechile comenzi hidraulice și are suprafețe de aripă controlate prin cabluri și arcuri, deoarece comenzile fly-by-wire pot fi grav deteriorate de o posibilă rachetă antiaeriană echipată cu un focos EMP .

Tehnologii pentru a evita detectarea

În practică, invizibilitatea aeronavelor la apărările inamice nu se poate limita la semnătura radar, ci se extinde și la semnătura termică (dată în principal de evacuările motorului) și emisiile electronice (de la radarul de la bord etc.), precum și vizibilitatea optica aeronavelor.

Scorul radar

Semnătura radarului este dată de diverși factori, dintre care unii, coeficientul de reflexie și distanța față de radar, pot fi influențați în diverse moduri; dacă pentru distanța de la radar singura intervenție posibilă este în faza de planificare a misiunii, cu condiția să se cunoască diferitele surse de radar inamic, în ceea ce privește coeficientul de reflecție măsurat în termeni de secțiune echivalentă a radarului , în secțiunea engleză a radarului (RCS) ), s-au găsit diferite soluții.

Americanii au conceput vopsele speciale de absorbție a radarului , care obțin un rezultat bun în scăderea pistei radarului, dar nu sunt suficiente pentru a rezolva problema invizibilității. Aceste vopsele prezintă, de asemenea, două dezavantaje: sunt foarte scumpe și se deteriorează ușor, provocând decăderea invizibilității (pentru a fi restaurată cu vopsea nouă);

Lockheed F-117 Nighthawk , bombardier USAF

Acest tip de aeronavă folosește, de asemenea, materiale speciale, cum ar fi Kevlar, pentru a-l putea proteja de radar.

Un sistem adoptat de americani este acela de a proiecta forme cât mai evazive (a se vedea în special F-117 și B-2 ), care, prin urmare, au deja o pistă radar foarte redusă la început. Această măsură „structurală” este indispensabilă (până în prezent) pentru a obține efecte reale;
alte măsuri care ajută la invizibilitatea radarului sunt ecranarea prizelor de aer (care trebuie să fie și ele foarte mici) și refuzul de a folosi încărcături externe de război (o altă cerință fundamentală), găzduindu-le în loc în calele speciale;

Rușii , care în trecut au efectuat unele studii și proiecte pentru avioane invizibile, par să urmeze și soluții alternative. Dintre acestea, a fost construită o aeronavă care produce un nor de plasmă de -a lungul suprafeței acesteia, capabil să o mențină invizibilă pentru radar.

Urmă în infraroșu

Urmele în infraroșu ale unei aeronave sunt date în cea mai mare parte de căldura motoarelor, care în cazul utilizării arzătoarelor ulterioare devine deosebit de marcată. La avioane, ca și la elicoptere, singura modalitate de a reduce puternic urmele IR este de a proteja duzele de eșapament ale motoarelor, pentru a răci fumul expulzat.

Alte soluții complementare constau în renunțarea completă la arzător sau limitarea utilizării acestuia, oferind aeronavei capacitatea de a zbura deasupra Mach 1 fără a recurge la arzător ( supercruise ), ca în cazul F / A-22 Raptor .

Emisii electronice

Emisiile electronice de la un avion (în special cele provenite de la radar) sunt ușor de detectat de senzori precum radarul pasiv. Pentru a evita această problemă, avioanele recurg la o utilizare abundentă a senzorilor pasivi (cum ar fi senzorii cu infraroșu), putând astfel să zboare în „tăcere electronică”, adică cu radarul oprit.

Vizibilitate și liniște

Vizibilitatea și tăcerea unei aeronave sunt caracteristici secundare atunci când aceasta operează la altitudini mari, dar își asumă o importanță considerabilă pentru toate acele aeronave care trebuie să zboare la altitudini medii sau mici și care efectuează zboruri lungi în aceeași zonă (cum ar fi RQ-1A Predator într-o misiune de recunoaștere).

În timp ce aeronavele dedicate în principal zborului pe timp de noapte (F-117, B-2) sunt vopsite în negru, aeronavele controlate de UAV adoptă așa-numitele modele mono-gri , cu semne de vizibilitate redusă.
UAV-urile sunt în general echipate cu motoare cu elice de tracțiune. Cu toate acestea, această soluție nu este neapărat cea mai puțin zgomotoasă: elica împingătoare ar putea, primind aer turbulent din fuzelaj și / sau aripă, să producă mult mai mult zgomot decât dacă ar fi montat pe tractor. Se presupune că alegerea utilizării elicelor de împingere este funcțională pentru nevoia de a menține un câmp liber pentru senzorii amplasați în partea din față a fuselajului.

Probleme cu avioanele stealth

Principala limitare a utilizării avioanelor stealth constă în cost: B-2, aeronava în care toate tehnologiile stealth sunt cel mai bine combinate, are un cost unitar, la cursul de schimb actual, de aproximativ 1,2 miliarde de dolari , ^[2] care a limitat producția la doar 21 de unități (inclusiv prototipuri). Totuși, în ceea ce privește costurile, este necesar să se ia în considerare faptul că și cele pentru întreținere sunt foarte mari, de fapt sunt necesare verificări periodice și revopsirea vopselei pentru a menține starea efectivă de invizibilitate; diverse alte componente, de la ecrane la duze de evacuare, trebuie, de asemenea, schimbate frecvent.

