Modern hava savaşı sensör algılaması ile tanımlanır. Bir uçağın yarışmak durumundaki görevini tamamlamak, doğrudan düşman radarı ve kızılötesi izleme sistemleri için temel tasarım hedefi haline gelir. Bu yetenek için en kritik ölçüm radarı (RCS) Radar Cross-Section (RCS) değerli kalırken, Low Observability (LO) - en iyi şekilde 5. nesil dövüşçüler ve stratejik bombalar için birincil tasarım hedefi haline gelir.

Stealth tek bir teknoloji değildir. Bu makale, gelişmiş bütünleşik Hava Savunma Sistemlerine karşı belirleyici bir taktik avantajı sağlamak için temel stratejileri inceler ve bu makale, birleşik bir tasarım felsefesine karşı temel stratejileri inceler.

Radar Cross-Section Fiziği

RCS, bir nesnenin radar tarafından nasıl algılanabilir olduğunu ölçmektir. Güç oranı birim hacmindeki radar alıcıya geri yansıtılır, mükemmel bir şekilde belirli bir boyut alanı ile yansıtılacak güce göre. genellikle bir kare metreye göre ifade edilir (dBsm).

1 m2'nin bir kesiti ile standart bir metal alanı 0 dBsm'in bir RCS'si var. F-35 Lightning II gibi 4'üncü nesil bir dövüşçü, yaklaşık 5 m2 (7 dBsm) - bir golf ya da küçük bir uçakla eşdeğer.

RCS'nin algılanabilirliği üzerindeki etkisi radar aralığı denklemi tarafından yönetilir:

P[DÜDÜ:0)[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜNÜ TÜSİAD ⁇ 2 ⁇ ) / (4:2)

P)r[Dönetici: 0)[Dönetici], RCS'nin tespit edilen aralığı takip etmesi için dördüncü-köklü bir ilişki oranı nedeniyle, RCS'yi 100 faktörü ile azaltan bir F-35'in bir RCS'ye sahip bir faktörle tespit etmesinden önce bir F-16'ya daha yakın bir düşman radarı uçabilir.

Bir uçağın radar kesiti üç birincil faktörden etkileniyor: geometri (shape), materyal kompozisyonu (konuşturucu ve permeability), ve rezonans etkileri. Tasarım aynı anda üç tane kontrol etmelidir.

Hava çerçeve Shaping: Low Observability'in Köşe taşı

Radar dalgaları doğrudan hatlarda seyahat eder. Bir dalga bir yüzeye vurursa ve kaynağa geri yansıtılır, bu hedef tespit edilir.Görünmüş şekillendirmenin merkezi amacı, uçak yöneliminin tehdidine bakılmaksızın radar dalgalarını uzak tutmaktır.

Faceted Geometry

F-117 Nighthawk dahil olmak üzere en eski çalıntı uçak, yüksek frekanslı radarlara karşı etkili olsa da, F-117 büyük, düz üçgen panellerden hava çerçevesini inşa ederek, tasarımcılar radar enerjisinin radarlara karşı daha dar, öngörülebilir kirişlere yansıtacağını garanti ettiler.

Sürekli Curvature ve Edge Adapt

Modern çalkantılı uçak sürekli eğri yüzeyler katı kenar çizgisi ile bir araya gelir. F-22 Raptor, önde gelen kenarlarla birlikte 42 derece temizlenmiş bir elmas şekilli bir delta kanat kullanır.Bu satırlar radar yansımalarını dört dar ızdıralar ile paylaşır, B-2, bu özelliği tamamen ileriye doğru bir şekilde ortadan kaldırır, uçan bir kanat yapılandırmasını kullanarak, önde gelen kenarlarla bu satırları paylaşır.

Elited Corner Reflectors

İki uçlu yüzey doğru bir şekilde karşılandığında, radar enerjisini doğrudan kaynağa geri döndüren bir köşeyi oluştururlar. Stealth uçak, açıkken kenarları ortadan kaldırmak veya boşaltmak için tasarlanmıştır. Kanat-konaklar dikey ve yatay kuyruklar 90 derece açılardan kaçınır.

Radar-Absorbent Materials and Structures

En iyi şekillendirme ile bile, bazı radar enerjisi hava çerçevesini vuracaktır. Radar-Absorbent Malzemeler (RAM) bu elektromanyetik enerjiyi ısıya dönüştürür, yeniden ortaya çıkmasını engeller.

Manyetik RAM (MAGRAM)

MAGRAM, bir polimer matrixinde askıya alınan ferrit veya karbonil demir partikülleri kullanır. Radar dalgaları bu parçacıklarla etkileşime girdiğinde, manyetik alanlar dönüyor ve enerji ısı olarak dağıtılıyor.Bu tür RAM ağır ama genişban.F-22, bakırlarını sol kenarlarında kullanıyor ve x-band ve Ku-band frekanslarında enerji absorbe etmek için tıkayınıyor.

