Техника - молодёжи 1995-06, страница 10

КАК

ЭТО БЫЛО

САМОЛЕТЫ-НЕВИДИМКИ:

МИФ И ПРАВДА технических наук

Продолжаем разговор о самолетах-невидимках, начатый в предыдущем номере.

После войны в Ираке американские самолеты-невидимки объявили машинами, которые вообще невозможно

сбить.

Одновременно появлялись сообщения, что созданы радиолокаторы, которые запросто обнаруживают и распознают невидимки, а значит, последние вроде бы не представляют угрозы (см.»ТМ» № 3 за 1995 г.). Ну а на самом деле?

Начнем с того, что название «самолет-не-видимка» не отражает сути. Скорей, оно рассчитано на то, чтобы поразить воображение широкой публики. Конструктор вообще не ставит задачу сделать самолет невидимым. Понимает — это невозможно в принципе. Цель иная — машина не должна быть сбита противником. И здесь арсенал средств обороны разнообразен: передатчики помех, ухудшающие работу РЯС, ловушки для проти-восамолетных ракет, а также поглощающие покрытия, «впитывающие» в себя излучение локаторов противника и уменьшающие его отраженную долю. Снизить отраженный сигнал в сторону локатора можно еще и за счет изменения формы самолета.

Проследим, хотя бь в общих чертах, логику инженера, который проектирует защиту от систем ПВО. Он пос авлен в очень жесткие условия, так как характеристики, которым всегда отдавался приоритет, были грузоподъемность, скорое ь высота, дальность. И создавать «оборону приходилось на ограниченном пространстве, которое оставалось после конструкторов, отвечающих за эти параметры.

Создатель средств обороны прежде всего изучает систему ПВО противника. Она состоит, как правило, из трех ступеней. Первая — локаторы дальнего обнаружения обозревают определенные зоны воздушного пространства и информируют, какие там находятся цели, куда они направляются, на каких дальностях. Такие системы работают в диапазоне длин волн от 30 м до 10 — 20 см и могут фиксировать цели, находящиеся на расстоянии до 200 — 300 км.

Используя большую длину волны, они «видят» сквозь облака. Против них бесполезны такие ухищрения, как изменение формы самолета, покрытие его материалами, погло щающими радиолокационный сигнал. Цель все равно обнаруживается и четко видна на экране. Причина в законах физики: чем больше длина волны, посылаемой локатором, тем больше в данном случае будет отражающая поверхность самолета. (Когда длина волны соизмерима с габаритами машины, происходит так называемое резонансное отражение, значительно увеличивается интенсивность отраженного сигнала.)

Конечно, применив поглощающее покрытие, можно и в этом диапазоне волн попытаться сделать самолет невидимкой. Но оно получается настолько толстым, что его просто бессмысленно крепить к корпусу машины.

И все же выход, причем известный давно, есть. В диапазоне длинных волн довольно прос о сделать малогабаритный и дешевый источник радиопомех. Установленный на борту самолета, он создает на экранах локаторов множество ложных целей, перегружаю щих ЭВМ в командных пунктах и затрудняющих выбор деистви ельно опасных объектов,

И наконец, самое главное. Точность, с которой длинноволновый локатор определяет координаты цели, недос аточна, чтобы навести на нее зенитные ракеты. Поэтому полученная информация используется только для того, чтобы решить, какой зенитный комплекс или истребитель-перехватчик следует задействовать против вражеской машины.

На дальнейшее учтем чем меньше длина волны, излучаемой локатором, тем точнее при фиксированных размерах антенн определяются координаты цели. Но поскольку короткие волны сильно поглощаются средой, дальность действия локаторов высокой точности ограничена и для них т ребуются источники питания большой мощности.

Вторая ступень ПВО — локаторы зенитно ракетных комплексов (ЗРК). Их волновой диапазон от 20 см до 5 — 6 см. Осматривая определенную воздушную зону, они обязаны об наруживать в ней все цели и выбрать среди них наиболее опасные для первоочередного уничтожения. Точность фиксации координат выше, чем у систем дальнего обнаружения. Создать высокоэффективные передатчики помех для борьбы с такими локаторами уже сложней.

Третья ступень — локаторы истребителей-перехватчиков и ЗРК обеспечивающих наведение ракет непосредственно на цель, излучают короткие волны от 5 см до 2 — 3 см, реже до 0,В см. По сути, именно от этих систем зависит, будет ли сбит противник. Они должны за очень короткое время и с высокой точностью определить его координаты, чтобы ракетчики успели подготовиться к пуску и произвести залп. Причем желательно не один, а для большей надежности — несколько.

