Има много митове за стелт технологията, които нямат особена връзка с реалността. Нека да се спрем по-подробно върху невидимите самолети и да разберем доколко все пак са невидими за радарите.
През месец юли 2018 година местоположението на изтребителя-бомбардировач F-35I Adir модел F–35 на Локхийд Мартин, който в Израел носи името „Мълния-2“, извършващ базово патрулиране на въздушното пространство, в продължение на десетки минути се е виждал в центъра за проследяване на полетите. Навремето този инцидент вдигна много шум. Всички започнаха да се питат как така един невидим военен самолет от пето поколение се вижда с помощта на стандартна цивилна техника и нима това е прехваленият стелт? Всъщност появата на невидими стелт самолети на екраните на радиолокационните центрове от рода на Flightradar съвсем не е нещо необикновено.
По време на извършване на полети в мирно време военните често включват транспондерите ADS-B, с каквито са оборудвани обикновените пътнически самолети. Това силно опростява навигацията и повишава безопасността в регионите с оживен въздушен трафик. Разбира се, нищо не пречи на военните летателни апарати да излъчват изкривени или фалшиви данни на тези отворени честоти. Но това не се одобрява, понеже може да доведе до катастрофални инциденти. Само че изкривяването на данните съвсем не означава невидимост.
Според широко разпространеното мнение, военновъздушните сили на Израел по този оригинален начин съвсем нагледно са показали на всички съседи своя нов арсенал. Идеята е, че им е било наредено да не изключват транспондерите, за да могат местните диспечери да видят най-новия F-35 в небето. Изображението по-горе показва как се вижда израелския F-35 на екрана на Flightradar24.
Цивилните радари нямат шанс да видят стелт самолет с изключен транспондер, но какво да кажем за военните радиолокационни станции? Каква всъщност е разликата между обикновения самолет и невидимия, и как така дори и военните радари не могат да забележат стелт самолета? Всъщност могат, само че не винаги, при това лошо и от близко разстояние.
С други думи пълната невидимост на самолета може да бъде постигната само теоретично, при това в много тесен диапазон на излъчванията. Съвременният набор от технологии, обединен от неофициалния термин „стелт“ има за цел да постигне радикално намаляване видимостта на техниката. Основната идея е да бъде направено така, че противникът да открие и да види този самолет едва след като той се е приближил на разстояние за нанасяне на удар.
Това се постига с помощта на редица сложни технологични решения, трикове и специални тактики на използване. Нека да се спрем малко по-подробно.
Игла в купа сено
Независимо какви методи използваме – визуални в обхвата на видимата светлина, в инфрачервената или ултравиолетовата част на спектъра или с помощта на радар – задачите на диспечерите, пилотите и операторите на ПВО системите са два типа: търсене и идентификация. За да откриете търсения обект (разбира се, в нашия случай става дума за във въздуха), могат да се използват излъчваните от него или отразените от него емисии. Във втория случай може да става дума за излъчване от външен източник или излъчване, което е специално насочено към търсения летателен апарат.
Нека да дадем някои примери. Когато виждаме в небето самолет, нашите очи получават отразената от него светлина на Слънцето или от друг източник – например от Луната или от прожектор. През нощта светлината е твърде малко и за да се избегнат сблъсъците и катастрофите, на крилата и опашките на всеки самолет задължително трябва да са поставени разноцветни мигащи светлини.
Мощните прожектори са едни от първите, използвани за откриването на вражески самолети и успешно се използват и до днес. Във времената когато е нямало радари, са използвани специализираните прожектори на противовъздушната отбрана, като отразената светлина от фюзелажите на вражеските самолети се е използвала за насочване на зенитните оръдия.
С известен късмет самолетите с бутални двигатели са се откривали и с помощта на акустични пеленгатори. На практика това са локатори с големи тръби, приемници в които играят ролята обикновените човешки уши или съвсем опростени електронно-механични приспособления, подобни на микрофони. Но с появата на реактивната авиация тяхната ефективност става равна на нула, понеже предупрежденията за приближаването на вражески самолети твърде много закъсняват.
