미국 스텔스 항공 동향
Lockheed Have Blue 실험용 항공기
거의 XX 세기 중반부터. 항공 미국의 산업 및 과학 조직은 항공기 및 기타 물체의 레이더 가시성을 줄이는 주제에 참여하고 있습니다. 소위 단지가 개발되었으며 계속 발전하고 있습니다. 새로운 항공기, 헬리콥터 및 UAV를 만드는 데 XNUMX년대와 XNUMX년대부터 사용된 스텔스 기술. 동시에 이를 기반으로 한 신기술과 장비의 개발은 실제로 여러 단계로 나뉘었고, 이 과정에서 중요하고 흥미로운 경향이 가시화되었음을 알 수 있다.
초기 단계에서
미국 전문가들은 이미 XNUMX년대와 XNUMX년대에 레이더 가시성을 줄이는 문제를 해결했습니다. - XNUMX세대 레이더 등장 및 보급 직후. 첫 번째 연구 결과에 따라 ESR(Effective Scattering Area) 개념이 등장했고, 이 매개변수를 줄이는 방안도 제시됐다.
EPR의 초기 단계에서는 레이더의 프로빙 신호를 반사하는 금속 부품 없이 무선 투과 구조를 만들어 줄이는 것이 제안되었습니다. 반사 수준이 낮거나 전혀 없는 목재, 플라스틱 및 기타 요소를 사용해야 했습니다. 연구에 따르면 이러한 항공기 설계는 초기 세대의 레이더를 속일 수 있는 능력이 매우 뛰어납니다.
직렬 공격기 F-117A
그러나 펜타곤으로 대표되는 고객은 이러한 아이디어에 관심이 없었습니다. 당시 비행 속도와 고도는 적의 대공 방어로부터 항공을 보호하는 주요 수단으로 간주되었으며 가시성 감소 문제는 원칙의 문제가 아니 었습니다. 또한 간섭을 통해 적의 레이더를 처리하는 것이 제안되었습니다. 마지막으로 사용 가능한 비금속 재료로 만든 디자인은 원하는 비행 및 전투 성능 향상을 허용하지 않았습니다.
그 결과 오랫동안 가시성 감소 분야에 대한 연구는 실제 전투항공의 발전과 직접적인 관련이 없었다. 그러나 수행된 연구 결과는 눈에 띄지 않았으며 종종 다른 맥락에서 적용되었습니다.
컴퓨터 모델링
가시성 감소 문제는 1974년대 초반에 중요해졌습니다. 그 당시의 많은 충돌은 현대 레이더와 방공 시스템의 높은 잠재력을 보여주었고 항공을 보호하기 위한 새로운 방법의 필요성을 보여주었습니다. XNUMX년 DARPA는 레이더 탐지로부터 보호되는 전술 전투 항공기를 만들기 위한 제안으로 여러 주요 회사에 접근했습니다. 이를 위해서는 소위 최적의 세트를 찾고 결정해야했습니다. 스텔스 기술.
약간의 지연으로 Lockheed가 프로그램에 참여했습니다. 그녀는 스텔스 주제에 대해 약간의 발전을 이루었지만 아직 본격적인 프로젝트 수준에 이르지 못했습니다. 이러한 아이디어를 개발하기 위해 "외부에서 온"여러 전문가가 작업에 참여했으며 그들의 도움으로 최소 RCS가있는 미래 항공기 외관의 XNUMX 가지 변형이 형성되었습니다.
B-2A 전략 폭격기
최적의 형상은 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 결정되었습니다. Lockheed 전문가들은 ECHO 1이라는 독창적인 프로그램을 작성했습니다. 이 프로그램은 다양한 물체에서 방출되는 전파의 반사 과정을 계산할 수 있습니다. 그 당시의 컴퓨터는 성능이 제한되어 있었기 때문에 프로그램은 비교적 단순한 모델에서만 작동했습니다. 결과적으로 모든 가상 평면은 평평한 표면과 명확한 가장자리를 가졌습니다.
