Отставка невидимки

Alexander Konosevich написал(а) к All в May 08 09:23:04 по местному времени:

* Crossposted в RU.AVIATION
* Crossposted в RU.НARDWARE.REPAIR.TRICKS

╒═══════════════════════════════════════════════════════════════════════════╕
Forward Alexander Konosevich (2:5004/9)
Area : RU.COMPUTERRA (RU.COMPUTERRA)
From : News Robot, 2:5030/1543
Name : All
Subj : Отставка невидимки
╘═══════════════════════════════════════════════════════════════════════════╛
Компьютерра
_______________________________________________________________

Отставка невидимки

Опубликовано: 17.04.2008, 12:06


В апреле нынешнего года начинается заключительный этап снятия с
вооружения американского самолета F-117 NIGНTНAWK - первой
боевой машины, созданной по технологии stealth. Его "отправляют
в отставку" ради экономии. Деньги пойдут на закупки более
эффективных F-22 RAPTOR. Устроим же F-117 "проводы", а заодно
поговорим о его жизни и предках.

В Первую мировую войну армии, до того щеголявшие цветастыми
мундирами, оделись в хаки, скрываясь от вражеских глаз. А
тогдашний хайтек, авиационный, пошел дальше. В 1935 году бригада
Военно-воздушной академии РККА под руководством профессора С. Г.
Козлова построила "невидимый" самолет ПС1. Это был переделанный
аэроплан АИР-4 конструкции А. С. Яковлева. Особенностью
моноплана-парасоли ПС было то, что его плоскости вместо штатного
полотна обшили родоидом - органическим стеклом французского
производства. Это должно было придать самолету малозаметность.

Но кроме обшивки плоскостей в самолете есть мотор, кабина,
детали планёра... Их окрасили в белый цвет и отлакировали,
стенки лонжеронов крыла покрыли родоидом с нанесенным изнутри
слоем амальгамы.

В результате самолет в воздухе быстро исчезал с глаз
наблюдателей, на киносъемке с большого расстояния не было даже
пятен. Правда, продолжения эксперимент не получил - родоид
быстро помутнел, и "невидимость" приказала долго жить2.

Но это было уже неважно. В ПВО приходила техника - в частности,
радио (занявшая доминирующее положение) и инфракрасная
(прижившаяся в головках самонаведения). Поначалу было неясно,
какая окажется перспективнее.

Основания для сомнений были. 16 января 1934 г. в
Физико-техническом институте у академика Иоффе состоялось
обсуждение проекта первого импульсного радиолокатора. Из "рыбы"
протокола Абрам Федорович вычеркнул слова "дециметровые и
сантиметровые волны", ограничившись общим: "на принципе
использования электромагнитных волн достаточно короткой длины".
"Отец советской физики" допускал, что при зеркальном отражении
самолет переизлучит ЭМ-волны так, что отраженный сигнал, и без
того маломощный, отклонится от направления на приемную антенну
радиолокатора.

Это легко смоделировать. Возьмем LED-фонарик и листок фольги от
любой упаковки. Посветим под углом на ровную фольгу - на стене
четкий зайчик. Скомкаем листок - блики пошли во все стороны.
Приемнику радара такого отражения достаточно, он очень "зоркий".
Но в первом случае (гладкий лист) отраженный сигнал, хоть и
"яркий", к излучателю не возвращается. Именно это имел в виду
Иоффе! (Хотя его опасения и не оправдались - аэродинамика
навязала самолетам поверхности весьма сложной формы, а физика
дала радарам сверхмощные магнетроны...)

В воздушных битвах Второй мировой технология радионевидимости не
применялась - летающие крепости полагались на активные
(шумогенераторы) и пассивные (полоски станиоля, сбрасываемые с
машин прикрытия) помехи.

Дальнейшая история технологии stealth связана с трудами
радиофизика Петра Яковлевича Уфимцева, работавшего в Центральном
научно-исследовательском радиотехническом институте (ЦНИРТИ).
Изучая дифракцию электромагнитных волн на телах сложной формы -
то есть имеющих отношение к реальным формам3 планёра
летательного аппарата, - он сумел показать, что эквивалентная
поверхность рассеяния (величина, характеризующая долю
радиоизлучения, отражаемого назад, к радару) зависит не столько
от размеров, сколько от конфигурации тела. В 1962 году в
издательстве "Советское радио" выходит книга Уфимцева "Метод
краевых волн в физической теории дифракции". В отделе
иностранных технологий ВВС США книгу заметили и пе- ревели4. И
начался заокеанский этап развития "невидимки".

