России нужны «стелсы»
Полдень, ХХI век. Но кое-кто продолжает упорно отрицать роль современных технологий. Особенно если разговор касается зарубежных образцов военной техники. Особенно если они — стелс. Тогда — ухх, дискуссия будет горячей.
Впрочем, обжечься об эту тему уже не так опасно, как раньше. В настоящее время на вооружение ВС России поступает целое поколение современной техники, в чьей конструкции присутствует та самая технология “стелс”.
Данный материал представляет разбор статьи “О непобедимых стелсах”, не так давно опубликованной на страницах одного популярного интернет-ресурса. По моему мнению, та статья изобилует различными неточностями и в целом имеет неверный посыл, направленный на недооценку роли технологии “стелс” в современном бою.
Стелс — не невидимость для радаров, стелс — лишь "малая" заметность.
Русское слово “невидимка” было придумано русскоязычными СМИ. За рубежом “Стелс” так и остался “stealth” (что в переводе значит «тайно, скрытно»).
Неясно, для чего автор взял слово “малая” в кавычки. Эффект снижения заметности существует и доказан на практике. О том, насколько он “мал”, мы можем судить по приведенным ниже фактам.
Стелс прекрасно виден в оптическом диапазоне, ближнем ИК, дальнем ИК
Вот уже 50 лет главным и основным средством обнаружения воздушных целей является радар. Малое затухание электромагнитных волн в атмосфере позволяет получать большие дальности обнаружения при любых погодных условиях.
Автор намеренно лукавит, переключая внимание читателя на оптический и ИК диапазоны, хотя с таким же успехом можно заявить о заметности “стелса” в ультрафиолете.
Оторвите на секунду взгляд от вашего монитора и посмотрите из глубины комнаты на окно. Там на окне сидит муха. Едва заметная точка на стекле. Вот так видит пилот вражеский истребитель с расстояния в пять километров. В целом в век радиолокации и сверхзвуковых скоростей на больших (и даже средних) дистанциях полагаться на видимый диапазон бесполезно.
Оптика помогла лишь однажды. Наиболее внятной из всех версий уничтожения F-117 над Белградом является применение оптического канала наведения: зенитчики случайно увидели обнаглевший “стелс”, летевший ниже облаков, и успели пустить ракету. На это указывают как характеристики самого ЗРК С-125 (телевизионный визир “Карат-2”), так и показания самих участников инцидента — командира батареи Золтана Дани и пилота сбитого “Найтхоука” Дейла Зелко (был сбит, когда пробил нижний край облаков). Больше удача не повторялась. Хотя, по данным НАТО, неуклюжие стелсы первого поколения совершили свыше 700 боевых вылетов над Югославией.
Пилотам современных “Су” помогает оптико-локационная станция (ОЛС), но данный прием все также ориентирован на ближний воздушный бой. При том технологии тоже не стоят на месте: существуют проверенные способы уменьшения ИК-сигнатуры самолета (смешение выхлопных газов с холодным воздухом). Обратите внимание на плоские сопла двигателей F-22. Или кормовую часть стелс-бомбардировщиков F-117 и B-2: она спроектирована таким образом, чтобы исключить возможность “заглянуть” в сопла двигателей из нижней полусферы. Впрочем, суть не в этом.
На средних и больших дистанциях главным и единственным средством обнаружения остается радиолокатор.
Именно поэтому стелсы имеют такие рубленые формы и множество параллельных кромок и рёбер.
Справедливое наблюдение. Параллельность граней и кромок — основа современной стелс-технологии. Наряду с:
— требованием внутренней подвески вооружений;
— маскировкой лопаток компрессора двигателя (изогнутые каналы воздухозаборников, радар-блокеры);
— исключением выступающих деталей на поверхности фюзеляжа и крыла (антенн, датчиков, ПВД);
— установкой беспереплетного фонаря кабины;
— повышением качества сборки, применением крупуногабаритных панелей сложной формы и уменьшением зазоров между стыками панелей обшивки;
— “пилообразными” формами краев отверстий;
— а также вспомогательными мерами в виде ферромагнитных красок и радиопоглощающих покрытий.
