Table of Contents
הקדמה: תפקידה של איילון בשפל של חוסר יכולת
מאז כניסת מערכות הגנה אוויר משולב בשנות ה-60, החישוב של לוחמת האוויר נכתב באופן יסודי.היכולת לחדור לחלל אוויר לא עוד מסתמכת רק על מהירות, גובה או תמרון; הוא מסתמך על גילוי יכולת. טכנולוגיה זו לגנובית, או על עקשנות נמוכה (LO), הפכה לתכונה העיקרית עבור מטוסים צבאיים מודרניים.
איילון הוא, מטבעו, הפסקת מעבר בשולי השולי של האגף.זה חייב להיות, דהפלקט, לעמוד בעומסים אווירודינמיים קיצוניים תוך שמירה על שלמות הספקטרום של המטוס. aile שעוצבה בצורה גרועה יכול לפעול כמשקפת מוח חזק, מסלק את הטיפולים המשתנים המופעלים על פני שאר מסגרת האוויר.
יסודות של Radar Cross מדור לדור
הרהורים ספציפיים, דיפרקציה, ו-Cavity Returns
כדי להבין מדוע איילונים הם אחריות שודדת, ראשית עלינו לתפוס את הפיזיקה הבסיסית של הדור ה-FLT:0 (RCS דור FLT:1 ; מערכות רדאר פולטות גלים אלקטרומגנטיים.כאשר גלים אלה פוגעים במטוס, הם משתקפים, מפוזרים או נספגים.כמות האנרגיה שהוחזרו למקלט מגדירה את RCS של המטוס, נמדדת ב-DBM (ibels יחסית למאגר אחד).
המנגנונים העיקריים של הרדאר חוזרים מאסיפה של איילון כוללים:
- (ב) ⁇ :0) הרהורים: (ב) 1 (ב) כאשר גל המכ"ם פוגע על פני השטח שטוח באופן מיוחד. בעוד איילונים בדרך כלל מתואמים עם קו הסטנדרד של האגף, את הסגולות שלהם ואת הזווית דה בוהק יכול ליצור "מכים" ספקטרום במהלך תמרון.
- (ב) ⁇ :0) ,5 ,5 ,2 , נצפים גלי רדאר סביב קצוות חדים ופינות.החוד המובילה והבילה של איילון, אם חד או לא מזוהים, פועלים כמקורות קו של אנרגיה מופרעת.
- (ב) [ה]]: [ה] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]]] [ה]]] [ה]] [ה]]]ה[ה]]]]]] [ה'[ה]]] [ה'[ה]'[ה']'[ה']'[ה']'[ה']'[ה'[ה'[ה']']'[ה']']']'[ה'[ה']'[ה'[ה'[ה'[ה'[ה'[ה']']']'[ה'[ה'[ה'[ה']']']'[ה']']'[ה'[ה'[ה'[ה']']']']']'[ה'[ה']']'[ה'[ה']'[ה']']'[ה']']']'[ה'[ה'[ה']']'[ה']']']'[ה'['[ה'[ה'[ה
מדוע איילונים הם אחריות גנובת
הבעיה הבסיסית היא כי ailerons מפר את העיקרון של "משטחים מתמשכים" הצומת של איילון התפתל עם מבנה כנף קבוע יוצר משקף פינה דיהדרל. a dihedral פינה רפלק (זווית של 90 מעלות בין הזרוע ואת קצה העפר) הוא אחד מגלי המכ"ם החזקים ביותר הידועים, המסוגלים להחזיר אותות גדולים בהרבה מאשר צלחת של אותו מתכת, כמו גם את אותו ממתכת, כמו גם כן, יש צורך ליצור את המגשר בהיר, כמו גם את היישר אל תוך "ה"ם"ר מתכתי מתכתי מתכתי"ר, "על"ר"ר,"ר,"ר, "ל," יהיה מסוגל ליצור את המשקף" (ה"ר מתכתי מגן, כמו גם את המשקף"ר, "מחץ מתכתי" (מחץ מתכתי" (מחץ מתכתי" (כמו כן, "מחץ מתכתי" (מחץ מתכתי) הוא אחד משקף") הוא אחד משקף את המשקף חזק יותר, כמו גם כן, כמו גם את המשקף) הוא אחד משקף את היישר אל תוך כדי ליצור את המשקף) הוא אחד משקף מתכתי) הוא אחד משקף את המשקף "מחץ מתכתי"
ראשי תיבות של Stealth control Surface Design
F-117 Nighthawk: Faceting and Ruddervators
מטוס ה-F-117 Nighthawk, המטוס הגנוב התפעולי הראשון, השתמש בעיצוב בולט של פני השטח של השליטה שלו, הידוע בשם ruddervators, משולב בזנבים הקדמיים.העיצוב היה כל כך ממוקד בהפחתה של RCS כי המטוס היה בלתי יציב ונדרש על ידי גידול מטוסים.
