Νέες εξελίξεις της Λαϊκής Δημοκρατίας της Κίνας στον τομέα των τεχνολογιών stealth. Μια ανάλυση όλων των τεχνολογιών που χρησιμοποιούνται για να κάνεις ένα αεροσκάφος χαμηλής παρατηρητικότητας στα ραντάρ, θα αναφέρω και δικές μου μελέτες για το ίδιο θέμα.

Η Κίνα προσπαθεί να γίνει παγκόσμιος ηγέτης στον τομέα της κατασκευής στρατιωτικών αεροσκαφών και για το σκοπό αυτό διεξάγει ποικίλες έρευνες και δημιουργεί νέες τεχνολογίες. Ιδιαίτερα, δίνεται μεγάλη προσοχή στη μείωση της ορατότητας των αεροσκαφών σε ραντάρ και άλλα μέσα ανίχνευσης. Υπήρξαν αξιοσημείωτες πρόοδοι σε αυτόν τον τομέα, με αρκετές νέες τεχνολογίες να ανακοινώνονται δημόσια μόνο φέτος.

Τεχνολογία πλάσματος

Τον Φεβρουάριο, η εφημερίδα του Χονγκ Κονγκ South China Morning Post ανέφερε μια νέα εξέλιξη από Κινέζους επιστήμονες στον τομέα των τεχνολογιών stealth. Ένα σημαντικό και πολλά υποσχόμενο έργο υλοποιήθηκε από ειδικούς του Κέντρου Τεχνολογίας Πλάσματος στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας Αεροδιαστημικής Προώθησης Xi'an. Το ινστιτούτο είναι μέρος της εταιρείας κατασκευής αεροσκαφών CASC και οι εξελίξεις του χρησιμοποιούνται ενεργά στη δημιουργία πραγματικών έργων αεροσκαφών . Το νέο έργο βασίζεται στο γνωστό φαινόμενο της καμουφλαρίσματος ενός αεροσκάφους χρησιμοποιώντας ένα σύννεφο πλάσματος, το οποίο παρεμβαίνει στη λειτουργία των συστημάτων ραντάρ. Σκοπός της μελέτης ήταν η εύρεση βέλτιστων μέσων και μεθόδων για τη δημιουργία ενός τέτοιου νέφους, κατάλληλου για μελλοντική εφαρμογή στην πράξη. Οι ειδικοί βρήκαν δύο επιλογές για τέτοια συστήματα ταυτόχρονα. Η πρώτη έκδοση προστασίας ραντάρ βασίστηκε σε ένα ραδιενεργό ισότοπο που δεν κατονομάζεται. Μια ορισμένη ποσότητα μιας τέτοιας ουσίας τοποθετείται στο πλαίσιο του αεροσκάφους και ιονίζει τον αέρα κοντά στο πλαίσιο του αεροσκάφους, με αποτέλεσμα ένα μικρό στρώμα πλάσματος. Το δεύτερο πειραματικό σύστημα δημιουργεί πλάσμα λόγω ηλεκτρικής εκκένωσης υψηλής συχνότητας που διέρχεται από ένα στρώμα αέρα κοντά στο δέρμα.

Σημείωση Γεωργίου Δικαίου ένα μέρος από τις μελέτες μου.

Μια παρόμοια μελέτη έκανα το 2008 με χιλιάδες μικρούς αγωγούς που θα ήταν τοποθετημένοι στο πλαίσιο του αεροσκάφους. Το ασθενές σήμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που θα έπεφτε επάνω θα διέλυε την κυμματομορφή (το αναφέρω γιατί έτσι φαίνεται στον παλμογράφο) του σήματος του ραντάρ. Θα είχε σαν αποτέλεσμα όμως την αύξηση της θερμοκρασίας και να αλλάζει την πορεία των μορίων του αέρα. Δηλαδή θα συμπεριφερόταν ακανόνιστα τα μόρια του αέρα πολύ κοντά στην επιφάνεια του αεροσκάφους. Αρχικά έτσι πίστευα πως είναι κατασκευασμένο το F-35 για αυτό και θα είχε τα εξής προβλήματα:

Αστάθεια στην αεροδυναμική, χαμηλότερο αριθμό G.

Ο κινητήρας jet δεν θα απέδιδε την ώση που θα έπρεπε λόγο της λιγότερης παροχής αέρα, χαμηλότερες επιδόσεις σε αριθμό Mach, βαθμό ανόδου.

Πρόβλημα στο σύστημα παροχής οξυγόνου από τον αέρα.

Με χαμηλότερη ταχύτητα θα είχε καλύτερο RCS, αυξομείωση RCS ανάλογα με την ταχύτητα του αεροσκάφους και την προσπίπτουσα ακτινοβολία. Δηλαδή δεν ευθύνεται η μετάκαυση για το χαμηλότερο RCS όπως μας λένε.

