Ближе к невидимой самолете: длинная (и дорогая) технологическая карьера, полная неудач | Технология

Недавнее вторжение на иранские ядерные объекты популяризировали имидж футуристического бомбардировщика B-2, невидимого для радара и способного достичь целей на другом стороне мира. Но это не было Первое вмешательство Реал этих устройств, уже используемых в других военных конфликтах в течение последних трех десятилетий. И его происхождение датируется гораздо дальше: проектирование и производство самолета этих характеристик – очень длинная технологическая карьера.

Разработанный Northrop для ВВС США, дебютировал в 1999 году в Косово; Затем он вмешался в Афганистан, в Ливии, а в последнее время он делал это в Йемене. Но первые исследования на B-2 начались в 1979 году под президентством Джимми Картера. Прототип пролетел в июле 1989 года, 35 лет назад. Его названный преемником B-2-беган проецировался в 2011 году и совершил свой первый рейс в ноябре 2023 года. С такими сроками планы следующего поколения самых сложных боевых самолетов уже должны быть на компьютерах Нортропа или их первых скрытых прототипах в ангарах Палмдейл или в мифической области 51 Nevada.

Интерес к достижению невидимой самолета начался более века назад. В попытке уменьшить видимость их самолетов во время Первой мировой войны, немцы, испытывающие прозрачные листы ацетатных ацетатов, чтобы покрыть крылья и фюзеляж вместо использования ткани или деревянного листа. С этим они получили любопытные самолеты, в которых можно было увидеть все ребро; а также невозможно спрятаться, например, бензиновый бак, двигатель или сам пилот.

Одной из первых моделей была охота на охоту на Fokker E.III, которая достигла противоположного эффекта для поиска. На суше это было довольно невидимо; Но в полете, когда его прозрачные листы отражали солнечный свет, он сиял, как маяк, став самым выдающимся объектом по всему небу. Немцы были не единственными в этих экспериментах. Во Франции они также развились, но результаты не были лучше.

А в России, на дату еще в 1935 году, Сергей Козлов, профессор Академии воздушного флота Чжуковского в Москве, задумал аналогичную идею. Голый Несколько моделей охоты, обертывая их в прозрачные листы и провели реальные тесты, в которых самолет был менее заметен, если он летал под облачным фоном, чем в чистом небе.

Изобретение радара в 1935 году дало еще одно значение невидимому слову. Во время Второй мировой войны это уже не было Не вижу самолетано чтобы предотвратить эхо электромагнитного волнового луча; Или, по крайней мере, уменьшить его до минимума, чтобы самолет не был обнаружен радарами вражеской защиты.

Поскольку вертикальный стабилизатор или хвост самолета является одним из элементов, которые производят наиболее эхом радара, в сороковых гостях, основателе компании, основателя компании, который в настоящее время производит B-2-беган, экспериментирующий с революционным дизайном: рулевое колесо, непрерывный профиль, который вкладывал фюзелию и двигатели, которые выделились с вертикальным набором. Это было обработано исключительно элеронами и закрылками на заднем крае крыла.

Эта конфигурация была очень нестабильной и трудной для управления. И его развитие было расширено настолько, что война закончилась, прежде чем преодолеть фазу прототипа. Программа не процветала. Последующие исследования показывают, что их подпись на радаре была в 10 раз ниже, чем у других обычных бомбардировщиков. Но никто не удосужился измерить это.

«Невидимая» научная статья

В 1962 году молодой российский физик по имени Пёются Уфимтев опубликовал статью, в которой он подытожил свое исследование о распространении электромагнитных волн на двухмерных и трехмерных поверхностях. Просто принцип, в котором радар основанПолем Но его начальство не оценили в нем какого -либо значительного военного применения, поэтому они позволили их распространение. 10 лет пройдет до тех пор, пока работа русского физика не будет переведена на английский язык и попала в руки инженера из авиационной компании Lockheed, Denys Overholser, который сразу же оценил свои последствия в снижении видимости самолета на радаре. Дело не в том, что это может быть полностью не обнаруженным, но уменьшить Эко -интенсивность так что получатель не мог зарегистрировать его; Или, если он это сделал, это, казалось, произошло из гораздо более низкого объекта.

Эта концепция, поперечное сечение радара, известная под его аббревиатурой на английском языке, RCS, является фундаментальным в дизайне браконьеров. Он измеряется в квадратных метрах и может быть ассимилирован до размер объекта, который видит радар. Это не его физический размер, но он сильно зависит от формы, которая сделана и характерна для ее поверхности. Чем выше RCS плоскости, тем больше Легко обнаружитьПолем

Обычный бомбардировщик B-52, такой как те, который использовался во Вьетнаме полвека назад, вообще не является скрытным. Он имеет радарную часть около 100 квадратных метров. Это советский конкурент, Блэкджек –10 больше современных лет – снижает его до 15. Охота с того времени, как Фантом Американец эквивалентен шести квадратных метрам, современные Migns еще меньше (около трех) и подписание Рафейл Френч падает до двух квадратных метров.

После работы Ufimset, отдел Lockheed UltraseCreto начал работать в прототипе низкой плоскости видимости. У него уже был опыт, так как было две другие легендарные модели, U-2 и SR-71, которые по-прежнему держат рекорд скорости, выше 3’3 Mach. Новая модель будет известна как F-117 Nighthawkодин из самых уродливых дизайнов в истории аэронавтики, а также один из Больше революционеровПолем

Это было почти невидимо для радара, с RCS 10 квадратных сантиметров благодаря множеству деталей дизайна. Фузеляж этой охоты была сформирована плоскими панелями, ориентированными во всех направлениях, так что каждый из них перемещался в радиолокационном луче почти случайным образом. В лобовом стекле карлины было ламинированное стекло с тонким золотым покрытием, которое отражало электромагнитные волны, мешающие им войти в кабину, где он мог найти объекты, которые возвращают эхо.