След изобретяването на радарите основните принципи не се променят, само че разстоянията за откриване на самолетите стават много по-големи. Но и самите самолети започват да летят много по-бързо. Освен това, оказва се, че различните честотни диапазони с различна дължина на вълната имат твърде различни сфери на използване. Така например, късовълновите радари имат висока резолюция и дават възможност за точното определяне на траекторията, както и скоростта на полет дори и на обикновения артилерийски снаряд. От друга страна, разстоянията на които могат ефективно да работят са твърде малки понеже атмосферата твърде ефективно поглъща това излъчване. От друга страна дълговълновите радари дават възможност за откриване на самолети на разстояние до стотици километри, но изображенията са съвсем неточни.
Птица или самолет?
Много по-сложно е идентифицирането на летателните апарати. Дълго време след Втората световна война операторите на противовъздушната отбрана наизуст са научавали какви са силуетите на самолетите на вероятния противник. При тяхното визуално откриване това дава възможност за бързо и сравнително точно определяне какъв точно е засеченият самолет. Но при използването на радиовълни подобни изображения няма и в най-добрия случай могат да бъдат определени приблизителните размери, скоростта и направлението на движение.
В началото операторите на радиолокаторите, а след това широко използваните изчислителни комплекси, по редица базови характеристики на засечената цел започват бързо я класифицират. Така например, ако обектът лети със свръхзвукова скорост, без да маневрира и плавно да се снижава, то това най-вероятно е ракета. Но ако той се движи с постоянна височина, променя своята траектория и се движи с дозвукова скорост – то това почти сигурно е самолет. Но за точната идентификация на подобен обект очевидно е било необходимо нещо по-добро.
Още в средата на 20 век физиците откриват, че количеството на отразените радиовълни слабо зависи от размера на самолета. Ярък пример за това са стратегическите бомбардировачи от 1950-те години. Тогава британският Avro Vulcan и съветският Ту-95 за първи път излитат почти едновременно, като по това време не може и дума да става за каквито и да било стелт технологии. Но на екраните на радарите от тези години руският самолет свети като новогодишна елха, а неговият конкурент от мъгливия Албион е бил на практика незабележим. При това Vulcan е по-малък само с около 40%, когато става дума за размаха на крилете и дължината на фюзелажа. Причината за тази огромна разлика са аеродинамичната оформление и изборът на силовата уредба.
Съвсем друга история са използваните материали. От 1941-ва до 1953-та година британските кралски военновъздушни сили използват De Havilland DH.98 Mosquito. Лъвския дял от конструктивните елементи на този нощен изтребител-бомбардировач са направени от дърво, шперплат и текстилна тъкан, благодарение на които той е почти невидим за радарите от това време. Разбира се, невъзможно е да се направи реактивен самолет от шперплат и парцали, за да бъде невидим – подобна конструкция не може да издържи големите натоварвания на реактивните двигатели.
Когато разделителната способност на радиолокационната техника значително се подобрява, става ясно, че абсолютно всеки тип летателен апарат има своя собствена сигнатура на отразения сигнал, която е уникална. Веднага започва събирането на тази информация от разузнаванията от целия свят. Всички започват да ловуват тези сигнатури, които са уникални за всеки модел самолет, който си има своя собствена диаграма на отразените радио лъчи. Чрез заснемането на тези своеобразни пръстови отпечатъци на самолетите на вероятния противник чрез облъчване с помощта на военните радари от различни ъгли и ракурси, постепенно се създават истински картотеки на военните, а и не само на военните самолети. Създават се сравнително големи бази данни, които се записват в компютрите на тогавашните радиолокационни станции и тогава различаването на изтребителите от бомбардировачите и ракетите става много по-лесно.
Разбира се, веднага се измислят най-различни методи за противодействие на този шпионаж. В мирно време или извън зоните на бойните действия, всички стелтове, както и най-новите самолети, в които се използват най-съвременните технологии, и които все още не са виждани от никого, летят със специално поставени отражатели. Това са неголеми устройства и плоскости, закрепени към корпуса на самолета, които нарочно увеличават неговата отражателна способност и го маскират по такъв начин, че той обърква базите данни на радиолокаторите, а неговата истинска сигнатура се запазва в тайна.
Край на първа част. Във втората част ще се запознаем с ефективната площ на разсейването, която е в основата на стелт технологиите. Ще се спрем и върху постигнатия към днешен ден прогрес в тази сфера, както и върху съвременните методи за противодействие срещу стелт самолетите.