컴퓨터 시뮬레이션 결과를 바탕으로 선택한 최적의 외관 버전을 레이아웃 형태로 만들어 실험실에서 테스트했습니다. 예상외로 실제 연구 결과는 계산과 일치하지 않았습니다. 그러나 그들은 곧 탈출구를 찾았습니다. 1962년 소련의 물리학자 Pyotr Yakovlevich Ufimtsev는 "물리적 회절 이론에서 에지 파동의 방법"이라는 작품을 발표했으며 Lockheed는 이미 이에 익숙해졌습니다. 실패 후 ECHO 1 프로그램은 P. Ufimtsev의 아이디어를 고려하여 재 설계되었으며 새로운 연구는 더 이상 동일한 문제에 직면하지 않았습니다.
새로운 시뮬레이션의 결과를 바탕으로 항공기 디자인의 가장 좋은 버전이 다시 선택되었고, Have Blue 코드에 따라 본격적인 프로젝트에 도입되었습니다. 두 대의 프로토 타입 항공기가 제작되었습니다. 그들은 비행 테스트에 참여했고 "패싯" 외관의 장점을 시연했습니다.
동시에 이러한 결과를 얻기 위해서는 추가적인 기술이 필요했습니다. 따라서 특정 공기역학적 외관을 가진 항공기의 비행을 보장할 수 있는 독창적인 제어 시스템을 개발해야 했습니다. 또한 적절한 방사선 흡수 또는 방사선 투과 물질에 대한 검색이 이루어졌습니다.
전투기 5세대 F-22A
Have Blue 프로젝트를 통해 F-117A 지수를 받은 본격적인 전투기 개발 경험을 얻을 수 있었습니다. 1981 년에 그는 첫 비행을했고 1983 년에 복무하여 전투 부대에 도달 한 최초의 "스텔스"가되었습니다. F-117A는 제한된 시리즈로 제작되었으며 XNUMX년대 말까지 운용되었습니다. 이 기간 동안 그들은 여러 갈등에 참여했으며 일반적으로 기대에 부응했습니다.
새로운 차원에서
스텔스 기술의 주제는 록히드에서만 다루어지지 않았습니다. 많은 다른 회사에서 유사한 연구를 수행하고 특정 기능을 갖춘 실험 장비를 제작했습니다. 특히 Northrop Grumman은 방향 개발에 큰 기여를했습니다.
연구 덕분에. 비행 연구소 건설과 함께 1980에서 Northrop-Grumman은 눈에 띄지 않는 전략 폭격기를 개발하라는 명령을 받았으며 나중에 B-2A 지수를 받았습니다. Have Blue/F-117A와 마찬가지로 컴퓨터 모델링을 사용하여 기체를 성형했지만 Northrop Grumman은 자체 소프트웨어를 사용했습니다.
컴퓨터 기술의 발달과 생산성 향상은 항공기 개발에 긍정적인 영향을 미쳤다. 직선 패널뿐만 아니라 더 복잡한 표면도 모델링할 수 있게 되었습니다. 결과적으로 B-2A 기체는 직선형 날개 라인과 구부러진 흔적 동체 및 엔진 나셀을 갖습니다. 차세대 재료와 결합하여 이 모든 것이 RCS를 더욱 줄일 수 있게 했습니다.
F-22A 전투기의 내부 화물칸은 RCS를 줄이는 또 다른 방법입니다.
동시에 ATF 차세대 전투기 개발 프로그램이 시작되었습니다. 이러한 항공기의 경우 무엇보다도 스텔스 측면에서 요구 사항이 증가했습니다. 동시에 EPR의 감소는 F-117A의 경우와 같이 다른 특성을 손상시키지 않아야 합니다. Lockheed의 YF-22와 Northrop Grumman 및 McDonnell Douglas의 YF-23의 두 프로젝트가 프로그램의 마지막 부분에 포함되었습니다.
ATF 프로그램의 두 항공기는 곡선 패널과 직선 모서리를 결합한 독특한 모양을 가졌습니다. 이러한 윤곽은 다른 기술과 함께 공기 역학을 손상시키지 않고 가시성을 줄일 수 있게 했습니다. 이전과 마찬가지로 컴퓨터 모델이 개발에 사용되었으며 컴퓨터 기술의 특성 개선은 전체 결과에 긍정적인 영향을 미쳤습니다. 최신 복합 소재를 사용하여 성능이 더욱 향상되었습니다.