Dielektrik RAM ve Kayıp Kompozitler

Dielektrik RAM, manyetik histerilerden ziyade radar enerjisini absorbe eder. Karbon siyah veya metalik filamentler gibi yapısal RAM (SRAM) giderek daha fazla dirençli bir matris olarak hizmet eder, ağırlık ve bakım sağlar.

Resonant ve Devre Analog RAM

Resonant RAM belirli bir dalga boyun eğlendirici bir dalga boyun eğlendirici bir yüzeyin ideal kalınlığı, uzayçıları tarafından sıfırlanmış birden çok tabakayı kullanarak, frekans-selective yüzeylere - bir dielektrik substratına yazdırılan yüksek hacimli yüzeyin merkezidir - tasarım frekansında sıfır enerjiyi yansıtan yüksek hacimli bir yüzey oluşturur. CA RAM, yüksek oranda etkili ama dar bant ve hassastır.

Iron Ball Paint

F-117, "iron topu boya" olarak bilinen özel bir kaplama kullandı ve ferrite mikrosferleri içeriyordu. Bu kaplama, yüksek frekanslı gruplarda radar enerjisini emdi, ancak aerodinamik ısıtmaya dayanacak kadar zor kaldı.

Havalandırma ve Yapılandırma

Geniş şekillendirme ve malzemeler ötesinde, belirli hava çerçeve özellikleri radar algılamasını önlemek için dikkatli bir şekilde entegre edilmelidir.

İç Silahlar Bays

Dış mağazalarda – izinler, bombalar, tanklar, ve pods hedefleme – büyük radar reflektörler. Bir kanat pylon üzerinde monte edilen tek AIM-120 AMRAAM, bir uçağın RCS'sini 10 ila 20 dBsm'e kadar yükseltebilir.

Bu, önemli kısıtlamalar getiriyor. Uçaklar aynı ücret yükü karşılamak için hacimsel olarak daha büyük olmalıdır. tuzak fırlatmacılar hızla hava akışına munisyonları uzatmalıdır ve pozitif ayrılıklar sağlayabilir.

Motor Inlet ve E egzoz Tasarım

Bir jet motorun geri dönüşü, radar dalgalarının yakın bir yansımasıdır. Bir düşman radarı “görebilir” fanatiği takdirde, uçak RCS dramatik bir şekilde artacaktır.

S-ducts (serpentine ducts) kanat üstü üzerindeki tıkanmış kanallardır, motorun herhangi bir zemin tabanlı radardan kalkana kadar uzanan yüksek bir S-duct kullanır.Inlet guide vanes, RAM ile kaplanabilir veya motorun açılmasına kadar 180 derece dikey olarak monte edilir. B-2 kökünü, radara kadar telleri kullanarak kendini kullanarak.

Eğlenme yönetimi, kızılötesi imza için eşit derecede kritiktir, ancak jet borunun kendisi de radar reflektördür. F-22, türdeki maskeleri maskeleyen düz, dikdörtgen bir nozlu kullanır. B-2 belirli frekanslarda radar için şeffaf olmayan bir nozlu nozlu nozlu nozlu nozlu nozlu nozlu nozlu nozlu nozlu nozlu nozlu nozul kullanır.

Planform uyumu ve Apertures

Geleneksel bir uçaktaki her anten, sensör ve prob, potansiyel bir radar reflektördür.In Stealth design, bu apertures ya da uçağın düşük sağlanmış profiline sahip olan frekans-sel olmayan malzemelerle yeniden gerçekleştirilir. F-35'in elektro-optik hedef sistemi (EOTS) dış radarı bloke ederken geçiş yapmak için bir yüzüncü bir yüzeyde monte edilir.

Spectral Stealth: Termostat ve Akustik Signature Azalt

Radar tek algılama alanı değildir. Photo Arama ve Track (IRST) sistemleri ve akustik sensörleri önemli ölçüde gelişmiştir ve modern çalma uçakları tüm elektromanyetik spektrumda imzalarını yönetmek zorundadır.

Uzak Suppression

Jet motorları yoğun ısı üretir. egzoz tesisatı, özellikle de nozlu dalga yüzeyinin (MWIR) dalga dalgalarını yüzlerce dereceyle karıştırır.B-2'nin egzozları bir kenarda serin havayı hızla karıştırır, atmosferle karıştırmaya izin verir.

Aerodinamik Isıtma

Süpersonik hızlarda, uçak derisinin ısıtılması, geniş kapsamlı bir IR imzası oluşturmak. Tasarımcılar bunu dikkatli malzeme seçimi ve termal yönetim yoluyla hafifletti. SR-71 Blackbird, titanyum ve özel bir kara boyama kullandı, ısıyı verimli bir şekilde yaymak için, ancak ısıtılmış bir süpersonik bir yolcuyu azaltmak için sürekli bir uçak bileti değildi.

