Proč neviditelná letadla nejsou vidět?

Rozpočet tohoto webu pro rok 2017 : 85.000,- Kč / Příjmy doposud : 55.755,- Kč Chci přispět
US Air Force - pracovní log - přehled věcí k udělání (pomoc vítána)
Vývoj a novinky na tomto fóru + hlášení chyb | US Army - pracovní log - přehled věcí k udělání (pomoc vítána)

Proč neviditelná letadla nejsou vidět?

    Avatar
    Jak funguje ochrana letadel proti zaměření, materiály, povrchy ...
    URL : http://forum.valka.cz/topic/view/383#2057Verze : 0
    MOD
    Avatar
    Stealth (nizka zjistitelnost) ma nekolik aspektu - prvni, nejdulezitejsi je radarovy odraz letounu (RCS - Radar Cross Section), dalsi je infracervena stopa, treti je stopa opticka, pripadne akusticka.
    Radar je nejdulezitejsi kvuli dlouhemu dosahu a necitlivosti na pocasi (narozdil od optiky a infra).

    Princip zamezeni odrazeni radarovych paprsku je bud odkloneni jejich odrazu (tedy - nechame je odrazit, ale ne zpatky k radaru, ale trochu jinam) nebo jejich pohlceni (pouziti RAM - Radar Absorbent Material - materialu v konstrukci). V praxi se vyuziva kombinace obou pristupu.
    Za prve - odrazeni vln jinam. Souvisi s tvarovanim trupu, zejmena prechody na nem. Velky obraz poskytuji napriklad vstupy do motoru, kde jsou viditelne lopatky turbin, prechody na trupu (kryt kabiny v miste zaklapnuti s trupem, proto si lze vsimnout, ze nektere stealth moderni letouny maji tento okraj "zubaty", aby se snizila odrazivost) a male "kapsicky" (prohlubne a tak). Chtel bych upozornit, ze tvar F-117 NENI primym dusledkem dokonale aplikace stealth, ale prave dukazem jeji nedokonale aplikace. Modernejsi B-2 ma obraz jeste mensi navzdory sve velikosti, pricemz jeho tvar neni tak straslivy jako u proslule "letajici rakve" F-117. Tvar F-117 je dusledkem tehdejsi urovne technologie. Tehdy existoval jediny program, umoznujici stanoveni (vypocet) stealth vlastnosti letounu. Ten byl ovsem na tehdejsich pocitacich schopen prace pouze s jednoduchymi, vicemene rovinnymi plochami (trojuhelniky), nikoli s oblymi tvary. Proto je F-117 soubor rovnych ploch. Se stealth vlastnostmi to az tolik spolecneho nema (presneji receno - takovy tvar neni nezbytny). Vysledkem je podivny tvar a katastroficke letove vlastnosti F-117 (a celkem slusna mira nezjistitelnosti). Jen tak pro zajimavost se traduje, ze pri zkouskach RCS namontovali F-117 na pylon a radarovy operator zacal merit. Pote se zvedl a sel se podivat ven, protoze mel dojem, ze letoun z pylonu musel spadnout, protoze nic nevidi. Suma sumarum - pro male RCS zalezi zejmena na vyjmenovanych castech konstrukce, nejsou nutne silene tvary letounu.
    Mimochodem - prave letajici kridlo (B-2) je tvar pro stealth velice vhodny, coz zjstili jiz Nemci na konci druhe svetove valky. Pro zajimavost - B-1 (s RAM naterem) ma asi 1/8 (snad) odrazu B-52 a B-1 asi 1/100 (snad, jeste se podivam)).

    Cast druha - absorbce paprsku. Ta se provadi zaclenenim specialnich materialu RAM do konstrukce a tez pouzitim zejmena nekovovych materialu (napr. uhlikove kompozity maji mensi odrazivost nez ocel apod.). S timto je nutne pocitat uz pri navrhu stroje a nechat na patricnych mistech (napr. nabezne plochy) misto pro umisteni RAM tesne pod povrchem. Je tez vhodne (a u B-2 tomu snad tak je), aby se radarove parpsky napriklad uprostred kridla jeste nekolikrat odrazily tam a zpet a tudiz prosly RAM vicekrat, nez odleti zpatky k radaru.
    Dalsi metodou, aplikovatelnou vsude, je pak nater specialni RAM barvou.

