Чтение онлайн

Первая фотография самолета F-117, обнародованная 10 ноября 1988 г. на пресс-конференции

Опытный истребитель Локхид YF-22 не имеет столь выраженной многогранной формы фюзеляжа, как у F-117

Они не обладали высокой прочностью и не могли играть роль работающей обшивки, которая получила большое распространение. Кроме того, оставались заметными внутренние элементы и экипаж самолетов. Маскировочная окраска была более удобным и эффективным средством снижения визуальной заметности. Единственным достаточно широко используемым в наши дни конструктивным средством уменьшения визуальной контрастности, служит, пожалуй, лишь малобликующее остекление кабин вертолетов – плоские панели, ориентированные таким образом, чтобы не давать блики в направлении вероятного наблюдателя.

Сразу после первой мировой войны стали предприниматься попытки решить задачу обнаружения самолетов с помощью тепло- локации. Существование ИК лучей было обнаружено еще в 1800 г. британским астрономом У.Гершелем. Первое предложение по использованию теплового метода для обнаружения самолетов относится к 1918 г. Однако опыты в Колумбийском университете США не имели успеха, как и последующие американские попытки, выполненные в 1926 г. С конца 1920-х годов велись такие исследования и в Советском Союзе. В 1932- 1934 гг. ВЭИ создал экспериментальные теплообнаружители с автоматическим наведением на источник ИК излучения. Испытания, проводившиеся в разных условиях и по аппаратам различных типов, показали возможность обнаружения самолета по его тепловому излучению на дальности 10-12 км, но только ночью на фоне безоблачного неба. При поиске самолета в лунную ночь или в условиях облачности, теплообнаружитель сбивался на сопровождение Луны или облаков. При сплошной облачности обнаружение самолета, летящего в облаках или над облаками, оказывалось невозможным. В то же время теплоулавливатели оказались достаточно эффективным средством разведки и наблюдения надводной обстановки и в годы второй мировой войны теплообнаружение надводных кораблей противника широко использовалось на нашем флоте и в береговой обороне.

После второй мировой войны ИК-техника сделала гигантские шаги. С 1960-х годов получили распространение приборы ночного видения, с 1980-х годов – тепловизоры. Против самолетов и вертолетов используются зенитные ракеты и ракеты воздушного боя с ИК ГСН, в последние годы началось применение против воздушных целей оптикоэлектронных локаторов (одни из наиболее совершенных станций разработаны в НПО «Геофизика» и установлены на российских истребителях Су-27 и МиГ-29). До настоящего времени основным средством борьбы с оружием ИК наведения остаются ложные тепловые цели и ИК станции уводящих помех. Однако уже дают результаты исследования, проводимые с начала 1970-х годов, по снижению ИК излучения JIA за счет уменьшения видимых нагретых элементов двигателей, снижения температуры теплоизлучающих поверхностей, применения аэрозольных экранов. Созданы эффективные экранно-выхлопные устройства для вертолетных ГТД, самолетные двигатели с экранирующими и охлаждаемыми центральными телами в сопловом аппарате, аэро- золеобразующие устройства с экранирующим эффектом, двигатели с плоским соплом (F-117, В-2, F-22).

Ангары для самолетов F-117 на полигоне Тонопа

На МиГ-29 оптико-электронная станция расположена в носовой части перед фонарем кабины

Оптические средства обнаружения самолетов дают высокую точность определения угловых координат самолета, но работают только в условиях хорошей видимости, и имеют ограниченное поле зрения. Первые оптические приборы обладали и невысоким разрешением по дальности. На помощь оптическому пришел звуковой метод, который имел несколько более широкие возможности, позволяя обнаруживать самолет ночью и в плохих метеоусловиях. Мобильные звукоулавливатели впервые появились во время первой мировой войны и находились на вооружении ряда армий до конца 1950-х годов. В СССР они использовались с начала 1930-х годов в составе системы «Прожзвук», которой были вооружены прожекторные войска ПВО. В Англии в 1932-1934 гг. проводились также эксперименты с мощным береговым звуковым локатором, имеющим поле прослушивания 170° и состоящим из выполненного в виде дуги окружности акустического зеркала (высотой около Эми длиной примерно 90 м) и микрофонов, воспринимающих отраженные звуковые волны. Средняя дальность обнаружения самолетов достигала 28…32 км, максимальная (при идеальных метеоусловиях) – 48 км, точность измерения азимута – ±1,7°.