B-2 Spirit: כנפיים מעופפות אלבונס ו- Edge Alignment
רוח B-2 דחפה את עיצובו עוד על ידי חיסול הפתיחות והזנב לחלוטין.משטחי השליטה שלה הם אלבונים על קצה השבילים. B-2 משתמשים המפורסם ביותר על ידי ניתוק או "sawtooth" שבילים.זה לא עבור יעילות אווירודינמית, אלא עבור שליטה RCS. על ידי שובר את קצה השביל לתוך פלחי זווית, B-2 מבטיח כי כל אנרגיה שמשתקף על ידי מכ"ם לאטום עמוק בין אבני דרך מחסומים ספציפיים.
F-22 Raptor ו-F-35 Lightning II: אינטגרציה מודרנית
לוחמים מודרניים כמו F-22 ו-F-35 משתמשים יותר בפריסות כנף / איילון קונבנציונליות אבל עם דיוק קיצוני. Edge היישור הוא נצפה בקפדנות. הפערים בין איילון לאגף מצטמצם ו מטופלים עם מיוחד FLT:0radar-absorbent חומרים (RAM)FLT:1 ו-Gatereator ירידים הם בקפידה משולב לתוך מבנה מבוזרת מגנטית כי הוא מסוגל לעמוד על מנת למנוע את הציפוי ה-Fruidances של חומר ה-FLT 1 ו-FRic תוכנן מאוד.
עקרונות עיצוב עבור גנבת איילונים
טיפול ב- Geometric Shaping and Edge Treatment
שפינג הוא קו ההגנה הראשון בעיצוב.התוכנית של הפוריות מוכתבת על ידי זווית קצה השולית של הכנפיים של כנף. הקצוות המובילים של הפורון לעתים קרובות סחף כדי להתאים את הזוויות ההשתקפות העיקריות של הזרוע.ה הקצוות עצמם מטופלים כמו תורםי RCS קריטיים. הם בדרך כלל מצופים עם צבע התנהגותי או מצוידים עם הוספת RAM גמישה המשלבת את הצעד בין הכנף לבין הגורם הפתאומי למול.
גפר, צעד וניהול Seam
זהו ככל הנראה ההיבט המאתגר ביותר של עיצוב איילון.ה הפער בין הזרוע לבין איילון חייב להיות חתומה כדי למנוע גל מכ"ם באגרסיביות. Solutions כוללים:
- (ב) ⁇ :0 (הרשים הנ"ל): ⁇ 1 (ב"ה) ,ב"ה (ב"ה) או "התאיות" (ה) אשר מגשרים על הפער.
- (ב) ⁇ :0) ⁇ :0 (מ"ר) ⁇ (ב) ⁇ (ב) או פיסות זיכרון RAM של ערוץ U-ערוצי, שמתאימות לערעור.
- (FLT:0 ,Plasma Actuators:FLT:1 טכנולוגיה מתפתחת משתמשת בפלזמה של מחסום דיאלקטרי (DBD) כדי ליצור "שטח" מוליכים על פני הפער, למעשה חותם אותו מגלי מכ"ם ללא מגע פיזי.
בחירת חומרים: Radar-Absorbent Structures ו-Cotings
לכל חומר המשמש איילון גניח יש דרישה אלקטרומגנטית.אלומיניום מסורתי הוא מאוד רפלקטיבי.במקום, מהנדסים משתמשים ב- RAM מבני, המשלב יכולת רב-קיום (כגון סיבים פחמן מורכב) עם תכונות מכ"ם-מדומים.חומרים אלה נועדו להמיר אנרגיה מכ"ם לתוך חום.עור העפרון עשוי להיות מבול מורכב המכיל צינורות פחמן או חלקיקים מפרשים, מכוונן לספוג תדרים ספציפיים (קו-אשים) ופרקטיקנים).
מקלות הן חשובות באותה המידה. "כדור הברזל" צבע (שימוש ב-F-117) מכילות ספירות ברזל מיקרוסקופיות המצופה ברזל פחמן-פחמן.תחומים אלה פועלים כפולנים מגנטיים שמפרקים אנרגיה מכ"ם מודרנית.