    Infracervena stopa - pochazi zejmena, ale nejenom, z horkych plynu vystupnich trysek motoru. Proto jsou (B-2) vedeny nad trup pred odtokovou hranu kridla (tedy jeste kousek letia chladi se, nez jsou viditelne ze zeme), krome toho jsou umyslne michany se vzduchem vedenym kolem motoru za timto ucelem. I proto nema B-2 pridavne spalovani, ktere je idealnim zdrojem infra obrazu. I proto byla pozadovana schopnost supercruise (letet vice nez Mach 1 bez pridavneho spalovani) u uchazecu o novou stihacku (vyhral F-22 Raptor).
    Na druhe strane - ucinnost teto casti je omezena. Mam k dispozici fotografii B-2 porizenou z infra detektoru Su-27, ktera prokazuje, ze se bohuzel ani USA nepodarilo uspokojive vyresit tuto otazku.

    Opticka zjistitelnost letounu je nejmene dulezita, nebot ma nejmensi dosah. Vyhodne je nevyrazne nebo siluetu rozbijejici zbarveni (lode), a mala plocha. V tomto smeru exceluje zejmena B-2 s minimalni celni plochou.

    Akusticka - podobne jako optika. Ma vyznam zejmena na kratsi vzdalenosti.


    Celkove vzato - je nutno zduraznit, ze stealth letoun NENI NEZJISTITELNY. To je fyzikalne nemozne. V podstate se jedna o to, aby se podstatne zkratil efektivni dosah radaru (nebo jineho prostredku sledovani). Tedy - misto na 100 km je mozno letoun zjistit jiz jen na 10 km. Tim vznikaji v souvislem pokryti vzdusneho prostoru radarovou technikou obrovske mezery, ktere si vybira letici B-2 (ktera ma na palube detektor zareni radaru a tudiz vi, kde ktery je, a podle sily parsku odhadne, zda jiz muze byt zachycena nebo ne a pohybuje se po trajektorii, ktera se radarum vyhyba a tudiz je neviditelna). V kombinaci s navadenymi strelami je tak mozno bezpecne nicit silne branene cile bez vlastniho ohrozeni.

    To by mohlo stacit ne ?

    Jeste k Tamare. Tamara je pasivni radarovy prijimac. To znamena, ze sama obsahuje pouze prijimace, ktere zachyti vyzarovani nepratelskeho radaru, vyhodnoti ho a urci polohu, vzdalenost apod. Tim padem sama neprozradi svou polohu, ale zachyti vsechny letouny a pozemni radary, ktere jsou spustene. Krome toho je podobne mozno zachytit napriklad signal radiovyskomeru, identifikacniho zarizeni IFF a vsech nesmerovych vysilani.
    Pri predvedeni Tamary v SSSR prave doslo k situaci, kdy nase techniky privezli do Moskvy a rekli - tak se ukazte. Ti pustili pristroj a na obrazovce se rozsvitilo prisne tajne umisteni vsech radaru protivzdusne obrany. Nasi zbledli a okamzite Tamaru vypnuli. Sibir nelaka... Nicmene k nicemu takovemu nakonec nedoslo.
    Zde je na miste jedna poznamka - Tamara zjistuje pouze AKTIVNI vysilace. Tedy napriklad B-2 behem mise zjistit prakticky nemuze - nekomunikuje se zakladnou, nema pustene IFF, ma vypnuty radar (nekdy yho zapne, ovsem pouze tesne pred utokem).
    URL : http://forum.valka.cz/topic/view/383#7281Verze : 0
    MOD
    Avatar
    „Neviditelný letoun“ neexistuje


    Ke koncepci „stealth“ je třeba říct, že jako všechny produkty lidské činnosti není absolutně dokonalá a termín „neviditelný letoun“ je nadsázka novinářů z bulvárních plátků. Demaskující příznaky jsou pouze potlačeny a ne odstraněny. Potlačení efektivní radiolokační odrazné plochy je vždy vázané na určitou frekvenci (resp. vlnovou délku), se kterou pracují radiolokátory protivníka. U současných letadel je to frekvenční pásmo nad 2 GHz. Paradoxně staré pozemní radiolokátory pracující v pásmu VKV a KV (řádově stovky až desítky Mhz) jsou schopné letouny „stealth“ detekovat.