Πρακτικά στο F-35 μείωσαν τον αριθμό Mach και τα G δυο φορές, από τις αρχικές ανακοινώσεις και τις επιδόσεις του αεροσκάφους χωρίς την RAM.

Το αεροσκάφος χρειάζεται ισχυρό σύστημα ψύξης για να κατεβάζει την θερμοκρασία πέριξ του, τι θα συμβεί όμως αν πέσει χαμηλά το εσωτερικό καύσιμο; Μια ακόμα αυξομείωση του RCS. Τότε έλεγαν πως χρησιμοποιούν σύστημα ψύξεως μόνο για το ραντάρ κλπ.

Η επίστρωση Ram και το επίχρισμα Ram του F-35 λειτουργεί με παρόμοια τεχνική. Με την τριβή δημιουργείται ένα ασθενές ρεύμα (σαν πυκνωτής το αεροσκάφος αλλά δεν μεταφέρετε το ρεύμα είναι τοπικό) που διαλύει-καταστρέφει το ασθενές ηλεκτρομαγνητικό σήμα του ραντάρ. Έχει όμως πεπερασμένες δυνατότητες, αυξομειώσεις στο RCS και όλα τα προβλήματα που ανέφερα.

Το τραγικό της υπόθεσης είναι πως για πρώτη φορά τον Νοέμβριου του 2015, έβαλαν σε αεροσήραγγα ένα F-35 με πλήρη παρουσία ηλεκρομαγνητικής ακτινοβολίας! Τι έκαναν και γιατί δεν το είχαν δοκιμάσει τόσα χρόνια; Μόλις πήραν την έγκριση της παραγωγής θυμήθηκαν να το κάνουν;

Δεν θα κουράσω τον αναγνώστη για να διαβάσει περισσότερα, θα πω μόνο αυτό: Η αυξημένη θερμότητα γύρω από το αεροσκάφος F-35, επιστρέφει στο ραντάρ σαν θόρυβος. Δεν είναι ένα μόνο είδος θορύβου που επιστρέφει στο ραντάρ άλλα 5--6 που το ραντάρ τα απορρίπτει και δεν τα επεξεργάζεται. Με ειδικές πλακέτες και νέες μονάδες επεξεργασίας στο ραντάρ μπορεί να τα επεξεργαστούμε και να έχουμε στοιχεία της πτήσης του F-35. Δυστυχώς το πρόβλημα ήταν και είναι η συχνότητα επιστροφής του θορύβου ανά λεπτό, δηλαδή η επανάληψη του συγκεκριμένου θορύβου που είναι μικρή. Έτσι θέλεις να επεξεργαστείς όλους τους θορύβους που έχει το συγκεκριμένο αεροσκάφος και δεν θα έχεις όλα τα στοιχεία στα χέρια σου για να ρίξεις πύραυλο. Η εμβέλεια όμως εντοπισμού αυξάνετε στα 225-250 χιλιόμετρα και η εμβέλεια βολής πυραύλου στα 155-180 χιλιόμετρα. Τώρα όμως με την ΑΙ την τεχνητή νοημοσύνη, όλα αυτά όσα έλεγα τότε μπορεί να γίνουν πραγματικότητα!

Και τα δύο συστήματα δοκιμάστηκαν με επιτυχία σε πάγκους δοκιμών εδάφους και έδειξαν τις δυνατότητές τους. Ένα σύστημα βασισμένο σε ηλεκτρική εκκένωση θεωρήθηκε πιο επιτυχημένο και αποτελεσματικό. Σας επιτρέπει να δημιουργείτε σύννεφα πλάσματος με την απαιτούμενη περιοχή, διαμόρφωση και ενέργεια στο ανεμόπτερο φορέα. Αυτό το σύστημα είναι ευκολότερο στην κατασκευή και λειτουργία, και επίσης δεν επιβάλλει ειδικές απαιτήσεις στη διάταξη και την τοποθέτηση των μονάδων. Επιπλέον, δεν αποτελεί ραδιολογική απειλή. Σύμφωνα με τα διαθέσιμα δεδομένα, οι κορυφαίες χώρες έχουν ήδη αναπτύξει και δοκιμάσει διάφορες γεννήτριες πλάσματος για αεροσκάφη stealth. Το νέο κινεζικό έργο είναι μια άλλη παρόμοια εξέλιξη και επιδιώκει τους ίδιους στόχους με τα προηγούμενα. Παράλληλα, υποστηρίζεται ότι το νέο σύστημα δημιουργίας πλάσματος έχει σημαντικά πλεονεκτήματα σε σχέση με τα υπάρχοντα δείγματα. Η νέα ανάπτυξη του Κέντρου Τεχνολογιών Πλάσματος έγινε γνωστή τον Φεβρουάριο. Στη συνέχεια, αυτό το έργο αναφέρθηκε σε διάφορα πλαίσια, αλλά δεν υπήρξαν νέες αναφορές σχετικά με αυτό. Η απουσία νέων πληροφοριών μπορεί να υποδηλώνει τη μετάβαση της εργασίας σε ένα νέο στάδιο που απαιτεί μυστικότητα. Επίσης, δεν μπορεί να αποκλειστεί ότι η έρευνα έχει ολοκληρωθεί και δεν έχει πρακτική συνέχεια.