Велись исследования по уменьшению акустической заметности самолетов. Например, в июне 1932 г. в записке, адресованной начальнику Управления военных приборов Главного артиллерийского управления А.Г.Орлову, начальник штаба РККА М.Н.Тухачевский требовал «…подработать вопрос о глушении шума многомоторного самолета с учетом интерференции звуковых волн. Моторы можно настроить на такие тона, чтобы они взаимно друг друга глушили». В конце этого же месяца М.Н.Тухачевский издал директиву «О разработке вопросов глушения шума самолета при полете», в которой был утвержден состав комиссии из представителей наркомата обороны и видных ученых от ЦАГИ, МГУ, ВЭИ (Всесоюзный электротехнический институт) и других организаций.

Однако масштабных работ в этом направлении не проводилось, и в дальнейшем отмечались лишь эпизодические попытки снижения акустической заметности самолетов. Например, в годы второй мировой войны на некоторых вариантах самолета У-2 (ночном артиллерийском корректировщике У-2НАК и агитационном самолете У-2ГН «Голос неба») устанавливались глушители на выхлопных коллекторах двигателей. В 1968 г. во Вьетнаме по программе «Прайз Кру» (Prize Crew – призовой экипаж) прошли войсковые испытания два малошумных легких поршневых самолета воздушного наблюдения Локхид QT-2 (первый полет в июле 1967 г.), предназначенных для использования прежде всего ночью, в ходе противопартизанских действий. Утверждалось, что испытания прошли успешно. В ходе испытаний экспериментального «Q-Стар» (Q-Star), почти идентичного самолету QT-2, наземные наблюдатели отмечали, что его практически не было слышно при полете на высоте 240 м, а когда самолет летел на высоте 120 м, издаваемый им шум воспринимался на земле как «шелест листвы при легком ветре». Но разработанный через два года усовершенствованный малошумный самолет Y0-3A был построен небольшой серией (14 машин) и применялся во Вьетнаме лишь до мая 1972 г., после чего укомплектованное этими машинами подразделение было расформировано. QT-2 и YO-3A были созданы на основе планера Швайцер SGS 2-32 и имели цельнометаллическую конструкцию. Ма- лошумность достигалась установкой низкооборотных деревянных винтов и глушителей двигателей.

На Су-27 оптико-электронная станция скомпонована так же, как и на МиГ-29

Взлет F-117 на полигоне Тонопа

Отсутствие выраженного интереса к малой акустической заметности самолетов объясняется тем, что в системе ПВО звукоулавливатели большого распространения не получили (в отличие от артиллерии, где звукометрические станции применяются и в наше время для засечки орудий противника и корректирования огня своей артиллерии). Сравнительно невысокая скорость распространения звука и шумовые помехи приводят к большим ошибкам целеуказания, необходима «настройка» на двигатели опеределенных типов, дальность действия звукоулавливателей зависит от погоды и даже при благоприятных условиях слышимости она невелика (обычно до 20 км), что при высоких скоростях самолетов позволяет подать сигнал тревоги, но при этом почти не остается времени для организации обороны.

Один из малошумных самолетов Локхид YO-3A, применявшихся во Вьетнаме, использовался также более десятилетия в NASA для исследований шума

