Владимир Ильин - Бомбардировщики. Том I
К 1994 г. в летных происшествиях потеряны один предсерийный (20 апреля 1982 г.) и четыре серийных самолета (21 июня 1982 г., 11 июля 1986 г., 14 октября 1987 г. и август 1992 г.). Мы ставим слово «невидимка» в кавычки – это не случайно. Правильнее говорить не о «невидимости» самолетов типа «стелс», а лишь о создании новых, хотя и значительных, трудностей для систем обнаружения самолетов и, особенно, систем наведения противосамолетного оружия. Трудности эти преодолимы даже с использованием существующей техники и могут быть еще более эффективно решены в перспективе.
Основным методом обнаружения воздушных целей в ближайшем будущем останется радиолокация. Другие известные методы пока лишь дополняют радиолокацию, но не могут ее заменить. Возможны следующие направления совершенствования радиолокаторов в рамках противодействия малозаметным ЛA. Во-первых, развитие радиолокаторов метрового диапазона радиоволн, при использовании которого размеры самолета сравнимы с длиной волны, и его форма уже не играет значимой роли в обратном отражении, так как резонирует все тело. Радиопоглощающие покрытия для метрового диапазона значительно увеличивают массу самолета. В нашей стране традиционно уделялось большое внимание развитию радиолокаторов метрового диапазона радиоволн, и Россия имеет здесь приоритет. Высокими характеристиками обладает, например, РЛС дальнего обнаружения метрового диапазона 1Л13-3, изготовляемая Нижегородским телевизионным заводом. На основе работ Московского радиотехнического института им. Минца (РИАН) разработана опытная обзорная РЛС метрового диапазона, способная обнаруживать на большом расстоянии цели с ЭПР=1 м 2 .
Однако обойтись радиолокаторами только метрового диапазона нельзя, так как они Не во всех случаях удовлетворяют требованиям по точности (необходимой для наведения), помехозащищенности, массовогабаритным характеристикам (например, для бортовых систем). Поэтому продолжится и применение радиолокаторов дециметровых и сантиметровых волн. Здесь возможно использование сверхширокополосных сигналов, в том числе видеосигналов (без несущей частоты), многопозиционной радиолокации (разнесение передающих и приемных станций), увеличение потенциала РЛС (мощности излучения). Предлагаются также многопараметрические адаптивные радиолокационные системы (основанные на изменении в процессе работы РЛС трех параметров: ширины диаграммы направленности антенны, несущей частоты и поляризации излучаемого сигнала), голографи- ческие радиолокационные системы с получением объемного изображения объектов локации. Акцент должен быть сделан на комплексном использовании разных радиолокационных средств, объединяемых в системе обнаружения.
Вертикальные перегородки на выходе сопла двигателя самолета F-117
F-117 -вид сзади
К перспективным средствам снижения оптической заметности относятся покрытия с управляемыми оптическими характеристиками. Для снижения шумности военных ЛА может быть использован широкий задел, созданный для гражданских самолетов.
КОНСТРУКЦИЯ.
Самолет с низкорасположенным крылом, V-образным оперением и надкрыльными воздухозаборниками двигателей. Планер выполнен, в основном, из алюминиевых сплавов, используются также титановые сплавы, композиты и керамика (в сумме около 5%). Из композитов, в частности, выполнены створки отсека вооружения и шасси. Для снижения радиолокационной заметности применены малоотражающие формы с минимальным числом выступающих элементов и с внутренним размещением двигателей и вооружения, используются радиопоглощающие материалы, установлены пассивные оптикоэлектронные обзорно-прицельные системы и другие малоизлучающие системы. Применены также средства уменьшения ИК и акустической заметности самолета.
Широко используются фасеточные формы, которые обеспечивают основную долю (90%) снижения ЭПР. Прежде всего это относится к фюзеляжу, имеющему необычную пирамидальную конфигурацию. Обычно наземные поисковые РЛС облучают ЛА под углами, лежащими в пределах 30° вверх и вниз от горизонтальной плоскости, вследствие чего большинство поверхностей самолета F-117A наклонено под углом более 30° от вертикали для отражения радиолокационных лучей вверх и вниз от направления на облучающую РЛС. Проектировщики говорят и о своем стремлении обеспечить малую вероятность обнаружения F-117 с верхней полусферы самолетами ДРЛО, но это требование явно занимало подчиненное положение.