    Nedají se však používat jako střelecké radary, protože jim chybí dostatečná přesnost při měření polohy cíle. Navíc se jedná o víceméně stacionární prostředky, protože vyžadují rozsáhlá anténní pole. Pozemní kontrola tak vlastním stíhačům dokáže určit pouze přibližnou polohu cíle a dále jsou odkázáni na své palubní radiolokátory. RCS (radar cross section), tedy efektivní odrazná plocha, se mění také v závislosti na tom, z jakého úhlu je letoun sledován.


    Například v konstrukci F-22 byl důraz byl položen na přední polosféru, protože z tohoto směru bude působit většina detekčních prostředků protivníka (leteckých i pozemních radiolokátorů) u A-12 Blackbird byla prioritní spodní část trupu (vzhledem k výšce ve ktreré působil)


    Kromě tvaru letounu se na zmenšení RCS podílejí i RAM (Radar absorbent materials), materiály použité na povrchu letounu. Většinou se jedná o povlak, který obsahuje feritová vlákna a je schopen většinu dopadajících mikrovln rozptýlit nebo přeměnit na teplo. Tyto povlaky však špatně snášejí teplo vznikající při aerodynamickém ohřevu draku letounu, a tak do jisté míry limitují maximální rychlost letounu. Tepelný ohřev draku se začíná projevovat už kolem čísla 2M a s dalším nárůstem rychlosti prudce stoupá (mimo jiné i proto jsou silně pochbná prohlášení některých sovětských medií o maximální rychlost MiGu 1.42/1.44 a RAM materiálech na jeho povrchu).


    Při návrhu "stealth" letadel je rezignováno na požadavek vysoké maximální rychlosti (v řádu M2+). Ostatně toto číslo při tabulkových rozborech kvalit letounu nemá velký význam, protože se většinou udává v čisté konfiguraci, tedy bez podvěšené výzbroje. S podvěšenou výzbrojí, která je u drtivé většiny letadel na vnějších podvěsech, výkony silně klesají.


    Proto bylo cílem konstruktérů při navrhování nové generece stíhacích letadel F-22/23 dosažení nadzvukové cestovní rychlosti bez použití přídavného spalování (tzv. supercruise), s plnou výzbrojí a při zachování maximální obratnosti. Přesněji v souladu s teorií energetického manévrování měl letoun ztrácet minimum energie při manévrování na vysokých rychlostech. To má pro odvrácení útoku protivníka v režimu mimo vizuální kontakt BVR (Beyond visual range), který je považován za klíčový, mnohem větší význam než akrobacie na minimálních rychlostech.


    To ale neznamená, že by podmínky „dog fightu“ byly významně podhodnoceny. Letoun je vybaven měnitelným vektorem tahu a je schopen manévrovat na vysokých úhlech náběhu. Ale hlavním taktickým principem je zničení protivníka na co největší vzdálenost a tomu je konstrukce podřízena.


    Další poněkud opomíjenou oblastí "stealth" technologie je "mlčení"
    Každé letadlo má svoji typickou signaturu. Ta zahrnuje vyzařování radiolokátoru, radiovýškoměrů, komunikačních prostředků, odpovídačů IFF apod.
    Právě tohle EM záření dokážou registrovat pasivní systémy typu Tamara, nebo AWACS, HAWKEYE pracující v pasivním režimu apod. Funguje to tak, že v počítači jsou signatury naměřených cílů a po určité době na bojišti dokáže vycvičená obsluha identifikovat cíl poměrně přesně (někde jsou databáze tak podrobné, že znají i jméno pilota). Podobně funguje i NCTR (Non Cooperative Target Recognition) což je systém identifikující podle stejných příznaků cizí zbraňové systémy.
    Z toho důvodu jsou "stealth" letouny vybaveny inerciálními navigačními systémy, dopředu vytvořenými digitálními mapami apod., aby zůstávaly pouze "na příjmu".


    Ještě perla nakonec
    Při návrhu F-22 šli onstruktéři tak daleko, že zkoumali vznik kondenzačních sledů a možnosti jejich potlačení, ale výsledek se asi hned tak nedozvíme Laughing
    URL : http://forum.valka.cz/topic/view/383#28017Verze : 0
    MOD