Делают ли самолет одинаковые углы более незаметными?

Во время введения в инженерный класс в моем колледже я узнал, что истребители 5-го поколения (которые являются самолетами-невидимками) спроектированы с одинаковыми углами, чтобы уклоняться от радаров.

Почему это правда?

И еще, имеет ли значение угол? Многие из этих современных истребителей выглядят очень похожими (без каламбура).

Сухой ПАК ФА

Ответы (4)

Краткий ответ: Да.

Длинный ответ: есть два способа предотвратить отражение энергии радара обратно к его источнику, чтобы избежать обнаружения:

  1. Поглощение и
  2. Направленное отражение.

Поглотители хорошо работают только в небольшом диапазоне длин волн, поэтому некоторое отражение неизбежно. Теперь идея состоит в том, чтобы собрать всю отраженную энергию по определенным направлениям, поэтому самолет будет отражать очень мало энергии во всех других направлениях.

Радары могут регулировать свою чувствительность, и если они будут работать с максимальной чувствительностью, они обнаружат много ложных срабатываний, но также и самолет-невидимку. Если самолет-невидимка маневрирует, он на мгновение направит один лепесток отраженной энергии радара обратно на приемник радара, что приведет к снижению его чувствительности, так что слабые отражения во всех других направлениях не будут зарегистрированы. Сравните это с бриллиантом, который будет отражать свет под определенным углом, заставляя его сверкать.

Существуют конструкции с двумя лепестками (Northrop YF-23 и B-2) и конструкции с четырьмя лепестками (Lockheed F-117 и F-22), но идея во всех случаях одна и та же. Отраженная энергия радара фокусируется в узких лучах, поэтому во всех других направлениях излучается очень мало.

Нельзя сказать, что такие самолеты могут уклоняться от обнаружения. Когда радиолокационные станции объединены в сеть, они могут довольно хорошо отслеживать эти искры и совмещать местоположение самолета. Кроме того, летные экипажи НАТО, участвовавшие в международных маневрах, были менее чем впечатлены скрытными способностями своих коллег, но, если быть более конкретными, им было запрещено затыкать рот.

А еще есть инфракрасный. Чем поможет быть незаметным на радаре, если аэродинамический нагрев передней кромки можно уловить ИК-приемником за 300 км? Когда B-2 прилетели на авиашоу в Фарнборо, британские истребители Eurofighter уже могли обнаружить их далеко над Атлантикой.

Под «их коллегами» подразумевается Россия? Соединенные штаты? Кто-то еще?
@raptortech97: Русские гораздо менее оптимистичны в отношении малозаметности, и эти маневры проводились в западных штатах США. Так что экипажи НАТО были западноевропейскими, а коллеги — американскими летчиками.

Угол имеет значение, потому что радар работает как зеркало. Представьте, что вы держите перед собой зеркало. Если вы начнете крутить его в любом направлении, вы достигнете определенной точки, когда исходящий от вас свет больше не отражается обратно в ваши глаза, а отражается в другом направлении. Однако радар никогда не может быть полностью отражен, но тот же принцип позволяет отклонять значительную часть энергии радара в бесполезном направлении, а не обратно к тарелке.

Углы подобны, потому что было определено, что этот угол имеет наименьшую радиолокационную заметность. Поэтому имеет смысл, что все остальные грани на той же (геометрической) плоскости будут находиться под одним и тем же углом. Это означает, что энергия радара направлена ​​в очень определенном направлении (от источника), а не под разными углами (что с большей вероятностью возвращает энергию источнику).

Хороший ответ. Я бы добавил к аналогии следующее: представьте себе, как светит мощный фонарик на диско-шар и плоское зеркало в 100 метрах от него. Вы бы не увидели отражение в зеркале, если бы оно не было почти точно направлено на вас; диско-шар, с другой стороны, будет давать четкий «обратный сигнал» под любым углом. Именно поэтому у F-117 все поверхности были плоскими.
@DarkWanderer Спасибо, теперь я не могу выкинуть из головы идею дискотеки в форме F-117, хм, шар.

Я предполагаю, что вы используете термин «похожие углы» в геометрическом смысле, имея в виду, что угол от точки отсчета, такой как осевая линия самолета, до линий, образованных двумя структурными элементами, одинаков. На вашей фотографии это хорошо видно: угол передней кромки крыла такой же, как угол передней кромки горизонтального стабилизатора, и такой же, как угол воздухозаборника (?).

Я считаю, что причина этого в том, что общая вероятность обнаружения радара ниже, потому что каждая из этих функций будет отражать сигнал радара в одном и том же направлении. Это означает, что отражение будет намного сильнее в том направлении, в котором они отражаются, но это отражение имеет очень узкий размах. Напротив, объекты не будут сильно отражать радар под всеми другими углами. Таким образом, радарной тарелке должно «повезти», чтобы она находилась точно под прямым углом от самолета, чтобы получить сильную сигнатуру, и, таким образом, общая вероятность обнаружения снижается, поскольку на большинстве углов сигнатура отражения уменьшается. Это также является причиной того, что плоские поверхности используются во многих стелс-конструкциях.

Я думаю, что ОП говорит об одинаковой ориентации передних кромок корпуса, крыльев и горизонтальных ударов. Чего мне не хватает во всех ответах, так это того, почему передние кромки вообще важны. Я могу понять, что большие по площади части, действующие как отражатели (нижняя часть крыла и т. д.), будут ориентированы определенным образом. Но края кажутся крошечными по сравнению с ними.

Дайте определение «с одинаковыми углами». Сама по себе фраза ничего не значит.
Основная форма планера, конечно, в первую очередь зависит от его требуемой функции, обеспечивающей подъемную силу и достаточный внутренний объем для компонентов самолета.
Скрытность зависит от нескольких факторов:

  • поглощение
  • разбрасывать
  • отклонение

Это функции формы и используемых материалов. Создание поверхностей, которые заставляют входящие электромагнитные волны рассеиваться во многих направлениях, а не отражаться прямо назад, приводит к тому, что обратный сигнал, принимаемый системой RADAR, становится намного слабее, что снижает дальность обнаружения.
Но большую роль также играет размещение решеток в воздухозаборниках, экранирование острых краев пилообразными накладками (см., например, фонарь кабины и двери отсека) и покрытие различных частей самолета разными материалами.

Фраза в порядке. Он говорит, что одинаковые ракурсы, как и во всех новых самолетах-невидимках, очень похожи друг на друга. Аналогичная форма в плане, похожие фюзеляжи. Мало того, но на каждом отдельном самолете угол стреловидности крыла аналогичен углу стреловидности руля высоты, аналогичен стреловидности вертикального оперения и так далее.