Lockheed Martin은 ATF/F-22 개발 경험을 활용하여 새로운 JSF/F-35 항공기를 개발했습니다. 동시에 이전과 마찬가지로 최신 컴퓨터 기술, 소프트웨어 패키지의 새 버전, 고급 모델 등이 사용되었습니다. 또한 재료, 유닛 배치 등과 관련하여 다른 스텔스 기술이 사용되었습니다. 이 모든 것이 EPR, 비행 및 전투 특성의 최적 비율을 찾는 것을 가능하게 했습니다.
차세대
현재 미국에서 유망한 낮은 관측 가능 항공기의 여러 프로젝트가 개발되고 있습니다. 기존 B-21A를 대체하도록 설계된 B-2 폭격기의 첫 번째 프로토타입이 이미 공개되었습니다. FX나 NGAD와 같은 차세대 전투기도 개발되고 있다. 무인 항공 시스템의 새로운 모델이 개발되고 있습니다.
비행 중인 F-35 전투기
레이더는 방공의 맥락에서 그 중요성을 유지하므로 유망한 항공기의 가시성 감소가 다시 필요합니다. 이전과 마찬가지로 이러한 프로젝트에서는 외부 윤곽이 최적화되고 재료가 올바르게 선택되며 적외선 서명이 감소하는 등 모든 범위의 스텔스 기술이 사용됩니다.
동시에 기존 기술은 지속적으로 개선되고 있습니다. 또한 완전히 새로운 도구와 솔루션이 기대됩니다. 특히, 수십 년 동안 지금까지 공상 과학 소설처럼 보이는 플라즈마 발생기 및 기타 장치를 항공기에 장착할 가능성이 논의되었습니다.
일반 동향
미국 산업에 의한 스텔스 기술의 생성 및 개발 과정에서 몇 가지 주요 단계와 여러 추세를 볼 수 있습니다. 또한 기술의 발전이 특정 요인에 의해 지연되는 경우가 많다는 사실에 주목해야 합니다. 그것들이 사라지면서 기술은 발전했고 새로운 기술의 창조에 기여했습니다.
숙련 된 폭격기 B-21 - 미 공군의 또 다른 스텔스 항공기
따라서 작업 초기 단계에서 가시성을 줄이기 위한 모든 조치는 구조의 반사 재료 거부로 축소되었습니다. 더 완벽한 솔루션이 없었으며 실제로 개발되지 않았습니다. 그러나 당시 가장 큰 걸림돌은 고객의 실질적인 관심 부족이었다. 펜타곤이 EPR 감소의 가치를 깨달았을 때 그 방향은 필요한 우선 순위를 받았습니다.
레이더 방사선을 반사하고 산란시킬 수 있는 글라이더의 개발은 상당히 어려운 일이었습니다. 윤곽선의 본격적인 개발은 충분한 성능을 갖춘 컴퓨터가 등장한 후에야 가능해졌습니다. 그러나이 경우 문제가 발생했습니다. XNUMX 년대에는 일련의 직선 패널보다 더 복잡한 것을 계산할 수 없었습니다. 동시에 기체 생성 문제로 인해 새로운 재료, 레이아웃 솔루션 등의 잠재력을 실현할 수 없습니다.
다행스럽게도 개발자에게는 컴퓨터의 성능이 향상되면서 더 복잡한 모양으로 더 나은 디자인을 만드는 것이 가능해졌습니다. 또한 이때까지 새로운 재료와 기술 아이디어가 다시 나타났습니다.
스텔스 기술의 개발은 오늘날에도 계속되고 있습니다. 이 분야의 새로운 개발은 B-21 또는 NGAD와 같은 유망한 프로젝트를 만드는 데 사용됩니다. 동시에 과학 및 디자인 조직은 모든 비밀을 밝히고 하나 또는 다른 샘플의 EPR을 어떻게 성공적으로 줄이는 데 성공했는지 정확하게보고하기 위해 서두르지 않습니다. 그러나 이러한 종류의 주요 정보는 나중에 게시될 수 있으며, 그러면 우리 시대에 기술이 어떻게 발전했는지 정확히 알게 될 것입니다.
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