O altă problemă este cea a eficienței reale a tehnologiilor stealth : avioanele care sunt invizibile pentru radar sunt întotdeauna până la un anumit punct, toate avioanele pot fi identificate prin intermediul unor măsuri speciale; atât Rusia, cât și Australia au anunțat că au dezvoltat tehnici care permit identificarea turbulențelor produse de aeronavă, în timp ce aceasta este cunoscută ^{[ citație necesară ]} că un radar experimental al ionosferei franceze (capabil să traverseze orizontul datorită revenirii valurilor pe ionosferă) a fost capabil să urmeze toate călătoriile B-2-urilor din Statele Unite către Kosovo, în timpul operațiunii Aliate Forța .

De asemenea, au fost dezvoltați algoritmi speciali care, urmând traiectoria unei căderi mari de bombe, sunt capabili să identifice traiectoria avionului care a scăpat-o. Este bine cunoscută o fază de vulnerabilitate în F-117, cea în care aeronava deschide cală pentru a arunca bombe: trape deschise au un RCS ( secțiune transversală radar ) destul de semnificativă, iar traiectoria aeronavei este (ca mai sus) de Cu toate acestea, mijloacele de algoritmi adecvate și previzibile tind să fie liniare (caracteristică de utilizare a laserului cu bombe ghidate). În cele din urmă, F-117, datorită aerodinamicii sale deosebite, are o capacitate foarte limitată de a face „smucituri” pentru a scăpa de eventualele amenințări.

Din aceste motive, un F-117 a fost doborât în timpul războiului din Kosovo la 27 martie 1999 . Majoritatea bombardierelor sigilate sunt derivate din avionul german Horten Ho 229 din al doilea război mondial, care avea o conformație complet diferită de aeronava din acea perioadă. Din acel proiect a venit primul avion american cu tehnologie stealth. ^{[ fără sursă ]}

Curiozitate

În Browsergame Empires & Allies, spiritul B-2 este denumit bombardier stealth și este o unitate de nivel III; în jocurile video Call of Duty: Modern Warfare 2 și Call of Duty: Modern Warfare 3 se numește Stealth Bomber și este o recompensă. În Browsergame Social Wars există un alt avion, stealth, și anume F-117 .

Limitele furtului

În realitate, nicio aeronavă nu este total invizibilă pentru radar, avioanele stealth sunt detectabile de radarele convenționale la distanțe mai mici decât cele normale, făcând detectarea mai puțin oportună și prevenind un răspuns adecvat, care devine, de asemenea, ineficient, deoarece este dificil de „urmărit” (țintă) de urmărire), iar radarele antiaeriene cu rachete au probleme majore în direcționare, fiind ușor confundate de pleavă , flare și momeală (bufniță electronică). Se estimează că, comparativ cu un avion normal, un furt are doar 15% șanse de a fi atacat și că șansa de a fi doborât este mai mică.

Din timpul războiului din Bosnia ( 1995 - 1999 ) se știe că avioanele stealth sunt detectabile chiar și la distanțe mari, prin utilizarea radarelor transorizontale (cum ar fi HAARP și radarul trans-orizontal „ Nostradamus ”, construit de ONERA franceză - Office national d'études et de recherches aérospatiales ^[3] ) care utilizează unde scurte de amplitudine modulată (în locul undelor milimetrice și micrometrice ale radarelor convenționale). Avioanele stealth și altele sunt detectabile la distanțe de ordinul a mii de kilometri datorită revenirii valurilor pe ionosferă , dar există o problemă de rezoluție scăzută care nu permite determinarea numărului și tipului de aeronavă. Acest tip de antenă gigantică nu este miniaturizabilă și mult mai puțin instalabilă pe rachete și, prin urmare, avioanele stealth păstrează un avantaj față de cele convenționale atunci când luptă cu rachete ghidate de radar (cum ar fi AMRAAM sau Phoenix pe distanțe mari).

Lista de avioane stealth

Designuri complet stealth

notă: lista nu include toate aeronavele care utilizează parțial tehnologiile stealth , ci doar cele al căror design a fost dedicat în totalitate invizibilității.

retras

Lockheed F-117A Nighthawk (primul zbor 1981) - aeronave de atac la sol / bombardament tactic .

în funcțiune

Northrop Grumman B-2 Spirit (primul zbor 1989) - bombardier strategic .
Lockheed-Boeing F-22 Raptor (primul zbor 1997) - Avioane de luptă multirol de generație V din supremația aeriană, atac la sol , război electronic și SIGINT .
Lockheed Martin F-35 Lightning II (primul zbor 2006) - Avioane de luptă multirol din generația V de la Close Air Support , bombardament tactic și apărare antiaeriană.
Sukhoi / PAK FA (primul zbor 2010) - Avioane de luptă multirol din generația V pentru superioritate aeriană

în dezvoltare

Sukhoi / HAL FGFA (primul zbor 2010) - Avioane de luptă multirol de generație V din superioritate aeriană.
Avioane de luptă medii HAL (primul zbor 20XX) - Avioane de luptă multirol din generația V
Shenyang J-XX (primul zbor 2017) - Avioane de luptă multirol din generația V
Mitsubishi ATD-X (primul zbor 2011) - Avioane de vânătoare experimentale de generație V
Tupolev PAK DA (primul zbor 2017) - bombardier strategic .
Qaher-313 - avioane de vânătoare încă în curs de dezvoltare.