Akustik Signature

jet savaşçıları için daha az kritik olsa da, akustik imzası, beş tane standart olmayan hava araçları (UAVs) ve helikopterler için tasarlanmış büyük bir konudur. Low-noise pervantad rotorlar ve spesifik bıçak geometrisi akustik algılamayı azaltır. RAH-66 Comanche helikopteri iptal etti, en az gürültü çıktısı için tasarlanmış en küçük bir rotor ve en küçük bir kuyrukta rotoru ekledi.

Görsel İmza

Düşük gözlemlenebilir uçak, pilotun gece görme gözlüğünden görmesinin önüne geçilmesine izin verirken, uçuş algılamasına izin verirken, uçuş algılamasına izin veren düşük olasılık kaplamaları ile boyanabilir. Aydınlatma sistemleri, gece boyunca sadece gece operasyonları için kızılötesi modlara geçiş yapabilir.

Elektronik Countermeasures and Active Stealth

Fiziksel tasarım radar geri dönüşünü azaltır, ancak elektronik savaş sistemleri son koruma katmanı sağlar. Tespit öncesindeki aldatılan veya rekreatif düşman radarları aldatır.

Intercept (LPI) Radarının Düşük Olasılıkları

Geleneksel radar pulları yüksek enerjidir ve tespit etmek kolaydır. LPI radarları, uçağın çok yakın olana kadar, F-35'deki frekans umutlu ve geniş bir gruptaki enerjilerini yayan karmaşık dalgalar.Bir düşman Electronic Support Measures (ESM) alıcıya göre, LPI sinyali, uçak çok yakın olana kadar arka plan gürültüsü gibi görünüyor.

Dijital Radyo Frekansı Memory (DRFM) manzaralarını gösterir

DRFM jammers gelen radar pulunu sayısallaştırıyor, onu depolayın ve RCS'yi daha da etkili bir şekilde azaltarak, radara gerçek görünen yanlış hedefler oluşturabiliyor. Gelişmiş DRFM sistemleri, uçağın gerçek derisini geri döndürebilir, böylece RCS'yi daha da etkili bir şekilde azaltılabilir. L-Band DRFM jammerleri F-35 ve EA-18Gler gibi savaşçılarda iç içe kullanılır.

Tletting Decoys ve Expendable Active Loads

ALE-50 ve ALE-55 gibi radarları, uçağın arkasında tam ölçekli bir dövüşçü veya bombacının radar imzasını çoğaltmak için tasarlanmış bir sinyal yayıyorlar. Miniature Air-Launched Decoys (MALD) onları yanlış ingress rotaları oluşturmak için kullanılabilir.

Elektronik Saldırı ve Siber Savaş

Modern çalma operasyonları, elektronik saldırı ile kinetik etkiler birleştirir. Sonraki Nesil ekran (NGJ) sistemi, radar spektrumunu inkar ederek düşman hava savunmalarını bastırmak için tasarlanmıştır. Cyber War yetenekleri komut ve kontrol ağlarını bozabilir, dolaplar için fırsat penceresi oluşturabilir.

Operasyonel Gerçeklikler ve Bakım

Stealth teknolojisi yüksek bir koruma seviyesine ihtiyaç duyar. Low-observability kaplamalar zaman boyunca kırılgan ve bozuluyor. Rain, toz, kum ve yüksek hızlı uçuş erode radar-absorbent yüzeyleri. F-117 gerekli bakım ekipleri 20 ila 40 saat boyunca geri dönüşümlü radar-absorbent ve her saat uçuş için boya.

Modern uçaklar dramatik bir şekilde gelişmiştir. F-35, austere veya hasarlı hava sahalarından yapılan "kanı" bir meydan okuma ile tasarlanmıştır. ABD Hava Kuvvetleri, çadırlarda kurulabilecek ve nakliye konteynerleri hızla dağıtabilecektir.

Stealth ayrıca, yüksek güç radyo sinyali yayınlayan bir küme, iletişimlerini, veri bağlantılarını ve radar emisyonlarını uyarmaktan kaçınmayı gerektirir. F-35'in MADL (Multifunction Advanced Data Link) arsalı, dar-beam anteni ağ bağlantılarını korumak için.

Sonuç: Düşük Observability'in Geleceği

Tespit ve çalkantı arasında kol güreşi devam ediyor. Low-freze radarları (VHF,UV) çalınmış uçağı tespit edebilir, ancak zayıf bir çözüm sağlayabilir ve mevcut seslendirme sistemlerinin avantajlarını tehlikeye atamaz.

ABD Hava Kuvvetleri'nin Sonraki Nesil Hava Hakimliği (NGAD) programı ve B-21 Raider, onlarca günlük operasyondan öğrenilen dersler dahil olmak üzere, aşırı geniş kapsamlı bir şekilde paylaşılan elektronik savaşla, açık-arşist operasyonlarla bir araya getiriyor.

Temel fizik aynı kalır: geri dönüşü en aza indirir, alıcıyı karıştırır ve sensör teknolojisi geliştikçe, bu yüzden düşük gözlemlenebilirliğin gelecekteki hava savaşlarında karar faktörü kalmasını sağlamak için stratejiler de olacaktır.