О радаре F-22

Nikita, 19.02.2004 10:33:43 :

>ну во всех проспектах пишут, что обткатель f-22 сделан из мега-материала
который пропускает очень узкую полосу частот на которой работает радар

 

Уважаемые, а может быть "писатели" (или просто некомпетентные журналисты) подразумевали под этим "пропусканием узкой полосы частот" то, что стенка радиопрозрачного обтекателя оптимизирована под его станцию; имеет наибольший КП на ее диапазоне, да еще не зависимо от угла сканирования?! Вот и все чудо...
А на этих страницах рождается действительно чудо техники (технологии)! За такой обтекатель Госпремии будет маловато...

>Герб СССР помните? "Коси и забивай!"

Вы из МФТИ? Завидую... Общага у вас - класс!

AidarM, 20.02.2004 22:21:03 :

>Герб СССР помните? "Коси и забивай!"
Вы из МФТИ? Завидую... Общага у вас - класс!

 

Э, нет. Эту фразу я просто где-то слышал (сейчас даже не скажу, где)...

2 Composer

В этом диапазоне тарелка излучателя (если они из элементов дулю нужной формы не составили) будет видна любому локатору, работающему в примерно том же диапазоне. Такая добавка к ЭПР во фронтальной проекции... ИМХО, опасно. Налогоплательщик не оценит, а я амер. конструкторов дураками не считаю.


> на этих страницах рождается действительно чудо техники

На этих страницах лично я просто отрываюсь. Ну, фантазия разыгралась у человека(меня то бишь), который в радиолокации полный профан. Весело мне. Ежели сработает - буду очень рад.

Ну, причем тут настоящий F22, а? Так, повод. Чтобы не слишком быстро забанили.

А серьезно - задача любопытная. Вопрос есть, а на него разработчики F22 сами ответа не дадут.

Нарыл вот что из Еврофайтера:

The radome is comprised of a complex layered Glass Fibre Reinforced Plastic (GFRP) structure manufactured using very high tolerance automated processes. Since the material used to construct the radome must be transparent to microwave energy it is an obvious source of Radar Cross Section (RCS) reduction problems. To overcome this, BASE, British Aerospace Systems and Equipment who supply the radome structure have developed various Frequency Sselective Surface (FSS) materials which have been subsequently put to use in the Typhoon's radome. FSS materials are composed of a precisely defined array of metallic elements contained within a conducting frame. The use of these materials (when laid up in the correct fashion) results in a reduction in the transmission of all out of band frequencies. Therefore the radome can be designed to be transparent only to those frequencies and polarisation's used by the aircraft's own radar. This of course should lead to a reduction in the aircraft's radar cross section, from all frontal aspects at least.

 

Остаётся непонятным вопрос - как ведёт себя материал вне полосы пропускания? Будет ли он отражать сигналы вне этой полосы? Для обеспечения РЛ-невидимости его импеданс должен быть равным волновому сопротивлению среды вне полосы работы РЛС. Заметьте - упор делается на то, что вражеские РЛС не увидят нашу РЛС. Но этого мало - надо, чтобы они не видели и сам радом. И потом - многие радары по ряду причин работают на схожих частотах. Я потому и хотел спросить - есть ли официальные источники (FAS, Lockheed-Martin, Jane's, GlobalSecurity) где это упоминалось бы. Хочется вниматально вчитаться в смысл сего изобретения.

To Rada:
Интересный отрывок. Но не совсем понятный. Насколько я понял, эти их FSS-материалы это диэлектрик с внедренной в него сеткой проводника определенной геометрии. Каким же должен быть шаг этой "сетки" чтобы обтекатель не потерял прозрачность на своем диапазоне. Причем, полагаю, большие длины волн он будет экранировать, а для меньших преградой не станет. Кроме того, этот слой отразит волну "нестандартной" частоты. А чем ее поглощать? Вводить РПП? Или за счет интерференции?

Вопрос к спецам: даже если создать "очень умный" материал с узкой полосой пропускания (инче смысл теряется), то как он должен будет реагировать на отраженный сигнал, приходящий с доплеровским сдвигом частоты?

>Вопрос к спецам: даже если создать "очень умный" материал с узкой полосой пропускания (инче смысл теряется), то как он должен будет реагировать на отраженный сигнал, приходящий с доплеровским сдвигом частоты?

Частота - гигагерцы, сдвиг - ну сколько, сотни герц? Не в этом беда.

Вопрос другой - все таки, задача не просто отразить, а ПОГЛОТИТЬ все, кроме определенного диапазона. Это на нобелевку тянет, имхо. И все равно получим задницу - все АРЛС работают в 3 см, дальше что?

В общем, все это сильно напоминает историю с ишаком - либо эмир, либо ишак раньше сдохнут, чем до проверки дойдет.

Rada, 21.02.2004 05:42:05 :

Остаётся непонятным вопрос - как ведёт себя материал вне полосы пропускания? Будет ли он отражать сигналы вне этой полосы? Для обеспечения РЛ-невидимости его импеданс должен быть равным волновому сопротивлению среды вне полосы работы РЛС. Заметьте - упор делается на то, что вражеские РЛС не увидят нашу РЛС. Но этого мало - надо, чтобы они не видели и сам радом. И потом - многие радары по ряду причин работают на схожих частотах.