…Чтобы быть обнаруженным неким гипотетическим радаром не на расстоянии 400 км, а лишь на 40 км, самолёт должен рассеивать отражённый сигнал в 10000 раз меньше
ЭПР обычных истребителей оценивают величиной порядка 10 квадратных метров. По оценкам наших специалистов, ЭПР Ф-22 должна быть на уровне 0,3 кв. м, то есть лишь в 300 раз меньше, а никак не в 10000.
Немного поможем уважаемому автору в арифметике. Деление 10 на 0,3 даст ≈30.
Дальность обнаружения цели РЛС зависит от мощности генератора, коэффициента направленного действия антенны, площади антенны, чувствительности приемника и ЭПР цели
Далее, пользуясь основным уравнением радиолокации, нетрудно установить, что уменьшение ЭПР в 30 раз даст примерно в 2,3 раза меньшую дальность обнаружения “стелса” по сравнению с обычным истребителем.
А это уже грозит катастрофой.
Воздушное патрулирование с применением лишь радаров самих истребителей, облучающих заданный район со многих ракурсов, многократно повышает риск обнаружения.
Именно поэтому в боевых условиях так никто не делает.
Обнаружение воздушных целей возложено на самолет дальнего радиолокационного обнаружения (АВАКС), в то время как БРЛС самих истребителей включаются лишь в момент атаки.
Для обнаружения “стелса” АВАКС будет вынужден пойти на сближение с противником. Это противоречит самой концепции АВАКСа, который должен контролировать воздушное пространство, находясь на удалении в сотни километров, вне зоны действия авиации противника.
Ф-22 в скрытом режиме ради уменьшенной заметности должен сам становиться практически слепым и глухим. Режим полного радиомолчания, радар отключен и спрятан, даже радиосигнал нельзя просто так принять, потому что для этого надо выставить хоть какие-то антенны, которые тут же начнут рассеивать сигнал. Единственный вариант — какой-нибудь односторонний спутниковый канал связи, когда принимающие устройства смотрят вверх, в космос
Все так и есть. Истребители стараются не включать своих БРЛС, обнаружение и целеуказание идет с АВАКСа через спутник.
На ударном F-117 радар отсутствовал как таковой. В полете над территорией противника пилот “Ночного ястреба” отключал даже радиовысотомер. Только пассивные средства сбора информации (радиоперехват, тепловизоры, данные GPS).
Как говорится, ну-ну. Что будет с ЭПР Ф-22 при боковой или вовсе многоракурсной подсветке, что там у него вообще с ЭПР в проекциях, отличных от фронтальной, то великая государственная тайна США.
Лучше всего хранит тайну тот, кто её не знает, но в случае с “Рэптором” все написано на его фюзеляже. Даже не вдаваясь в расчеты, ЭПР F-22 и ПАК ФА должна быть в десятки раз ниже, чем у истребителей 4-го поколения (подробности в абзаце о параллельности граней и кромок). В любой из выбранных проекций.
При том, памятуя о его меньшей заметности, у малозаметного истребителя гораздо больше шансов занять выгодное положение для атаки, чем у обычного истребителя. Выйти во фланг “стелсу” будет непросто.
Например, Н035 "Ирбис", радар Су-35С. Цель с ЭПР 0.01 кв.м. он обнаруживает на расстоянии 90 км.
Источником этих данных является проверенный ресурс “Википедия”, а дальнейшая ссылка на сайт НИИП им. В. В. Тихомирова подтверждает всё, кроме данных о цели с ЭПР 0,01 кв. м.
Раз игра пошла не по правилам, что нам мешает привести данные из другого проверенного источника?
Обнаружение воздушных целей в зависимости от их ЭПР и расстояния (в морских милях). Наилучшие характеристики среди представленных радаров демонстрирует станция AN/APG-77 (радар истребителя “Рэптор”). Но даже она, по мнению самих же янки, может различить цель с ЭПР 0,01 кв. м на расстоянии не более 50 км. А цель с ЭПР 0,3 кв.м. — не более 100 км
Наконец, надо понимать, что БРЛС истребителя не является “всевидящим оком” в силу ограниченных размеров антенны, чья апертура (диаметр) не превышает одного метра. Что может увидеть эта “крошка”, когда даже громадные антенны ЗРК С-400 различают цель типа “истребитель” на дальности не более 400 км?Может быть, что-то и увидит. Но рекламные буклеты никогда не скажут, в каком секторе обеспечивается максимальная дальность обнаружения “Ирбиса” (по одной из версий — в зоне обзора 17,3°х17,3°, т.е. 300 кв. град.). И каково время для накопления данных, за которое процессор БРЛС сможет определить нахождение цели в выбранном участке неба с вероятностью 90%. А ведь именно это в конечном итоге определяет возможности радаров в реальных условиях.
