Дмитрий Соболев - Столетняя история “летающего крыла”

Все попытки сделать самолет визуально незаметным потеряли смысл после появления в начале 40-х годов радиолокаторов. С помощью этого устройства можно было заблаговременно обнаружить вражеский летательный аппарат независимо от времени суток и совершенства камуфляжа. Сначала радиолокационные станции (РАС) применяли только в наземных силах ПВО, потом, когда их габариты и вес удалось уменьшить, их стали устанавливать и на самолетах. С середины 50-х годов практически все истребители снабжались бортовой РАС. Радиолокаторы использовались также для наведения с земли зенитных ракет.

Дальность обнаружения с помощью РАС зависит не только от совершенства самого локатора, но и от геометрических характеристик цели. Радиолокационная заметность самолета характеризуется величиной ЭПР (эффективная поверхность рассеяния), которая физически представляет собой площадь пластины, установленной под углом 90° к сигналу радиолокатора и полностью отражающей его. На ЭПР влияют как абсолютные размеры летательного аппарата, так и его внешняя форма. Сильнее всего отражают плоские вертикальные поверхности (киль, боковые стенки фюзеляжа и т.п.), а также места сочленения частей самолета.

В первые годы развития реактивной авиации радиолокационной заметности самолета уделяли мало внимания — ставка делалась на скорость и высоту полета. Так, когда в конце 40-х годов при испытаниях YB-49 было установлено, что этот самолет трудно "засечь" радиолокатором [2], военные, тем не менее, выбрали более скоростной В-47. Но с развитием зенитных управляемых комплексов ни скорость, ни высота уже не гарантировали преодоление линии ПВО. И тогда конструкторы и военные задумались над созданием невидимого для радиолокатора самолета.

Надо сказать, что первая попытка уменьшить радиолокационную заметность самолета была предпринята еще в годы второй мировой войны. В 1944—1945 гг. братья Хортен намеревались применить на серийных экземплярах реактивного истребителя Но.IX двухслойную обшивку, заполненную специальной смесью, в которую входил бы древесный уголь, делающий самолет малозаметным для радаров. [3]В 60-е годы в конструкции носков крыла и элевонов сверхзвукового разведчика SR-71 был применен поглощающий радиоволны материал с пластиковым сотовым заполнителем, кили сделаны из "радиопрозрачного" композиционного материала, а весь самолет покрыт особой ферромагнитной краской, которая не только повышала теплоотдачу в полете, но и уменьшала радиолокационную заметность летательного аппарата. Однако эти меры давали лишь частичный эффект. Чтобы самолет был действительно незаметен для радиолокатора, необходимо было полностью отойти от обычных принципов проектирования и, пожертвовав требованиями аэродинамики, создать такую компоновку, которая обеспечивала бы отражение электромагнитных волн в сторону от локатора. Как показывали исследования, для дозвукового самолета наиболее многообещающей была схема типа "летающее крыло".

Работы по созданию специального самолета-"невидимки" развернулись в США в середине 70-х годов. Программа получила название "Харви", по имени гигантского невидимого кролика — героя популярного детского фильма. Победителем в конкурсе стала фирма Локхид.

Для разработки внешней формы самолета инженер-программист Д.Оверхользер и математик Б.Шредер создали компьютерную программу "Эхо-1". Она основывалась на теоретических исследованиях законов электромагнитных волн Д.Максвелла, А.Зоммерфельда и, как пишут американцы, на сравнительно недавней публикации советского физика П.Уфимцева "Метод краевых волн в физической теории дифракции". Однако для практического применения теории требовались упрощения исходных условий. Один из ведущих сотрудников "Локхида" Б.Рич рассказывает:

"Нововведением стало использование концепции Шредера, заключающейся в упрощении формы самолета за счет перехода к плоским поверхностям. В результате получился "фасеточный" самолет, контуры которого образовывались не плавно изогнутыми поверхностями, как обычно, а набором плоских панелей. Шредер понимал, что только в этом случае величина радарного отражения может быть подсчитана математически. Если каждую плоскость установить под таким утлом, что она будет отражать луч радара в сторону от источника электромагнитных волн, и если выбранная форма летательного аппарата сможет обеспечить необходимую подъемную силу, то задачу создания самолета-"невидимки" можно считать решенной." [4]