Πώς λειτουργούν τα μαχητικά αεροσκάφη Stealth;

Τα μαχητικά αεροσκάφη Stealth έχουν σχεδιαστεί για να αποφεύγουν τον εντοπισμό από τα ραντάρ. Υπάρχουν δύο βασικοί τρόποι με τους οποίους τα αεροσκάφη stealth το επιτυγχάνουν:απορροφώντας τα σήματα ραντάρ ή εκτρέποντάς τα. Πολλά αεροσκάφη stealth χρησιμοποιούν συνδυασμό και των δύο μεθόδων.

Όταν πρόκειται για οποιαδήποτε μορφή μάχης, το stealth είναι πάντα το κλειδί εάν θέλετε να κερδίσετε το πάνω χέρι. Από την εποχή των δολοφόνων νίντζα ​​μέχρι τα σύγχρονα μαχητικά αεροσκάφη, το πιο σημαντικό στοιχείο ήταν πάντα η ικανότητα να είσαι αόρατος στον εχθρό σου.

Τον τελευταίο αιώνα, η τεχνολογία stealth έχει αποδειχθεί μια από τις πιο αποτελεσματικές προσεγγίσεις όσον αφορά την απόκρυψη από συστήματα ραντάρ. Ειδικά για τα στρατιωτικά αεροσκάφη, η τεχνολογία "stealth" ή "χαμηλής παρατηρήσιμης" τεχνολογίας έχει γίνει πανταχού παρούσα:όλοι οι νέοι τύποι αεροσκαφών σχεδιάζονται βάσει αρχών και τεχνικών χαμηλών παρατηρήσιμων, ενώ τα υπάρχοντα μαχητικά αεροσκάφη συχνά τροποποιούνται προκειμένου να μειωθεί η υπογραφή τους στο ραντάρ.

Φόντο

Αυτή η μετάβαση ξεκίνησε όταν η τεχνολογία ραντάρ εφαρμόστηκε κατά τη διάρκεια του Β 'Παγκοσμίου Πολέμου. Τα μαχητικά αεροσκάφη ήταν πολύ εκτεθειμένα στον εχθρό λόγω των αντανακλάσεων τους στα ραντάρ. Δεδομένου ότι η τεχνολογία ραντάρ αναπτύχθηκε κατά τη διάρκεια του Δευτέρου Παγκοσμίου Πολέμου, δεν θα έπρεπε να εκπλήσσει το γεγονός ότι οι πρώτες απόπειρες τεχνολογίας stealth έγιναν επίσης κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Στην πραγματικότητα, ήταν οι Γερμανοί και όχι οι Σύμμαχοι, που εργάστηκαν σε αυτό το έργο. Οι Γερμανοί ανταποκρίνονταν στην επιτυχία που είχαν οι Σύμμαχοι με τα πρώιμα σετ ραντάρ τους. Όχι μόνο ήταν πολύ αποτελεσματικό το ραντάρ τους στον εντοπισμό εισερχόμενων εχθρικών βομβαρδιστικών, αλλά ήταν επίσης εξαιρετικά σημαντικό στη μάχη για τον Ατλαντικό.

Ένα σήμα εκπέμπεται με τη μορφή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. (Πηγή εικόνας:commons.wikimedia.org)

Η πρώτη stealth ανάπτυξη των Ηνωμένων Πολιτειών ήταν εντελώς τυχαία. Λίγο μετά τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο, η Northrop Aircraft ανέπτυξε ένα πειραματικό βομβαρδιστικό που ονομάζεται YB-49 Flying Wing. Όπως υποδηλώνει το όνομα, το αεροσκάφος δεν είχε σώμα ή ουρά… ήταν απλώς ένα μεγάλο ιπτάμενο φτερό. Το αεροσκάφος ανατέθηκε να εκτελέσει μια κανονική δοκιμαστική πτήση πάνω από τον Ειρηνικό. Όταν ολοκληρώθηκε η δοκιμή, γύρισαν και κατευθύνθηκαν προς το σπίτι, δείχνοντας τη λεπτή άκρη του φτερού απευθείας στον σταθμό ραντάρ βάσης. Το πλήρωμα του ραντάρ σοκαρίστηκε όταν είδε το αεροσκάφος να εμφανίζεται ξαφνικά πάνω από το κεφάλι του, καθώς δεν είχαν δει κανένα στοιχείο για αυτό στην οθόνη του ραντάρ.

Πώς λειτουργεί το ραντάρ;

Ένας πομπός ραντάρ στέλνει ηλεκτρομαγνητικά κύματα προς όλες τις κατευθύνσεις, τα οποία αντανακλώνται σε οποιοδήποτε εμπόδιο και επιστρέφουν στο σημείο από το οποίο μεταδόθηκαν τα κύματα. Αυτό το σήμα υποβάλλεται σε επεξεργασία προκειμένου να προσδιοριστεί η ακριβής θέση, το μέγεθος και η κατεύθυνση του στόχου. Αυτό χαλάει το στοιχείο του αιφνιδιασμού του επιτιθέμενου.

Η κουκκίδα αντιπροσωπεύει τα διάφορα αντικείμενα που βρίσκονται κοντά στο ραντάρ (Πηγή εικόνας:Pixabay.com)

Το RCS ή η διατομή ραντάρ έπαιξε σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη αυτής της ζωτικής σημασίας τεχνολογίας. Το RCS είναι ένα μέτρο του μεγέθους του αντικειμένου που εμφανίζεται στην οθόνη του ραντάρ. Με άλλα λόγια, όσο μεγαλύτερο είναι το RCS, τόσο μεγαλύτερο εμφανίζεται στην οθόνη του ραντάρ.