Απορρόφηση και μεταμόρφωση

Ένα άλλο ενδιαφέρον μήνυμα για τις κινεζικές εξελίξεις στον τομέα του stealth εμφανίστηκε τον Αύγουστο. Στη συνέχεια, η SCMP έγραψε για τα επιτεύγματα ενός από τους επιστημονικούς οργανισμούς υπό το ναυτικό PLA. Κατάφερε να αναπτύξει μια νέα τεχνολογία για απορροφητική επίστρωση δομών. Ορισμένα έργα αεροσκαφών stealth χρησιμοποιούν μια ειδική επίστρωση σκελετού αεροσκάφους που μπορεί να απορροφήσει την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία από ένα ραντάρ και να τη μετατρέψει σε θερμική ενέργεια. Αυτή η επίστρωση έχει ειδική σύνθεση και χρησιμοποιούνται ειδικές τεχνολογίες για την εφαρμογή της. Η δημιουργία ή η αποκατάσταση μιας τέτοιας επίστρωσης είναι έντασης εργασίας και υψηλού κόστους.

Έμπειρο μαχητικό της τελευταίας γενιάς FC-31

Κινέζοι ερευνητές προσπάθησαν να απλοποιήσουν αυτές τις διαδικασίες. Ως αποτέλεσμα, κατάφεραν να δημιουργήσουν μια απλούστερη τεχνολογία για την εφαρμογή επικαλύψεων που απορροφούν τα ραντάρ και να μειώσουν τις απαιτήσεις σε εξοπλισμό. Η νέα τεχνολογική διαδικασία μπορεί να χρησιμοποιήσει μια ποικιλία εμπορικών μηχανών και συσκευών που χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανία. Η νέα τεχνολογία περιλαμβάνει την εφαρμογή ενός στρώματος σιλικόνης αναμεμειγμένο με νιφάδες σιδήρου καρβονυλίου στην εξωτερική επιφάνεια του εξαρτήματος. Το πάχος αυτού του στρώματος μπορεί να κυμαίνεται από 1 έως 2 mm, ανάλογα με το απαιτούμενο εύρος των απορροφούμενων συχνοτήτων. Ένα στρώμα καθαρού σιδήρου με πάχος μόλις 100 nm ψεκάζεται πάνω από τη σιλικόνη. Μια επίστρωση ραδιοαπορροφητικής δύο στρωμάτων μπορεί να εφαρμοστεί τόσο σε ίσια όσο και σε καμπύλα μέρη, κάτι που απαιτεί μόνο μικρή αναδιαμόρφωση του εξοπλισμού. Οι προγραμματιστές αναφέρουν ότι η προκύπτουσα επίστρωση δείχνει καλή απόδοση. Όταν ακτινοβολείται σε συχνότητες από 9,1 έως 17,2 GHz, το ανακλώμενο σήμα είναι -10 dB. Η επίστρωση είναι επίσης εξαιρετικά ανθεκτική σε μηχανικές και θερμικές καταπονήσεις, καθιστώντας την κατάλληλη για χρήση σε ποικίλες αεροπορικές εφαρμογές. Τα αποτελέσματα των ερευνητικών εργασιών για τη νέα τεχνολογία επικάλυψης δημοσιεύτηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Optics Communications. Οι συντάκτες της ανάπτυξης αποκάλυψαν βασικές πληροφορίες, αλλά δεν δημοσίευσαν αρκετά βασικά σημεία. Ίσως αυτό οφείλεται σε πραγματικά σχέδια για την εισαγωγή της νέας επίστρωσης στην πράξη. Με τη μη δημοσίευση κάθε πτυχής της τεχνολογίας, η Κίνα αποκτά πλεονέκτημα έναντι των ανταγωνιστών της.