Математическую модель Уфимцева заимствуют, и в 1970-х математики
авиастроительной фирмы lockheed aircraft создают компьютерную
программу Echo 1, позволившую предсказывать РЛС-сигнатуры для
машины, планёр которой составлен из плоских пластин, называемых
фасетами. От анализа перешли к синтезу - в 1975 году инженеры из
локхидовской команды Skunk Works, специализировавшейся на самых
безумных идеях и самых передовых конструкциях, приступили к
конструированию аэроплана из плоских панелей, которые должны
были рассеивать электромагнитное излучение, тем самым радикально
ослабляя возвращающийся к локатору отраженный сигнал. А мы
отметим, что имитационное моделирование физической дифракции
ЭМ-волн стало первой ИТ-технологией, сделавшей существование
невидимок возможным.

Модель назвали "The Нopeless diamond", "Безнадежный бриллиант".
"Бриллиант" - поскольку он разбрасывал лучи во все стороны. (Это
привлекает внимание к обладательнице камня, но, наоборот, должно
было сделать малозаметным самолет.) А "безнадежной" будущую
"фамильную драгоценность" ВВС США делали ее летные
характеристики.

Реальная машина - всегда компромисс. Конструкторы "Бриллианта"
принесли в жертву форме что только сумели, в том числе
устойчивость. Самолет был неустойчив аж по трем осям, то есть
без управления все больше и больше отклонялся от нейтрального
положения. Заставить его летать могла лишь цифровая система
управления Fly-by-wire. Вот и вторая ИТ-технология, делающая
"невидимку" возможным. Почему именно цифровая? А потому, что
аналоговая система такой сложности "утонула" бы в поднастройках
и службах резервирования.

Получившийся в результате самолет мы видим за техобслуживанием
на фото внизу. Железка как железка. Обычные болты, обычные
заклепки, обшарпанные плоскости... Ничего "волшебного". Просто
его планёр - из плоских фасет, отражающих "радиозайчик" в
сторону от радара. (Именно фасеты наградили невидимку
омерзительными аэродинамикой и устойчивостью.) Плоские решетки
(механик в желтом комбинезоне высунулся из технологического люка
над одной из них) закрывают от локаторного сигнала мелькающие
лопатки компрессора турбореактивного двигателя. Размеры
"невидимки" такие же, как и у тяжелого истребителя ВВС США f-15c
Eagle. Два турбовентиляторных двигателя F404-F1D2 производства
GENERAL ELECTRIC с тягой по 48 килоньютонов каждый разгоняют
машину (вес пустого - 13380 кг, взлетный - 23800 кг) до весьма
скромной скорости 0,92 Маха (993 км/час). Это плата за
аэродинамику и отсутствие форсажных камер - последнее
обусловлено необходимостью обеспечения низкой инфракрасной
сигнатуры "невидимки", ведь охота на тепловое излучение -
любимое занятие головок самонаведения ракет "воздух-воздух" и
"земля-воздух". Дополнительно конструкторы приняли меры для
снижения акустического шума.

Невидимка, впервые взлетевший в 1981-м и введенный в строй в
1983 году, получил имя f-117 nighthawk. С 1962 года военные
аэропланы США имеют букву F в индексах истребителей. А невидимка
- типичный бомбардировщик. Почему же американцы отступили от
традиции? Есть конспирологическая версия - буква f должна была
ввести в заблуждение советских и китайских шпионов. В это можно
было бы поверить, если б машина получила проскальзывавший в ряде
источников индекс f-19. Но f-117 nighthawk заставляет вспомнить
о другом аэроплане "сотой серии, F-111 Aardvark, классическом
носителе ядерного оружия. Правда, боевая нагрузка "Козодоя"
оказалась иной, он нес на борту высокоточное оружие (третья
ИТ-технология, сделавшая существование "невидимки" возможным).
Ведь для бомбометания по площадям F-117 слишком дорог - $122
млн. за штуку. Надо пользоваться или ядерными, или высокоточными
бомбами, способными с одного удара поразить бункер, мост,
электростанцию, завод... На фото в начале статьи мы как раз и
видим сброс бомбы с лазерным наведением gbu-28.

По заказу ВВС США было изготовлено пятьдесят девять F-117.
Публике машину впервые показали в ноябре 1988-го. В 1989-м f-117
бомбил Панаму, в 1991-м - Ирак, потом - Югославию (27 марта 1999
года F-117A, позывной VEGA 31, был сбит старой советской ракетой
С-125, выпущенной сербскими зенитчиками5), затем опять Ирак. А
теперь машине, широкая известность которой пришлась на время
превращения США в единственную мегадержаву, настала пора уйти на
покой. Технологию же stealth ждет дальнейшая жизнь.


_______________________________________________________________

Оригинал статьи на http://pda.computerra.ru/?action=article&id=354740

[http://pda.computerra.ru/?action=sec...ion_id=27598]: - Блог "Компьютерры-Онлайн" - Из журнала "Компьютерра"

---