Бороться с такими локаторами довольно трудно, тем более что для этого частотного диапазона еще сложне и создать приемлемые передатчики помех. Они получаются громоздкими, тяжелыми и дорогими. Зато начинает играть решающую роль иное средство обороны — поглощающие покрытия. Именно для коротких волн они получаются тонкими и легкими. А если еще самолету придать угловатую форму, как у F-117А, или сглаженную, как у В-2, за счет чего отраженные к локатору сигналы уменьшаются, то удается еще более «скрыть» машину.

Итак, сделать самолет незаметным во всех диапазонах частот невозможно. Поэтому конструктор обязан выбрать концепцию защиты. На сегодня она такова. Самолет должен быть невидимым (иметь минимальную заметность) для локаторов ЗРК и истребителей-перехватчиков третьей ступени, отвечающих непосредственно за поражение цели.

Что касается локаторов дальнего обнаружения,то в принципе не с рашно, что они заметят самолет. Ведь они не могут навести ракеты, чтобы его сбить. Как говорится, видит око, да зуб неймет. Ну а если есть желание скрыться и от них, то достаточно включить передатчик помех («ТМ», № 12 за 1994 г).

Исходя из этой концепции, и были сделаны американцами самолеты В-2 и F-117A. В них используются однотипные поглощающие покрытия и разные способы изменения формы.

Особо надо сказать о проблеме защиты са-молета-невидимки от истребителей-перехватчиков особенно когда они атакуют с хвоста. У них помимо коротковолновых локаторов, имеются ракеты с тепловыми головками которые самонаводятся на сопло двигателя. Поэтому требуется так охлаждать сопло, чтобы оно по температуре ничем не отличалось от других частей самолета. Например, в F-117A выхлопная струя дробится на 12 частей и выходит через плоскую широкую щель, что ускоряет ее смешивание с наружным холодным воздухом.

Существу т и другой способ защитить ма

шину: создать в стороне от нее ложную тепловую цель, чтобы она «перетягивала» на себя ракеты. Так, в частности, поступали наши летчики в Афганистане, выбрасывая из самолета саморазгорающиеся тепловые ловушки.

Из сказанного уже понятно: снижение за-метности является лишь одной из альтернатив создания высокоэффективной защиты, но никак не единственно возможным средством.

Реально ли сделать самолет абсолютно невидимым для систем ПВО третьей ступени? Конечно, нет. Он же обязан выполнять боевую задачу. А для этого на его борту предусмотрены антенны, окна для инфракрасных и лазерных систем, с помощью которых ведется поиск целей и прицеливание. И суммарная отражающая их поверхность достаточно велика, чтобы невидимку могли обнаружить и успеть об трелять истре-бители-перехватчики и ЗРК.

Разумеется, на пути к цели невидимка может скрыть эту «засветку». Так, у F-117A для снижения заметности убираются вовнутрь антенны, оптические головки инфракрасной и лазерной прицельной аппаратуры закрываются специальными экранами. Но как ни старайся, а, атакуя противника, все равно придется открыть радиопоглощающие шторки, предохраняющие окна бортовой аппаратуры, выпустить убирающиеся в фюжеляж подвески с ракетами или бомбами. А бомбардировщику В-2 включить локатор обзора земной поверхности и поиска целей.

Словом, как только самолеты-невидимки начинают выполнять боевую задачу, они намного проще обнаруживаются системой ПВО, и появляется шанс их поразить. Поэтому невидимки — отнюдь не чудо-оружие, о котором нередко пишут в печати. Они вполне по зубам современным противовоздушным установкам.

Возникает вопрос, а почему не был сбит ни один самолет F-117А во время операции «Буря в пустыне»? Причина в ом, что Ирак перед войной почти всю свою авиацию перегнал в Иран. Поэтому американские штурмовики иракскими истребителями не атаковывались. Немногочисленные стационарные радиолокаторы дальнего обнаружения зенитно-ра-кетных комплексов были подавлены, и в сис теме ПВО остались лишь те средства ЗРК, по отношению к которым самолет F-117A и делался невидимым. Так что до сих пор невидимка просто не попадал в ситуацию, когда бы он прошел серьезную проверку, атакован современными ЗРК и истребителями-перехватчиками. (Как сообщал научный сотрудник ЦАГИ В.Ильин в «ТМ» № 7 за 1991 г., один F-117А все же был сбит. — Ред.)

Конечно, надо признать что в извечном состязании «снаряда» и «брони» самолеты-невидимки сейчас вырвались вперед. Чтобы увеличить эффективность систем ПВО, в них придется вложить в десятки раз больше средств, чем потребовалось для создания не видимок.

Однако вполне реально обойтись куда меньшими суммами. Зачем совершенствовать системы ПВО, если можно сбить с толку датчики самолетов-невидимок, с помощью которых они находят цели. Например, использовать хорошо известные методы искажения карты местности, высвечивающейся на экране перед летчиком. Против F-117A, применяющего инфракрасную систему обзора, это костры, дымы, охлажд ние объектов,

Т Е X Н И К А - М О Л О Д Е Ж И 6' 9 5

8