Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Физика»Содержание №12/2008

Материал к уроку

В. А. Хамитов,
п. Октябрьский, Пермский кр

Русский самолёт-невидимка

Русский самолёт-невидимка

Русский самолёт-невидимка

В США готовится проект беспилотного истребителя нового поколения, невидимого для радаров, в котором будет использована знаменитая технология «стелс». Между тем в России уже давно существуют уникальные технологии, с помощью которых может быть существенно снижена «видимость» любых движущихся объектов – от самолёта до автомобиля. Все дело в генераторах плазмы, которая обволакивает маскируемый объект. Даже самый старый и дешёвый истребитель, оборудованный генератором плазмы, по своим характеристикам оставит позади широко разрекламированные и безумно дорогие американские самолеты F-117 и B-2. Эти разработки способны произвести революцию в области радиомаскировки, а сегодня выражения «быть обнаруженным» и «быть уничтоженным» стали синонимами.

Способы скрыть самолёты от сигналов РЛС обсуждались с начала 60-х гг. Резкие, угловатые конструкции, без которых невозможно обойтись в авиастроении, прекрасно отражали радиосигналы – самое яркое пятно на экранах дают воздухозаборники самолёта и его антенны. В 1966 г. советский математик Пётр Уфимцев показал, что аппараты, изготовленные из плоских панелей, наклонённых под определёнными углами, могут очень эффективно отражать излучение. Впоследствии создатель американских «самолётов-невидимок» Бен Рич признался, что идею конструкции он почерпнул именно из той статьи – технология «стелс» (от английского stealth – скрытный) сама свалилась в руки. Корпорация «Локхид» начала разрабатывать такой самолёт. Исследования шли тяжело. Слишком неустойчивым оказался в воздухе «невидимка», да и не так уж радиозаметен. Параллельно спецслужбам США удалось привлечь к работам и самого Уфимцева, который эмигрировал в США, обиженный на невосприимчивость советских властей к «перспективным» идеям.

В 1975 г. фирмы «Локхид» и «Нортроп» заключили многомиллиардные контракты с ВВС США, и с 1 декабря 1977 г. F-117 начали свои первые полёты. Секретные работы шли много лет. Лишь в 1990 г. был показан 8-минутный фильм и продемонстрировано несколько высококачественных фотографий. После этого страницы западных журналов запестрели снимками «самолётов-невидимок».

Несмотря на этот грандиозный эффект, отечественные конструкторы не поддались соблазну скопировать или повторить американские технологии – слишком уж много было уязвимых мест. Главный конструктор F-117 Б.Рич вспоминал, что, увидев первый «Стелс», лётчики ужаснулись и заявили: «Эта каракатица никогда не взлетит», – и были поражены, когда машина всё же поднялась в воздух. Секрет состоял в том, что на самолёте были установлены мощные компьютеры, которые просчитывали его поведение в воздухе и работой элеронов и специальных закрылков стабилизировали самолёт в полёте.

Как оказалось, ещё в 60-е гг. в СССР проводили исследования эффективности предложенных Уфимцевым идей и пришли к выводу, что конструирование подобных машин по технологиям, названным впоследствии американцами «Стелс», по ряду причин нецелесообразно. Во-первых, из-за того, что вследствие своей формы он имеет малую скорость и манёвренность, во-вторых, при открытии бомболюков и в некоторых режимах полёта он виден обычными РЛС.

Было принято решение делать «невидимки» по технологиям, основанным на принципиально ином физическом принципе: создать вблизи летательного аппарата экран из плазмы. Вот простой пример. Если бросить в стену теннисный мячик, он отскочит и вернётся обратно (так же и сигнал РЛС отражается от самолёта и возвращается на приёмную антенну). Но если у стенки есть грани и наклонены они в разные стороны, то мячик отскочит куда угодно, но назад не вернётся, – сигнал потерян, – именно на этом принципе основаны американские «Стелс». Если же обложить стенку мягкими матами и кинуть в них мяч, то он просто шлёпнется об неё, потеряет энергию и упадёт рядом со стенкой, – так же и плазменное образование поглощает энергию радиоволн, делая самолёт малозаметным для радаров.

По этому принципу было решено создать компактный генератор плазмы, который можно разместить на летательном аппарате. Конструкция получилась небольшой и лёгкой. Плазменная установка создавала мощные пучки электронов. Воздух ионизировался, образовывалась плазма с необходимыми характеристиками.

Но нужно было добиться совместимости плазменного генератора со всеми системами современного летательного аппарата. Плазменное облако препятствовало качественной связи с землёй, помехи мешали и работе многих электронных систем и авионики. Впрочем, эти проблемы были решены, установка успешно прошла государственные испытания.

Наилучшие результаты эта технология даёт при использовании именно на летательных аппаратах, в особенности на больших высотах. Она как минимум не уступает по своей эффективности американским способам снижения радиозаметности, применяемым на пресловутом F-117. Существенное же преимущество генераторов плазмы состоит в том, что их можно устанавливать на любое движущееся устройство, которое необходимо спрятать от РЛС. В том числе и старых образцов. лётно-технические характеристики самолётов при этом не страдают, аппараты способны активно маневрировать при воздушных боях и выполнять фигуры высшего пилотажа, в чём F-117 чрезвычайно слаб. В отдельных случаях возможно её применение и на наземной технике, даже на серийных автомобилях.

Генераторы неравновесной плазмы с успехом прошли государственные испытания более десяти лет назад. Однако в перестроечные времена внедрение установки в авиации существенно затормозилось из-за сокращения финансирования. Да и сейчас эксперименты в области радионевидимости в Центре им. М.В.Келдыша ведутся недостаточно активно. Не хватает всё того же финансирования. Однако аналогов генераторам неравновесной плазмы за рубежом нет. Пока. Ведь с конца 90-х гг. подобные работы начались и в США. Шила в мешке не утаишь.

Впервые боевое применение истребителей F-117A было официально зафиксировано во время вторжения американских войск в Панаму в декабре 1989 г. С военной точки зрения их участие в акции не было необходимым. Основной причиной стало желание испытать новую технику в реальной боевой обстановке. Для участия в операции было выделено шесть самолётов. Применялись самолёты «Стелс» и в ходе первой войны против Ирака, в рамках операции «Буря в пустыне». В течение первых суток боевых действий F-117A уничтожили около 30% всех целей, подвергшихся ударам авиации многонациональных сил. В целом в войне против Ирака самолёты F-117A совершили 1272 боевых вылета. Ещё одной возможностью отличиться стала война против Югославии в марте–июне 1999 г. F-117A использовались с первого дня для ночных ударов. Однако на третьи сутки боевых действий первый F-117A был сбит в 32 км от Белграда в районе деревни Будановцы. Затем получил боевые повреждения другой F-117A, ещё один, по сообщениям сербов, был потерян во время атаки на телебашню «Црвени Кот», и один над Косово сбил МиГ-29.

По материалам сайта http://www.rosprom.gov.ru/

В.А.ХАМИТОВ,
СОШ № 1, п. Октябрьский, Пермский кр.