Входные отверстия в двигатели были защищены так, чтобы радар не видел турбины турбин. Выходное сопло было не круглым, а тонким слотом для лучшего рассеяния выхлопных газов и смешивания их с холодным окружающим воздухом, чтобы снизить их видимость в инфракрасном виде. Вплоть до двух плоскостей вертикального руля были установлены в форме V, чтобы направить Радар эхо в другом направлении. И оружие было размещено в закрытой винодельне, так как якоря под крыльями разрушило бы их почти невидимость.

F-117 не был охотой, в которой Том Круз мог показаться в Лучший пистолетПолем Он даже не был сверхзвуковым – звуковая давка отдала бы его – и для того, чтобы сохранить стабильность, полностью зависящей от компьютера на доске. В воздушном бою на небольшом расстоянии проиграли бы. Его миссия состояла в том, чтобы инициировать атаку, проникающую на территорию противника, чтобы уничтожить предупреждающие радары и защиту от воздуха, и уйти в отставку, уступив место волнам бойцов и бомбардировщиков, которые будут следовать за ним.

«Неуклюжая» и тонкая охота

Несмотря на то, что это опасное оружие, это был очень тонкий самолет. Дождь или эрозия пыли могут повредить их слой краски, который поглощал радар, состав которого включала сферические частицы железа и углерода, чтобы помочь поглощать и диспергировать электромагнитные волны. Вмешался в военные конфликты Панамы, Югославии, Ирака и Афганистана, но сегодня уже уже Это удаленоПолем

Его эстафета была взята новыми бойцами F-22 Раптор Y F-35 МолнияОба очень скрытные. Хотя его раздел не был обнаружен на радаре, подсчитано, что он эквивалентен мячу для гольфа. И, кроме того, они настолько быстрые и маневренные, что их можно измерить в бою с другими бойцами на равных. В общей сложности американские ВВС имеют почти 400 из этих транспортных средств, которые также были приняты другими странами.

Основываясь на старой концепции летающего крыла своего основателя, Northrop использовал новую технику для достижения почти абсолютной невидимости для радара, превосходя F-117. Вместо фюзеляжа огражден Основываясь на плоских поверхностях, на этот раз будут мягкие и округлые формы; За исключением заднего края крыльев, который был зазубрен, чтобы направить радарные волны во всех направлениях.

На этот раз существование высокоэффективных компьютеров – и новых методов моделирования и численных расчетов – уже сыграло важную роль в создании нового дизайна жизнеспособным. Кроме того, для его конструкции были новые поглотительные, более эффективные и легкие материалы. Результатом стало устройство, профиль которого вспоминает профиль птицы Rapaz. Его округлая форма рассеивала большинство электромагнитных волн во всех направлениях; и абсорбирующая живопись устраняет остальное.

Так что Земные радары Они не видят эхо своих двигателей, они расположены на вершине фюзеляжа, за пилотной кабиной. Воздух попадает в них через туннель с кодированным (еще одна мера предосторожности, чтобы избежать прямого обзора турбин), а выхлопные газы, ранее охлажденные, изгнаны над крылом. Это лучшее, что было сделано, чтобы уклониться от того, чтобы сделать их радаром, но и место для их теплового следа.

Новый бомбардировщик был крещен как B-2 ДухПолем Первоначально 132 единицы будут изготовлены, но его очень высокая стоимость – а также конец холодной войны – ограничивал производство 21 единицы. Почти все названы в честь штатов: Дух Нью -ЙоркаВ Дух АляскиВ Дух Айдахо… тот, кто посвятил Канзаса, разбился 18 лет назад на острове Гуам; Из 20, которые остаются на службе, семь приняли участие в недавнем вторжении против иранских ядерных учреждений и двух других, которые действовали в качестве приманки.

К полной невидимости

Операция B-2 на Иране была сделана абсолютной безнаказанностью. Частично из -за их характеристик невидимости, а также потому, что предыдущие атаки израильских ВВС уничтожили большую часть защиты. Таким образом, каждая плоскость может нести не один, а два против бонкеров. Трамп назвал экипажей «патриотическими героями», но правда в том, что его миссия мало что связано с почти самоубийственными вторжениями бомбардировщиков Второй мировой войны над Германией. Это может быть даже удобно. В пилотной каюте есть койка, где экипаж может лгать, чтобы отдохнуть во время длинных миссий. У них есть плита, чтобы нагреть еду, раковину и даже кофемашину.

ВВС США уже готовит B-21 РейдерПреемник B-2, меньший и, без сомнения, наделен еще более изощренными командами. Ходят слухи, что эхо, которое дает радар, эквивалентен москардону в полете. Его прототип был выставлен в декабре 2022 года, первую публичную презентацию бомбардировщика за 34 года, из дебюта B-2 ДухПолем До сих пор известно, что шесть единиц были построены, но ни один из них не был официально доставлен. Счет -фактура увеличивается до 750 миллионов долларов каждый. Несмотря на непомерную из фигуры, он намного дешевле, чем его предшественник: B-2, между затратами на разработку и производства, достиг 2000 миллионов.

А будущее? Одной из увлекательных областей исследования является исследование метаматериалов. Эти искусственные структуры могут изгибать электромагнитные волны вокруг объекта, что делает его теоретически невидимым не только радиолокационными системами, но и, возможно, для видимых частот. Хотя они все еще находятся на экспериментальной фазе, метаматериалы представляют собой возможный скачок в фиктивной технологии, предлагая заманчивую перспективу почти полной невидимости для военных активов.