Китайские исследователи изучают новые подходы, в том числе использование плазмы, четвертого состояния материи, чтобы сделать военные самолеты менее заметными для радаров противника.
Как стать «невидимкой»
Видимость летательных аппаратов имеет решающее значение для обеспечения безопасности полетов. Она позволяет самолетам замечать и избегать друг друга. Однако из этого правила есть одно заметное исключение: военные самолеты часто стремятся минимизировать свою видимость по стратегическим соображениям.
Это стремление к незаметности привело к разработке нескольких технологий. В частности, самолеты-невидимки регулярно оснащаются специальными покрытиями из особых композитных материалов, призванных не отражать, а поглощать радиолокационные волны.
Аэродинамический дизайн самолетов-невидимок также тщательно прорабатывается, чтобы минимизировать углы, под которыми отражаются радиолокационные волны. Скошенные края, наклонные поверхности и угловатые формы помогают рассеивать волны, а не отражать их обратно к источнику.
Специальные покрытия также используются для уменьшения отражения видимого света, а фары самолета спроектированы так, чтобы излучать как можно меньше света.
В этих самолетах также используются технологии, позволяющие минимизировать инфракрасное излучение, то есть тепловое излучение. Это включает в себя использование термостойких материалов и передовых систем охлаждения для ограничения видимости самолета в инфракрасном спектре.
Наконец, помимо оптической и радиолокационной заметности, решающее значение имеет снижение уровня шума. В самолетах «стелс» используются технологии, позволяющие ослабить шум, производимый двигателями и другим оборудованием, и тем самым свести к минимуму их акустическую заметность.
Все эти технологии призваны обеспечить военным самолетам тактическое преимущество за счет минимизации их обнаружения системами наблюдения противника. Однако важно отметить, что они не делают самолеты полностью невидимыми, а скорее затрудняют их обнаружение, обеспечивая эффект стратегической неожиданности.
Использование плазмы в качестве альтернативы
Недавно китайские ученые разработали новый подход, связанный с четвертым состоянием материи — плазмой.
В состоянии плазмы субатомные частицы, такие как электроны и ионы, не являются ни неподвижно связанными, как в твердом теле, ни свободно подвижными, как в газе. Вместо этого они находятся в высокоэнергетическом состоянии, когда значительная их часть ионизирована, то есть они потеряли или приобрели электроны.
Идея состоит в том, чтобы использовать эту частичную ионизацию для разработки технологии невидимости. Когда радарная волна сталкивается с частично ионизированной плазмой, она взаимодействует с заряженными частицами. Затем электромагнитные волны вытесняют эти заряженные частицы, передавая энергию плазме.
В принципе, такое поглощение энергии плазмой может привести к значительному уменьшению отражения радиолокационных волн. Если большая часть энергии радара поглощается плазмой, то меньше энергии может быть отражено обратно в передающий радар.
Поглощая энергию радиолокационных волн, плазма может сделать объект частично или полностью невидимым для радаров противника.
Успешные испытания в Китае
Естественно, между теорией такой стелс-технологии и ее реальным применением существует большой разрыв. Однако китайские исследователи сообщают, что они успешно протестировали два подхода, которые вскоре могут быть применены на военных самолетах.
Детали этих решений, разумеется, держатся в секрете. Тем не менее, один из этих подходов предполагает наличие радиоактивных материалов в определенных местах самолета. По мере распада они будут ионизировать воздух, создавая вокруг него плазму. Второй подход предполагает использование электричества для ионизации воздуха вокруг аппарата. И в этом случае конструкция не будет создавать плазму вокруг самолета в целом, а только на определенных участках, которые могут выдать ее присутствие.
Команда утверждает, что эти подходы могут быть адаптированы к нескольким различным моделям самолетов, не требуя особых компромиссов, связанных с традиционными стелс-самолетами, такими как F-22 Raptor или B-2 Spirit.
Специальные формы, используемые для достижения радарной невидимости, часто имеют значительные аэродинамические недостатки, что означает, что эти формы могут негативно повлиять на летные характеристики самолета. Именно здесь плазма становится потенциальной альтернативой, которая может предложить решение, позволяющее сделать самолеты менее заметными для радаров без ущерба для их аэродинамических характеристик.