Τι είναι το Stealth;

Φανταστείτε ένα γεράκι να πετάει περίπου 15 μέτρα μακριά σας. Μπορείτε να το δείτε με ευκολία, αλλά εάν υπάρχει μια μέλισσα στην ίδια απόσταση, θα ήταν σχεδόν αδύνατο να την εντοπίσετε, καθώς το ανθρώπινο μάτι δεν είναι σε θέση να διακρίνει τόσο μικρά αντικείμενα σε απόσταση.

Το γεράκι στα 15 μέτρα μπορεί να συγκριθεί με ένα συμβατικό αεροσκάφος, το οποίο εμφανίζεται ως μια μεγάλη κουκκίδα στην οθόνη του ραντάρ, ενώ μια μέλισσα σε αυτή την απόσταση μπορεί να συγκριθεί με ένα αεροσκάφος stealth, το οποίο δεν εμφανίζεται στην οθόνη του ραντάρ επειδή μπορεί Δεν επιλύετε την εικόνα του αεροσκάφους σε αυτή την απόσταση.

Ένα μαχητικό αεροσκάφος πάνθηρας Lockheed. Πηγή εικόνας:bagera300.deviantart.com

Η τεχνολογία Stealth δεν κάνει ένα αντικείμενο εντελώς αόρατο, αλλά καθυστερεί τον εντοπισμό του, δίνοντας στον εχθρό αρκετό χρόνο για να προκαλέσει σοβαρή ζημιά.

Η βασική αρχή βάσει της οποίας λειτουργεί η τεχνολογία stealth είναι να εμποδίζει τις αντανακλάσεις του ραντάρ να φτάσουν στην πηγή του σήματος του ραντάρ.

Τα σύγχρονα αεροσκάφη εφαρμόζουν τεχνολογία stealth με δύο τρόπους:

1) Απορρόφηση ραδιοκυμάτων

Αυτός είναι στην πραγματικότητα ένας πολύ έξυπνος τρόπος αντιμετώπισης του ραντάρ. Υλικά που απορροφούν ραντάρ ικανά να απορροφούν ηλεκτρομαγνητικά κύματα επικαλύπτονται στην επιφάνεια του αεροσκάφους. Αυτές οι επικαλύψεις είναι κατασκευασμένες από σύνθετα υλικά, τα οποία απορροφούν τα ραδιοκύματα που πέφτουν πάνω τους. Τα κοινά υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή υλικών RAM έχουν καλές ηλεκτρικές και μαγνητικές ιδιότητες, όπως τα χρώματα σιδερένιας μπάλας.

Πυραμιδική δομή στη μικροδομή της. (Πηγή εικόνας:Wikimedia Commons)

Για να μεγιστοποιηθεί η απορρόφηση, η βαφή έχει μια μοναδική δομή - είναι πυραμιδική στο μοριακό της επίπεδο. Αυτές οι πυραμίδες κόβονται σε γωνίες που μεγιστοποιούν τον αριθμό των αναπηδήσεων που κάνει ένα κύμα μέσα στη δομή. Με κάθε αναπήδηση, το ραδιοκύμα χάνει ενέργεια από το αφρώδες υλικό και έτσι εξέρχεται με πολύ χαμηλότερη ισχύ σήματος. Αυτό καθιστά πρακτικά αδύνατο για τα κύματα να αντανακλούν μέχρι την πηγή τους.

2) Εκτροπή ραδιοκυμάτων

Αναρωτηθήκατε ποτέ γιατί τα μαχητικά αεροσκάφη έχουν μυτερά σχέδια, ενώ τα εμπορικά αεροπλάνα έχουν μια γενική στρογγυλότητα;

Αυτό είναι πρωτίστως για να είναι μυστικό, σχεδιάζοντας την επιφάνεια του αεροσκάφους με τρόπο που εκτρέπει τα εισερχόμενα κύματα και τα διασκορπίζει σε διαφορετικές κατευθύνσεις.

Αυτό επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας επίπεδες επιφάνειες με έντονη γωνία ή ειδικές καμπύλες επιφάνειες σε ακανόνιστες γωνίες, οι οποίες επιτρέπουν στο αντικείμενο ή το αεροσκάφος να μεταφέρει τα ραδιοκύματα κατά μήκος της επιφάνειάς του, αποτρέποντας έτσι κάθε είδους αντανακλάσεις.

Επίπεδη επιφάνεια με ακανόνιστες γωνίες σε βομβαρδιστικό stealth.

Ο καλύτερος τρόπος για να επιτύχετε τέλειο stealth είναι να συνδυάσετε τις δύο μεθόδους, δηλαδή επικαλύψεις RAM + εκτροπείς. Αυτό απαιτεί μεγαλύτερη ποσότητα έρευνας και προσπάθειας… και είναι επίσης αρκετά ακριβό.

Η ανάπτυξη της τεχνολογίας stealth έχει αλλάξει εντελώς το πρόσωπο του σύγχρονου πολέμου. Το γιγάντιο αεροσκάφος που χρησιμοποιείται στους Avengers Η ταινία χρησιμοποίησε ένα διαφορετικό είδος stealth mode, όπου το αεροσκάφος δεν μπορεί να ανιχνευθεί ούτε από ραντάρ ούτε οπτικές συσκευές. Αυτό είναι το τέλειο επίπεδο μυστικότητας, αλλά είναι σχεδόν αδύνατο να επιτευχθεί.

Την επόμενη φορά που θα θελήσετε να βγείτε κρυφά από το σπίτι στη μέση της νύχτας χωρίς να σας πιάσουν, τότε αυτή η σύγχρονη τεχνολογία μπορεί να σας φανεί χρήσιμη (αλλά μάλλον όχι).