Наземные РЛС не ограничены жёстко ни размерами, ни количеством антенн, ни мощностью, ни, как следствие, сантиметровым диапазоном длин волн. Для волн метрового диапазона что стелс, что не стелс — всё едино.
Очередная апелляция к диапазонам электромагнитного спектра с расчетом на доверчивых обывателей. Шутка в том, что абсолютно все РЛС, входящие в состав зенитных ракетных комплексов (С-300/400, “Иджис”, “Пэтриот”), работают в диапазоне сантиметровых и дециметровых волн.
РЛС метрового диапазона давно сняты с вооружения даже в странах третьего мира. Нелюбовь военных к подобным радарам объяснима: такой радар не способен сформировать узконаправленный “луч” и вследствие этого обладает низкой разрешающей способностью. Вторая неизлечимая болезнь метровых РЛС — громадные габариты антенны.
Исключение лишь подтверждает общее правило: на вооружение российской армии принят межвидовой радиолокационный комплекс 55Ж6М “Небо”, в составе которого имеется модуль с РЛС метрового диапазона (РЛМ-М). Увы, данный комплекс не предназначен для использования в составе зенитно-ракетных комплексов и служит лишь для контроля за воздушным движением.
Стоит обратить внимание, что в составе ЗРК используются как минимум два радиолокатора. В зависимости от уровня тех. развития и выбранного метода управления/наведения необходима обзорная станция (иногда многофункциональная, способная программировать автопилоты выпущенных ракет) и РЛС управления огнем, “подсвечивающая” цель. В крайнем случае используется схема “выстрелил и забыл”, когда ЗУР оснащена активной радиолокационной ГСН, самостоятельно “подсвечивающей” свою цель.
Разумеется, ни о каких радарах метрового диапазона не может идти и речи.
Носовой обтекатель Ф-22 в скрытом режиме не должен быть радиопрозрачным, чтобы не нарушать геометрию отражающих поверхностей самолёта. Но если хочется хотя бы пассивно подглядеть радаром окружающий эфир, придётся сделать обтекатель радиопрозрачным, иначе радар если и сможет излучить через него сигнал, то принять обратно точно ничего не сможет… Беда…
Беда: уважаемый автор не слыхал о частотно-селективных поверхностях.
Единственная дальнобойная ракета в вооружении Ф-22 — AIM-120C. Её дальность 50-70 км (уже опасное расстояние даже в стелс-режиме), в новых модификациях заявляют около 100 км.
Управляемая ракета средней/большой дальности AIM-120 AMRAAM
Модификация “C-7” обладает макс. дальностью пуска 120 км (принята на вооружение 11 лет назад). Более новая модификация “D” имеет дальность пуска 180 км.
Можно, конечно, упереться рогом и заявить, что инженеры “Рейтеон” ничего не смыслят в ракетах. Но именно такие цифры транслируют все источники. Приведенные автором данные о 50-70 км относятся к ранним модификациям AMRAАM, родом из 80-х гг.
До цели она летит "по памяти", с помощью инерциальной системы наведения. Если не осуществлять радиокоррекцию, то самолёту, обстреливаемому такой ракетой, в момент обнаружения облучения радаром (значит, кто-то навёлся и, возможно, отстрелялся) достаточно резко изменить направление полёта, чтобы ракета "по памяти" прилетела совсем не туда, где через 40-60 секунд (подлётное время AIM-120 с максимальной дальности) окажется её цель.
Двусторонний канал связи, как и у любой др. современной УР “воздух-воздух” большой дальности, БРЛС истребителя непрерывно счисляет положение цели и транслирует поправки на борт выпущенной ракеты. Атакующему истребителю опасаться в этот момент уже нечего — у противника не остается времени, чтобы запеленговать работу БРЛС и предпринять ответные меры. Атака началась, подлетное время ракет 40-60 секунд.