Actuator and Hinge Line Concealment
קו hinge ו- Actuator הזרועות הן גנרטורים טהורים החזרה של חלליות.רכיבי מתכת אלה חייבים להיות מוגנים לחלוטין מקו הרדאר הישיר של הראייה.מעצבים משתמשים בהגינות נחשול או "מסכים" עשויים מכ"ם-absorbing דבשcomb מבנים לחסום את גלי המכ"ם ישירות אבל מאפשרים אוויר לעבור (ללחץ שווה) את הפעולות לעתים קרובות להציב קדימה של חוט אחורי, וניתן למזערי בתוך קו רוחב (למשל, הוא מכחול) בתוך קו רוחבואט) בתוך קו רוחבואט (מחץ) בתוך קו רוחבואט) הוא מצמצם את האלקטרומגנטי של קו רוחבואטמוסמין (מחץ (מחץ) בתוך קו רוחבופת) בתוך כבלבבבבבבבבבבבבבפנים (מחץ) בתוך קו רוחבואט) בתוך כבלבפנים (עבור כבלבבבבבפנים (מחץ) בתוך קו רוחבואט) בתוך קו רוחבואטורה (מחץ) הוא מצמצם את קו רוחבואטמוסים יותר מצמצם את קו רוחבואט) בתוך קו רוחבו הקדמי של קו רוחבואטמוסמין (עבור קו רוחבואטבפנים (עבור קו רוחבואטמוס
טכנולוגיות חדשניות מגרות את Aileron RCS
שבילים גמישים (ACTE)
אחת הטכנולוגיות המבטיחות ביותר לחיסול בעיות של איילרון RCS היא ה-FLT:0. [ה-Comlitive Compliant Trailing Edge (ACTE)IRFLT:1 [במקום ערימה מכוונת, ACTE משתמש בחומר גמיש, חלק שמורפיו לשנות את ה-RCS של הזרוע, על ידי הסרת קו ה-hing, הפער הוא לחלוטין מסולק את הפינה ויוצר מנגנונים קיצוניים, בעודומים, בעודו של פיתוח חיצוני, הוא עדיין מבטיח, ללא שינוי חיצוני, הוא עדיין, הוא למעשה, ללא שינוי של מנגנונים מתקדמים.
גניבת פלאסמה וביטול פעיל
ביטול פעיל כרוך ביצירת גל מכ"ם של שלב הפוך כדי לבטל את ההשתקפות של איילון.זה דורש עיבוד מהיר מאוד וידע מדויק של גל הרדאר הנכנס.בעוד מורכב מבחינה טכנית, מערכות מפותחות כי להשתמש את aileron עצמו כמו אנטנה, שידור אות ביטול.פלאסמה לגנובת לוקח גישה שונה על ידי פיזור האוויר סביב פני כדור הארץ.זה זה סופג עננים או refractret, כי הוא יעיל יותר על ידי שמירה על פני השמש.
חומרים מבולבלים ל-Broadband Absorption
מטאחומרים הם מבנים ממונדסים עם תכונות אלקטרומגנטיות לא נמצא בטבע.הם יכולים להיות מעוצבים כדי לקבל אישור ספציפי ונחיתות כי מתאים באופן מושלם את הדחף של חלל חופשי, המאפשר גלי מכ"ם להיכנס לחומר ללא השתקפות.פעם בפנים, האנרגיה מתפוררת.שימוש בחומרים מטבוליים בעור איילונים יכול לספק ספיגה על פני רוחב פס רחב הרבה יותר מאשר הגנה מסורתית, נגד מעקב נמוך כי הם מכשולים לפחים גדלים כדי לגנוב פלטפורמות מכ"מ"ם.
חוקי בקרת טיסה AI-Optimized Flight Control
תוכנה ממלאת תפקיד גובר ב- LO Management. מודרני בקרת טיסה (FLCC) ניתן לתכנת כדי למזער את הדה-הדקה של איילון במהלך שלבי השייט והמעבר, שמירה על פני השטח "מטורפים" בתרחישים אימונים או סביבות דלת-האט, חוקי הבקרה יכולים להתאים יעילות אווירודינמית.בסביבות גבוהות, המערכת יכולה לזרז את LO, באמצעות דחפים שונים או שליטה אחרת (כמו מטוס קרבי) ל-אופסד', הוא מפונקמי (S) ל-אונדפסת') במקום המאפיין קטנטן-אונדנטן-אונדפס') של מטוס המאפיין של מטוס ה-או נמוך, המאפשר ל-אונדפסוניסטנטן-אדום, הוא קומפקטי של מטוס ה-אונדפסוניסטיישן חמישי, כדי להישאר קומפקטי של מטוס ה-אורד-אדום, הוא קיבולת של מטוס המאפיין של מטוס ה-אדום-אדום-אדום-אדום-או-אדום-או-או-אורדורד (D') בטמפרטורות נמוכות, אשר מאפשר קומפקטי של מטוס ה-או-או-או-או-או-או-או-או-או-או-או-אדום-אדום
אתגרים ותחזוקת מציאות
מטען אווירי ואירודינמיקה
ציפויי RAM ואיטום מוליכים הם שבריריים מאוד בהשוואה לאלומיניום מטוסים סטנדרטי או מורכב.הלירון חווה לחצים דינמיים גבוהים, רטט, ורכיבה תרמית על מטוסים סופרוזיים, הקצה המוביל של הפורון יכול להגיע לטמפרטורות כי ביצועים של RAM משפיל. שמירה על שלמות הטיפול LO על משטח נעים, מתח גבוה הוא מאבק קבוע עבור צוותים.