F-117 в тренировочном полете

Четыре F-117 в строю

Со времен второй мировой войны основным средством обнаружения самолетов стал радиолокатор, не имеющий себе равных до настоящего времени по дальности действия и всепогодности применения. Идея использования отражения радиоволн для обнаружения объектов была впервые изложена в 1904 г. в авторской заявке немецкого инженера Х.Хюльсмейера (Christian Ни Jsmeyei), по которой в 1905 г. был выдан патент на «Способ обнаружения металлических предметов по отраженным ими радиоволнам». Предложенное устройство содержало в себе основные функциональные элементы радиолокатора обнаружения. Хюльсмейер произвел и первые эксперименты с РЛС: 10 мая 1904 г. с помощью своего прибора он провел опыты по обнаружению барж, движущихся по Рейну. Согласно легенде, примитивный радиолокатор, названный «телемобилоскоп», испытывался на Северном море для обнаружения кораблей и был показан создателю германского военного флота адмиралу А.фон Тирпицу. Но предложения Хюльсмейера были на долгое время забыты – в тот период они не могли дать практических результатов из-за сравнительно низкого уровня развития радиотехники и отсутствия острой необходимости в такого рода аппаратуре.

К началу 1930-х годов положение сильно изменилось. Исследования и разработки в области радиотехники подготовили прочную научно-техническую базу радиолокации. Одновременно бурное развитие военной авиации резко повысило актуальность проблемы своевременного обнаружения самолетов, независимо от метеоусловий и времени суток. В результате возобновившихся работ радиолокация стала реальностью. Она возникла примерно в одно и то же время в различных странах – СССР, США, Англии, Германии, Франции, Японии. В СССР первые радиолокаторы дальнего обнаружения «Ревень» под обозначением РУС-1 и «Редут» под обозначением РУС-2 были приняты на вооружение соответственно в 1939 г. и 1940 г. В США первый радиолокатор обнаружения самолетов СХАМ был разработан и поступил на вооружение к началу 1941 г., в Англии – станция СН в начале 1937 г., в Германии – станция «Фрейя» в 1939 г. Поскольку работы по радиолокации велись с самого начала в военных целях, то характерным для них был режим строжайшей секретности, как и для разработки в дальнейшем малозаметных самолетов.

F-117A близ командно-диспетчерского пункта на полигоне Тонопа

Разведчик Локхид SR-71 «Блэкберд»

В годы второй мировой войны с применением корабельных радиолокационных станций орудийной наводки англичанами были потоплены немецкие линкоры «Бисмарк» (май 1941 г.) и «Шарнхорст» (декабрь 1943 г.). Самолетные радиолокаторы сыграли большую роль в противолодочной борьбе, в повышении точности самолетной навигации и бомбометания. Неоценимую помощь радиолокация оказала в защите крупных промышленных и населенных пунктов от налетов авиации. РЛС обеспечивали не только своевременное обнаружение приближающихся бомбардировщиков, но и высокую эффективность огня зенитной артиллерии. При использовании радиолокационных средств потери самолетов достигали 6% и были весьма чувствительными. Наземные РЛС сыграли большую роль в борьбе с крылатыми ракетами при защите Лондона. Рекордным был день 28 августа 1940 г., когда немцы выпустили 101 ракету, но лишь четыре из них упали на Лондон, а 97 были сбиты в полете. Налет японских самолетов на Перл-Харбор 7 декабря 1941 г. был заблаговременно обнаружен с помощью РЛС, но ее информации не было придано должного значения, в результате чего американский флот понес большие потери.

Почти одновременно с радиолокацией появились средства радиоэлектронного противодействия (РЭП), создающие искусственные помехи работе радиолокационных систем. Впервые активные радиопомехи немцы применили 12 февраля 1942 г. против английских РЛС при выводе своей эскадры из захваченного французского порта Брест. Англичане приняли работу немецких передатчиков за «атмосферные помехи, связанные со скверной погодой». Это позволило под покровом тумана немецким линкорам «Шарнхорст» и «Гнейзенау», тяжелому крейсеру «Принц Евгений» и десяти эсминцам беспрепятственно пройти через Ла-Манш в Северное море. На своих подводных лодках немцы установили в 1942 г. приемники предупреждения о радиолокационном облучении «Метокс» (а впоследствии, «Наксос» и «Тунис»), что позволяло заблаговременно обнаруживать приближение английских противолодочных самолетов, оборудованных РЛС, и своевременно скрываться под водой. Аналогичные приемники, настроенные на частоту бомбоприцелов, позволяли немцам наводить ночные истребители на бомбардировщики союзников. На немецких подводных лодках применялись и ложные радиолокационные цели «Афродита».