В горизонтальной плоскости направления отражения от поверхности корпуса самолета F-117A и мест нарушения непрерывности обшивки сконцентрированы в нескольких узких секторах, а не распределены сравнительно равномерно, как в случае обычных самолетов. «Провалы» в отражении между этими секторами трудно отличимы от фонового шума, а сами сектора узки и РЛС не может извлечь достаточной информации из отраженных сигналов для того, чтобы отличить самолет от нестационарных шумов. Кроме того, перемежающиеся отражения при чередовании секторов повышают порог фильтрации в автоматической системе фильтрации шума, что уменьшает чувствительность РЛС к слабым сигналам.
Ориентация основных секторов определяется положениями передней и задней кромок аэродинамических поверхностей самолета, которые являются сильными отражателями. Кромки выдерживаются прямыми для сужения сектора. Другие компоненты самолета сориентированы таким образом, чтобы отражение от них происходило в заданных секторах.
Ночная дозаправка F-117A в воздухе от танкера KC-135Q
F-117A дозаправляется в полете
Снижение отражающей способности самолета в зонах «провалов» сопровождается небольшим ее увеличением в основных секторах. Предусмотрено, чтобы ни один из секторов интенсивного отражения не был направлен непосредственно вперед. Все щели (по контуру смотровых люков и оптических окон, в зонах сочленения фонаря кабины и фюзеляжа и т.д.) имеют накладки с пилообразной кромкой, створки отсеков шасси, двигателей и вооружения также имеют пилообразные кромки, причем стороны «зубцов» ориентируются в направлении желаемого сектора.
Используются несколько типов радиопоглощающей «обмазки». Применяются композиционные материалы (КМ) и, в частности, РПМ Доу Кемикл «фибалой» (используемый, например, для изготовления некоторых панелей обшивки) и углепластик «филкоут» для армирования конструкции. Планер имеет покрытие из РПМ. На внешней поверхности самолета и внутренних металлических элементах нанесена ферромагнитная краска.
Открывающийся вверх фонарь кабины также имеет фасеточную форму и выполнен в виде цельной конструкции, пять панелей остекления имеют многослойное электропроводящее золотосодержащее покрытие для предотвращения PJI облучения внутрикабинного оборудования и снаряжения летчика (микрофона, шлема, очков ночного видения и т.д.; например, отражение лишь от шлема летчика может быть намного больше, чем от всего самолета). Фонарь откидывается назад-вверх.
В результате принятых мер ЭПР самолета F-117А при его облучении с фронтальных и хвостовых ракурсов снижена до 0,01 м2 , на других ракурсах она достигает 0,025 м2 . В то же время оптимизация формы планера из условия уменьшения PJI заметности значительно ухудшила аэродинамику самолета: аэродинамическое качество F-117A при заходе на посадку составляет 4, что немногим выше, чем у ВКС «Спейс Шаттл».
Крыло большой стреловидности, трапециевидное, со скошенными фасеточными законцовками, имеет двухлонжеронную конструкцию. Вихри, сходящие с передней кромки крыла и кромок корпуса, образуют несущую вихревую систему. Низ крыла образован двумя плоскими поверхностями, верх – тремя плоскими поверхностями: центральной (по всему размаху), а также наклоненными вниз передней и задней, аппроксимирующими контур профиля. Органы управления на крыле включают зависающие элевоны (по два на каждой консоли крыла), служащие для управления креном и тангажом.
Кабина одноместная с обзором только вперед. Летчик размещается на катапультируемом кресле Макдоннелл-Дуглас ACES И, обеспечивающем аварийное покидание самолета в полете и на стоянке. Используется система кондиционирования от самолета С-130. Сбоку фюзеляжа (сзади опознавательного знака) расположен съемный шестигранный выступ, а под фюзеляжем – небольшие цилиндрические выступы, которые являются радиоотражателями для РЛ сопровождения самолета во время учений. Ширина фюзеляжа самолета составляет примерно 5,3 м.
Цельноповоротные консоли V-образного хвостового оперения служат для управления только рысканием (для продольного управления не используются), имеют стреловидность около 65° и угол развала 85°. Они изготовлены из алюминиевого сплава с нанесением толстого слоя покрытия из РПМ. После того, как в 1985 г. в результате флаттера на одном из самолетов в полете разрушился киль (самолет совершил благополучную посадку), Локхид разработала новый киль, имеющий кессон из термопластичного графитопластика и корневую часть, выполненную из нержавеющей стали. К 1993 г. все самолеты переоснащены новыми килями, что позволило снять ограничение на скорость, наложенное по условиям безопасности от флаттера.