יכולת ושמירה על RAM
מטוסים גנובים דורשים באופן משמעותי שעות תחזוקה יותר לשעה טיסה מאשר עמיתיהם שאינם stealth. ציפויי ה- RAM על איילונים רגישים במיוחד לשחיקה מגשם, אבק, ואובייקטים זרים (FOD) flexing של איילון יכול לגרום ל- RAM לפצח או דהלומי.תיקון הציפויים האלה בשדה הוא תהליך של זמן-conuming הדורש פיקוח סביבתי ומיומנויות חד פעמיות של RAM בודדות.
עלויות לעומת Capability Trade-offs
העלות של aileron אגורה גבוהה יותר מבחינה אקספוננציאלית מאשר חומרים מיוחדים, ייצור דיוק עבור שליטה פער, ושילוב אקטוטור מורכב לתרום עלות על תוכניות כמו F-35. מהנדסים חייבים תמיד לאזן את היתרון ה-RCS שולי של בחירה נגד עלות שלה השפעה על ביצועים אווירודינמיים.
כיוונים עתידיים: איילונים ב- Sixth-Generation ו-Unmanned Aircraft
הדור הבא של פלטפורמות דומיננטיות אוויר, כגון NGAD של חיל האוויר האמריקאי (דור הבא של חיל האוויר Dominance) ו-GCAP (תוכנית האוויר הקרב העולמי), צפויים לדחוף את גבולות האובדן עוד יותר.סביר מאוד כי מטוסים אלה יעברו ממטוסים מסורתיים מתפתלים לחלוטין.
מושגים עתידיים כוללים:
- (FLT:0) טיסה ללא רחמים: 1FLT ( 1FLT) באמצעות שילוב של כנפיים מורפיום, וקטורת דחף ובקרות נוזלים (אוויר על פני משטחים שליטה) לתמרן ללא כל משטחים פיזיים נעים על הזרוע.
- (FLT:0) מבנים אוויר-אסטורקטיים: אנדרל 1 (ITAL Aero-Elastic Structures: ⁇ s: ⁇ ⁇ ) באמצעות הכת הטבעי של הזרוע, נשלט על ידי חומרים חכמים (piezoelectric או מעצב סגסוגת זיכרון), כדי לסובב את קצה הכנפיים וליצור רגעים רול.
- (FLT:0)Distributed Electric Propulsion:cioFLT:1 ; עבור UCAVs (רכבי אוויר לחימה בלתי מאויש), דחף שונה ממעריצים חשמליים רבים לאורך הזרוע ניתן להשתמש עבור שליטה רול, לחלוטין להסיר את הצורך עבור איילונים.
טכנולוגיות אלה מבטיחות לחסל את עונשי RCS הקשורים משטחים שליטה מותש, אבל הן מציגות מורכבות עצומה מבחינת תכנון מערכת בקרה, ניטור בריאות מבני, הסמכה.
מסקנה
העיצוב של איילונים עבור גניבה הוא מיקרוקוסמוס של האתגרים הרחבים העומדים בפני מהנדסי חלל צבאיים.זה מאלץ אופטימיזציה רב-ממדית שבו אלקטרומגנטים, אווירודינמיקה, מבנים וייצור הם יחד עם קשר הדוק.מהרוומים הקדמיים של מטוסי F-117 ועד למושגים של עתיד, האבולוציה של איילון משקף את הקרב המתמשך בין ביצועים ונתיבים לא מאוישים, תוך כדי להבטיח שמערכת תחזוקה ביקורתית של מערכות מחקר, קרוב לפלסמה, קרוב לכדי להבטיח את רוב הזמן, אשר יהיו עמידים, אשר יהיו עמידים, אשר יהיו מסוגלים לפתח את רוב מרכזי, כמו גם חומרים קריטיים, כמו גם חומרים קריטיים, כמו גם חומרים קריטיים, כמו גם את תחומי עבודה, כמו גם חומרים גמישים, כדי להבטיח את תחומי עבודה, קרוב לפלסמה, כדי להבטיח, קרוב לפלסמה, קרוב לפלסמה, כדי להבטיח, כדי להבטיח, כדי להבטיח, כדי להבטיח את תחומי עבודה, קרוב לפלסמה, קרוב לפלסמה, קרוב לתהליכי אקלים, כדי להבטיח, קרוב לפלסמה, קרוב לתהליכי אקלים, כדי להבטיח, קרוב לתהליכי אקלים, קרוב לוודאי, כדי להבטיח, כדי להבטיח את רוב מערכות מחקר גמישים, כדי להבטיח את רוב מערכות מחקר גמישים, כדי