Китайские учёные исследуют способы снижения радиолокационной заметности военных самолётов, применяя плазму – четвёртое состояние вещества.
Как стать «невидимкой»
Для безопасности полётов очень важно, чтобы летательные аппараты были видны. Это позволяет самолётам замечать и облетать друг друга. Но есть одно исключение: военные самолёты часто стараются быть незаметными по стратегическим причинам.
Стремление к незаметности спровоцировало создание различных технологий. Например, самолёты-невидимки комплектуются особыми покрытиями из композитных материалов, способными поглощать, а не отражать радиолокационные волны.
Аэродинамический дизайн самолетов-невидимок тщательно прорабатывается для минимизации углов отражения радиолокационных волн. Скошенные края, наклонные поверхности и угловатые формы помогают рассеивать волны, а не отражать их обратно к источнику.
Специальными покрытиями снижают отражение видимого света, а фары самолетов разрабатываются для минимального свечения.
В них применяются технологии, снижающие инфракрасное излучение, то есть тепловые лучи. Это достигается за счет использования жаропрочных материалов и современных систем охлаждения, ограничивающих заметность самолетов в инфракрасном диапазоне.
Помимо оптической и радиолокационной, существенное значение имеет снижение уровня шума. В самолетах «стелс» применяются технологии для уменьшения шума, создаваемого двигателями и другим оборудованием, тем самым минимизируя их акустическую заметность.
Эти технологии предназначены для предоставления военным самолетам тактического преимущества за счет уменьшения вероятности обнаружения системами наблюдения противника. Важно подчеркнуть, что самолеты не становятся полностью незаметными, а скорее труднее поддаются выявлением, создавая эффект стратегической неожиданности.
Использование плазмы в качестве альтернативы
Китайские учёные предложили новое решение, основанное на изучении четвертого состояния вещества – плазмы.
В плазме субатомные частицы, например электроны и ионы, не связаны подобно твердому телу, и не свободно движутся, как в газе. Они находятся в высокоэнергетическом состоянии, где большая часть частиц ионизирована: потеряли или получили электроны.
Целью является использование этой частичной ионизации для создания технологии невидимости. При столкновении с частично ионизированной плазмой радиоволна взаимодействует с заряженными частицами. В результате электромагнитные волны перемещают эти заряженные частицы, передавая им энергию.
Поглощение плазмой энергии может существенно снизить отражение радиолокационных волн. Большая часть энергии радара, поглощаемая плазмой, не возвратится в передатчик.
Поглощая энергию радиолокационных волн, плазма может сделать объект незаметным для радаров противника, как частично, так и полностью.
Успешные испытания в Китае
Между теорией такой стелс-технологии и ее реализацией существует большая пропасть. Тем не менее, китайские учёные заявляют о успешном тестировании двух подходов, которые в скором времени могут быть использованы на боевых самолётах.
Сведения о деталях этих решений хранятся в секрете. Однако, один из подходов предполагает размещение радиоактивных материалов внутри определённых частей самолёта. По мере распада материалы будут ионизировать воздух, образуя вокруг него плазму. Другой подход предполагает использование электричества для ионизации воздуха вблизи аппарата. В этом случае конструкция не будет создавать плазму вокруг всего самолёта, а только на конкретных участках, которые смогут выдавать её присутствие.
Команда считает, что эти подходы применимы к разным типам самолётов без существенных уступок, свойственных обычным штурмовикам, например, F-22 Raptor или B-2 Spirit.
Формы, разработанные для достижения радарного обхода, часто имеют проблемы с аэродинамикой, влияющие на характеристики полета. Плазма может стать альтернативой, делая самолеты менее заметными для радаров без отрицательного воздействия на их аэродинамику.