Як зробити літак невидимим: розбираємось, що таке стелс-технологія

Почнемо з того, що саме поняття «літак-невидимка» – міф, бо у світі ще не існує технологій, які зробили би борт повністю невидимим. Але, тим не менш, термін широко використовують у світі як характеристику стелс-технології в авіації. Stealth – це комплекс заходів, які роблять літак малопомітним, а якщо зовсім точно, то ця технологія знижує його помітність в радіолокаційному та інфрачервоному діапазонах.

Стелс-технології використовують не лише в авіації, адже подібний комплекс заходів допомагає зробити малопомітними і кораблі, і танки, і ще безліч видів військової техніки. В наш час її першочерговою метою є не так захист техніки в бою, як розвідувальні та секретні операції під носом ворога.

Маскування кольором

Ще на початку Другої світової війни літаки робили невидимими за допомогою самої лише фарби. Низ літака переважно фарбували у світлий колір: блакитний чи світло-сірий; верх – у темніший: зелений, коричневий чи брудно-жовтий. У той же час, коли наземні радари почали становити реальну загрозу для літаків, Повітряні сили багатьох країн почали використовували олов’яну та алюмінієву фольгу, що, хоч і мінімально, але створювало перешкоди роботі недосконалих радарів.

В 40-х роках, коли на літаках почали з’являтися бортові радіолокаційні станції, бути невидимим в небі стало важче.

Коротко про те, як це працює: радіолокаційна станція надсилає сигнал у вигляді електромагнітної хвилі, яка відбивається від літака і повертається назад до РЛС.

Отож, щоб уникнути халепи, коли хтось лупить в тебе електромагнітними хвилями, і йому відбивається не тільки твоє положення у просторі, а навіть форма, літаки слід було конструювати так, щоб ці хвилі не відбивалися від корпусу, а сковзали повз і губилися.

Такий ефект могла забезпечити спеціальна геометрична форма літака: особливі нахили поверхні та грані, що дозволяли розсіювати сигнал. Перший літак за аеродинамічною схемою «літаюче крило» на реактивній тязі, який ідеально підходив би під цю функцію, піднявся в небо ще у березні 1944 року. Він мав назву Horten Ho IX і був розроблений у Німеччині в роки Другої світової війни братами Гортенами. Але він занадто випереджав свій час, бо через складну конструкцію був дуже нестабільним в небі. Після кількох інцидентів в повітрі на перспективному німецькому крилі поставили хрест.

Наступну спробу підняти малопомітне «крило» в небо успішно здійснили американці. У часи Холодної війни на розробку технологій малопомітності витрачалися шалені гроші, тому США не обмежували себе ні в ресурсах, ні у фантазії.

Першим повноцінним літаком-невидимкою став американський дозвуковий F-117 Nighthawk від Lockheed Martin, який створили у часи Холодної війни. Він обійшовся США у понад 100 мільйонів доларів, але успішно експлуатувався аж до 1990 року.

А вже на початку 90-х світ побачив літак, який досі вважається найдорожчим в історії авіації – стратегічний дозвуковий В-2 Spirit. Один його політ обходився американцям у $8 мільйонів, а на розробку пішло понад $20 мільярдів.

Розбираємось, чому ж ці літаки такі достобіса дорогі і що в них особливого.

Корпус

Однин з основних атрибутів стелс-літака – радіовідбиваюча поверхня, що може відхиляти вхідні хвилі радара і значно звужувати дальність виявлення. Вона є ефективною за рахунок особливості конструкції усіх кутів та згинів на фюзеляжі. Ідеальним прикладом є американський F-117. Його незвичні грані відбивають радіохвилі під кутом, що значно зменшує видимість цього літака на радарах. Але мінус в тому, що саме ці кути роблять Nighthawk досить нестійким у повітрі та значно погіршують швидкісні характеристики.

Оскільки зовнішні підвіски, ракети, підвісні паливні баки, кіль, бічні стінки фюзеляжу, різкі згини кутових стиків літака, двигуни, повітрозабірники і ще безліч зовнішніх деталей можуть фокусувати відбитий радіолокаційний промінь, то у стелс-літаків більшість з цих речей ховається всередину корпусу.

Покриття

Радіопоглинаючі матеріали, нанесені на корпус літака, поглинають радіохвилі і зменшують інтенсивність їхнього відбиття назад до РЛС. Склад цих матеріалів розробники тримають у таємниці, але неозброєним оком видно, що на більшості літаків вони виглядають так, ніби корпус покритий тканиною. І, здається, в цьому є частка правди.

До прикладу, ходять чутки, що американці використовують покриття, у складі якого є сатин, що проходить тривалу обробку зі сріблом при надвисоких температурах та кремнійорганічні сполуки з синтетичною смолою. Але це лише припущення, адже Повітряні сили США точно не викладуть в мережу гайд, як вони створюють унікальне покриття для своїх винищувачів п’ятого покоління.

Інфрачервоний блок

Ще одним фактором, який впливає на стелс-здатність літака, є блокування інфрачервоного сигналу, який видає літак. Оскільки літак можна легко відстежити тепловізійно через вихлоп надвисокої температури двигуна, це стало справжнім завданням з зірочкою для виробників двигунів та конструкторів. Перші мали зробити двигун, який мінімізує вихлоп та розсіює його за рахунок особливої форми сопла, а другі мали сховати цей двинуг глибоко в корпус літака, щоб він не відсвічувався радіолокаційно. Це ідеально вдалося на американських B-2, F-22 і F-35. Ба більше, для таких двигунів навіть передбачене спеціальне паливо, яке теж впливає на ефективність ІЧ-маскування.

Які країни використовують стелс-технології в авіації

Зараз більшість країн світу, які мають на озброєнні стелс-літаки, користуються саме американськими моделями. До прикладу, F-35 стоїть на озброєнні в Австралії, Японії, Південній Кореї, Ізраїлі та ще низці країн. І якщо різні модифікації F-35 американці легко продають в країни по всіх континентах, то багатоцільовий винищувач F-22 бережуть як зіницю ока: заборона на експорт літака була видана Конгресом США ще наприкінці 90-х.

Китайці мають власний малопомітний винищувач п’ятого покоління Chengdu J-20, хоча за їхньою номенклатурою він вважається четвертим поколінням.

Південна Корея теж активно працює над власним малопомітним винищувачем KF-X, але він не включатиме в себе повний комплекс стелс-технологій, тому це буде радше перехідна модель між поколіннями 4++ та 5, що зовні дуже нагадуватиме американський F-22.

Є ще низка країн, які займаються розробкою подібних літаків, але до серійного виробництва їм ще далеко.