J-35A - σύγχρονη έκδοση του FC-31

Μειωμένο πάχος

Σε πρόσφατο τεύχος του κινεζικού επιστημονικού περιοδικού Telecommunication Engineering, παρουσιάστηκαν τα αποτελέσματα μιας άλλης μελέτης με θέμα τις τεχνολογίες stealth. Αυτή τη φορά, το Εθνικό Πανεπιστήμιο Αμυντικών Τεχνολογιών ανακοίνωσε τη νέα του ανάπτυξη. Όπως και σε άλλες παρόμοιες εργασίες, μιλάμε για ανάπτυξη και βελτίωση υφιστάμενων λύσεων. Οι απορροφητικές επικαλύψεις έχουν σχεδιαστεί για ένα συγκεκριμένο εύρος ραδιοκυμάτων και χάνουν την αποτελεσματικότητά τους πέρα ​​από αυτό το εύρος. Ως εκ τούτου, η κύρια μέθοδος ανίχνευσης στόχων stealth είναι το ραντάρ που χρησιμοποιεί μακρύτερα κύματα, τα οποία δεν μπορούν να απορροφηθούν από την επίστρωση και δεν μετατρέπονται σε θερμότητα. Το Εθνικό Πανεπιστήμιο Αμυντικών Τεχνολογιών έχει θέσει το καθήκον του να δημιουργήσει μια επίστρωση stealth με εκτεταμένο εύρος λειτουργίας. Σχεδιάστηκε να μειωθεί η ελάχιστη συχνότητα της απορροφούμενης ακτινοβολίας και να καλύψει το εύρος των ραντάρ ικανών να ανιχνεύουν εξοπλισμό stealth. Ως μέρος της νέας έρευνας, κατέστη δυνατή η δημιουργία ενός πρωτότυπου μεταϋλικού ή σύνθετου υλικού. Είναι κατασκευασμένο σε κεραμική βάση, αλλά η ακριβής σύνθεση δεν έχει ακόμη αποκαλυφθεί. Αυτή η επίστρωση μπορεί να εφαρμοστεί σε μέρη διαφορετικών διαμορφώσεων και δεν επιβάλλει ειδικές απαιτήσεις στον φορέα. Το υλικό έχει σχεδιαστεί για να απορροφά ηλεκτρομαγνητικά κύματα με συχνότητες από 430 MHz έως 1,5 GHz, που αντιστοιχεί στις ζώνες UHF και L που χρησιμοποιούνται στα ραντάρ. Τέτοια ραδιοκύματα κυμαίνονται σε μήκος από 700 έως 200 mm και η απορρόφησή τους με τη χρήση παραδοσιακών υλικών είναι μια μεγάλη πρόκληση.

Προς το παρόν, το στρατηγικό βομβαρδιστικό H-20 είναι μυστικό. Αν κρίνουμε από το περίγραμμά του, θα είναι επίσης δυσδιάκριτο

Με όλα αυτά, η νέα επίστρωση είναι λεπτή. Ανάλογα με το εύρος συχνοτήτων λειτουργίας, απαιτείται ένα στρώμα δέκατων του χιλιοστού. Αυτό απλοποιεί τη διαδικασία εφαρμογής και μειώνει το συνολικό βάρος της επίστρωσης, καθώς και μειώνει το συνολικό κόστος του αεροσκάφους και της λειτουργίας του. Η νέα τεχνολογία αναφέρθηκε μόλις πρόσφατα και οι προοπτικές αυτής της εξέλιξης παραμένουν ασαφείς. Ίσως η νέα επιλογή επίστρωσης να ενδιαφέρει τους κατασκευαστές αεροσκαφών και τον στρατό και στη συνέχεια οι ανοιχτές δημοσιεύσεις σχετικά με αυτήν θα σταματήσουν. Στη συνέχεια, στο απροσδιόριστο μέλλον, η τελική επίστρωση θα χρησιμοποιηθεί σε ένα από τα πραγματικά έργα.

Τεχνολογίες Αριστείας

Η Κίνα αγωνίζεται για την παγκόσμια ηγεσία σε όλους τους τομείς, συμπεριλαμβανομένης της κατασκευής στρατιωτικών αεροσκαφών. Για το σκοπό αυτό, διεξάγεται ποικίλη έρευνα προς όλες τις κύριες κατευθύνσεις και αναπτύσσονται νέα στοιχεία και τεχνολογίες. Μερικές από αυτές τις εξελίξεις παρουσιάζονται κατά καιρούς στο ευρύ κοινό ή στην επιστημονική κοινότητα. Μόνο φέτος, κινεζικές οργανώσεις ανακοίνωσαν επίσημα τρία νέα έργα στον τομέα των τεχνολογιών stealth. Ωστόσο, ο πραγματικός αριθμός τέτοιων έργων μπορεί να είναι πολύ μεγαλύτερος. Ποιες από τις γνωστές ή διαβαθμισμένες εξελίξεις θα χρησιμοποιηθούν στην πράξη είναι ακόμα άγνωστο. Ωστόσο, είναι ήδη σαφές ότι η Κίνα και η PLA θα εκμεταλλευτούν σίγουρα όλες τις διαθέσιμες ευκαιρίες και θα συνεχίσουν να βελτιώνουν τα μαχητικά τους αεροσκάφη.