После чего БРЛС истребителя можно опять выключать. О результатах боя пилоту расскажут операторы с летящего позади АВАКСА.
Её головка самонаведения захватывает цель только на расстоянии 15-20 км.
А может быть, и не захватывает. Существуют обоснованные сомнения в эффективности АРГСН современных ракет против малозаметных “стелс”-самолетов. Миниатюрный радар в носовой части ракеты с трудом различает даже обычные истребители (ЭПР 3...10 метров) на расстоянии в пару десятков километров. Можно представить, с каким трудом ракета будет находить “Рэптор” или ПАК ФА!
Комбинированное наведение (АРГСН + ИК ГСН), попытки уменьшить вероятность промаха и подвести ракету на максимально близкое расстояние к цели — в пределах сотен метров, откуда её ГСН будет гарантированно обнаружит цель… Борьба со “стелсами” потребует изменить привычные подходы в области создания ракетного оружия. Головной боли хватит всем.
Малая заметность имеет значение лишь как один из факторов, когда в жертву ей не приносятся иные характеристики самолёта.
Своей необычной внешностью из десятков полигонов, “хромой карлик” F-117 был обязан технологиям 70-х гг. Вычислительных мощностей древних ЭВМ явно не хватало расчета ЭПР сложных поверхностей двойной кривизны.
В настоящее время вопрос с компьютерной техникой для расчета ЭПР и 3D-принтерами, позволяющими изготавливать крупногабаритные панели сложной формы, можно считать закрытым. ЛТХ истребителей пятого поколения ни чем не отличаются от их предшественников, а кое в чем даже превосходят. Требование параллельности кромок не всегда эффективно с точки зрения аэродинамики, однако, инженерам удалось компенсировать данное обстоятельство за счет большей тяговооруженности “Рэпторов” и ПАК ФА. Определенную роль сыграло размещение вооружения во внутренних бомбоотсеках, что также “облагородило” облик машин, снизило лобовое сопротивление и уменьшило момент инерции истребителей.
Это косвенно подтверждается тем, что только американцы носятся со "стелсами", тогда как остальной мир к практической работе в этой области перешёл лишь тогда, когда стала возможна разработка стелс-самолётов без жертвования иными характеристиками.
Довольно странное заявление.
Янки были первопроходцами в этой области: первый полет “Have Blue” (предшественника F-117) состоялся почти 40 лет назад, в 1977 году. К настоящему времени за океаном уже серийно строят четвертый самолет-“стелс” (не считая экспериментальных моделей и БПЛА).
С 2010 года в клуб разработчиков стелс-самолетов официально вступила Россия, продемонстрировав полет своего истребителя пятого поколения По факту, разработка отечественного ПАК ФА ведется на протяжении 15 лет, с начала 2000-х гг.
В затылок нам дышит Китай со своими поделками J-20 и J-31.
Эффект снижения заметности существует и направлен на повышение фактора выживаемости машины в современном бою. Над частичным снижением заметности работают даже там, где изначально не планировалось создание малозаметной техники (Су-35С, F/A-18E/F, модернизированный “Сайлент Игл”).
В основе технологии “стелс” отсутствуют какие-либо секреты и материалы с необычными свойствами. “Стелс” — здравая логика, помноженная на грамотный расчет и подкрепленная мощью современных технологий. В конечном итоге результат снижения заметности основан на формах самолета и качестве изготовления его обшивки. В связи с этим современные приемы технологии “Стелс” не могут стать причиной ухудшения летных характеристик летательных аппаратов.
Высокая стоимость малозаметных истребителей пятого поколения, как и стелс-бомбардировщика B-2, объясняется отнюдь не столько технологией “стелс”, сколько стоимостью разработки высокотехнологичной “начинки” для этих самолетов (радары, электроника, двигатели).
Отечественные и зарубежные образцы стелс-техники:
Корвет пр. 20380 ("Стерегущий")
Стелс-фрегат типа "Лафайет", Франция, 1990 год
Стелс-эсминец "Замволт"
Chengdu J-20, Китай
Информация