Тенденции развития малозаметной (стелс) авиации США.
Ещё с середины прошлого века авиационная промышленность США занимается сокращением радиолокационной заметности своих летательных аппаратов. По сей день продолжается развитие комплекса стелс-технологий, которое можно разделить на несколько этапов.
Ранний этап.
Первые попытки снижения радиозаметности начались вскоре после появления и распространения РЛС первого поколения, поэтому появилось понятие эффективной площади рассеяния (ЭПР) и способы сокращения этого параметра.
На ранних этапах предлагалось использование радиопрозрачных материалов (например, деревянные, пластмассовые и другие материалы).
Однако, в то время Пентагон не был заинтересован в этом, так как противодействовать средствам ПВО предполагалось скоростью, радиопомехами и высотой полёта, а использование неметаллических материалов не давало в нужной мере наращивать характеристики.
Компьютерное моделирование.
Снижение радиозаметности стало актуальным в начале 70х годов, поскольку ЗРК стали куда опаснее. В 1974 г. агентство перспективных разработок DARPA обратились к ведущим компаниям для создания боевого самолета тактического звена с защитой от радиолокационного обнаружения.
Через некоторое время к программе присоединилась компания Lockheed Martin, у которой уже были некоторые наработки по стелс-технологиям. Также привлекли специалистов "со стороны". В итоге было сформировано двадцать вариантов облика будущего самолета с минимальной ЭПР.
Спецы Lockheed Martin сделали оригинальную программу, способную рассчитывать процессы отражения радиоизлучения от различных объектов, однако, тогда компьютеры были не очень мощными, поэтому программа работала только с простыми моделями, из-за чего виртуальные самолёты имели плоские поверхности и чёткие грани.
Испытания макета выбранного облика неожиданно не сошлись с расчётами. Выход нашли в 1962 году, когда советский физик Пётр Уфимцев опубликовал работу "Метод краевых волн в физической теории дифракции", и Lockheed Martin переработали свою программу с учётом идей Уфимцева.
По итогам нового моделирования вновь выбрали наилучший вариант конструкции самолета, который затем довели до полноценного проекта под шифром Have Blue. Были построены два опытных самолета, которые участвовали в летных испытаниях и демонстрировали преимущества «граненого» облика.
В то же время, для получения таких результатов понадобился целый набор дополнительных технологий.
Так, пришлось разработать оригинальную систему управления, способную обеспечить полет самолета со специфическим аэродинамическим обликом. Кроме того, вёлся поиск подходящих радиопоглощающих или радиопрозрачных материалов.
Однако, для получения таких результатов потребовалось много дополнительных технологий, таких как, например, оригинальная система управления и радиопоглощающие/радипрозрачные материалы.
Проект Have Blue позже перерос в полноценный самолёт F-117. Первый полёт он совершил в 1981, а на вооружении был с 1983 по 2008. За это время они поучаствовали в нескольких конфликтах и в целом оправдали себя. Сейчас они на хранении.
На новом уровне.
Стелс-технологиями занимались не только в Lockheed Martin. Большой вклад в это направление сделала компания Northrop Grumman.
Благодаря своим исследованиям Northrop Grumman получили заказ на разработку малозаметного стратегического бомбардировщика, впоследствии получившего индекс B-2A. Northrop Grumman, как и Lockheed Martin, использовала компьютерное моделирование.
Из-за развития вычислительной техники появилась возможность моделирования более сложных поверхностей, поэтому B-2A получил прямые линии крыла и выгнутые фюзеляжи мотогондол. Дополнительно уменьшить ЭПР позволили новые материалы.
В то же время стартовала программа ATF (advanced tactical fighter), заключавшаяся в разработке истребителя нового поколения. В финал вышли YF-22 (Lockheed Martin) и YF-33 (Northrop Grumman + McDonnell Douglas).
Оба прототипа имели необычную форму, сочетающую изогнутые панели и прямые грани, что позволило уменьшить ЭПР без ухудшения аэродинамики. Также были применены композитные материалы. И, по традиции, применялось компьютерное моделирование.
Следующее поколение.
Сейчас в США разрабатываются несколько проектов малозаметной авиации. Например, уже был показан первый опытный образец бомбардировщика B-21 (на замену B-2A Spirit). Также прорабатываются истребители следующего поколения по программам F-X и NGAD.
Общие тенденции.
В процессе развитя американских стелс-технологий можно заметить несколько этапов. Также следует обратить внимание, что развитие иногда задерживалось теми или иными факторами, но, как только проблема решалась, работа продолжалась. Хотя, больше всего сдерживало отсутствие внимания со стороны Пентагона.
Разработка радионезаметной авиации оказалась сложной задачей. Полноценная отработка обводов стала возможной только после появления компьютеров с достаточной производительностью, хотя и здесь были проблемы – в семидесятых не удавалось рассчитать что-то сложнее набора прямых панелей. При этом проблемы с созданием планера не позволили бы реализовать потенциал новых материалов, компоновочных решений и т.д.
К счастью, характеристики компьютеров росли, и появилась возможность создания более совершенных конструкций с более сложными формами. Кроме того, к этому времени вновь появились новые материалы и технические идеи.
Понравился пост? Больше контента в нашем телеграм-канале.