 

Позвольте г-да, по крайне интересной заметке чуточку рабочих гипотез исходя из этого нюанса: "FSS materials are composed of a precisely defined array of metallic elements contained within a conducting frame."
Во-первых, полоса пропускания совпадает с рабочим диапазоном БРЛС. Все остальные наземные, морские и воздушные РЛС у кого длина волн больше, в этот обтекатель уже не заглянут. Для них он словно цельнометаллический.
Во-вторых, для РЛС, работающих в том же 3-хсантиметровом диапазоне, должен действовать эффект модели: "абсолютно чёрного тела", поляризатора, чернильницы-непроливашки (кто помнит, что это такое ), ниппеля: "туда дуй, отттуда - ничего".
В качестве такой модели, для наглядности, например: обтекатель состоит из множества коротких трубочек (напр., толщиной с карандаш и длиной сантиметров в 5), плотно касающихся одна с другой, чёрных изнутри и ориентированных строго по оси, совпадающей с осью симметрии антенны , [p.s., прошу прощения, - во всех направлениях, проходящих через центр вращения антенны по азимуту и углу места] (отвлечёмся от ФАР и представим, что антенна - правильный параболоид).
Тогда только строго в направлении, совпадающим с осью антенны можно будет излучать и принимать отражённые сигналы. Любая станция, находящаяся чуть в стороне от оси нашей антенны, даже на частотах, которые обтекатель пропускает, отражённого назад сигнала не получит (как не получаем мы ответный "зайчик" из шара с отверстием, имитирующим "абсолютно чёрное тело").

"И лучше выдумать не мог..." ©

Вуду, 21.02.2004 21:48:56 :

Тогда только строго в направлении, совпадающим с осью антенны можно будет излучать и принимать отражённые сигналы. Любая станция, находящаяся чуть в стороне от оси нашей антенны, даже на частотах, которые обтекатель пропускает, отражённого назад сигнала не получит

 

Т.е., другими словами, Вы предполагаете, что F-22 может искать свои жертвы в секторе ± несколько градусов по курсу и углу места?

Вуду, 21.02.2004 21:48:56 :

Для них он словно цельнометаллический.

 

(облегчённо вздыхая) - какая, оказывается, халява для радаров-то!

>Тогда только строго в направлении, совпадающим с осью антенны можно будет излучать и принимать отражённые сигналы.

Ага, т.е. F-22 ещё и цели будет видеть исключительно строго перед собой. Ещё лучше ± 5 градусов - всё, слепой.

>"И лучше выдумать не мог..." ©

Ухум

Balancer, 21.02.2004 21:57:47 :

Ага, т.е. F-22 ещё и цели будет видеть исключительно строго перед собой. Ещё лучше ± 5 градусов - всё, слепой.

 

Радиально, из общего центра (грубо говоря), оси каждой из этих тысяч трубочек расходятся.
Теперь мне удалось дотащить свою идею до общественного сознания?

Balancer, Composer

Хоть под ± 90 градусов антенну поворачивай: я хотел сказать, но забыл (виноват, упущение исправлено), что оси всех тысяч и тысяч отрезков трубочек, из которых состоит (склеен) обтекатель, радиально выходят из одного центра. И куда бы ни была повёрнута антенна РЛС, её ось будет (в идеале) совпадать со средним направлением трубочек в данном телесном угле. Сигнал же вражеской РЛС, даже той же самой частоты, падающий снаружи на обтекатель, попадая в трубочки, радиально ориентированые к центру, относительно которого поворачивается зеркало нашей РЛС по азимуту и углу места, не имеет возможности полноценно отразиться в том самом направлении, откуда сигнал пришёл и не может попасть в приёмник своей РЛС, чтобы принести ей информацию о нашем самолёте. Поэтому такой обтекатель для внешних лучей даже одинаковой частоты с частотой нашей РЛС будет играть роль "полупрозрачного зеркала", - изнутри наружу видно, а снаружи вовнутрь - почти нет.
Теперь понятнее, что я хотел выразить?

2 Вуду:
Это только, если представить себе излучение локатора как узкий луч.
Еще один момент: внедрение металлических элементов в радиопрозрачный обтекатель неизбежно приведет к увеличению потерь в материале (пусть даже при сохранении радиопрозрачности). Интересно, каким для данного обтекателя будет КП (коэфф. прозрачности)? А то может получиться, что с таким стэлс-колпаком дальше своего носа не увидишь...

Вуду, 23.02.2004 11:24:34 :

И куда бы ни была повёрнута антенна РЛС, её ось будет (в идеале) совпадать со средним направлением трубочек в данном телесном угле.

 

Ну и хорошо. Светит вражеская РЛС на наш самолёт - значит, и излучение от РЛС нашего самолёта тоже прекрасно пройдёт туда и обратно

А, вообще, с точки зрения материала - это фантастика

Все-таки Вуду, как всегда, всех переплюнул. И РЛС у этого стелса, оказывается, не решетка - она из одного центра излучает. Это ничего, что из точки направленного излучения не бывает - амы специально для этого учебники физики поправили. А про АФАР - это для отвода глаз...

Нет, такую траву нынче уже не делают, это из старых запасов...

Composer, 23.02.2004 12:47:50 :

Это только, если представить себе излучение локатора как узкий луч.

 

- Судя по пропорциям на снимке

диаметр ФАР (грубо, фактически она восьмигранник) не более 80 см. Луч будет не уже, конечно.

Еще один момент: внедрение металлических элементов в радиопрозрачный обтекатель неизбежно приведет к увеличению потерь в материале (пусть даже при сохранении радиопрозрачности). Интересно, каким для данного обтекателя будет КП (коэфф. прозрачности)? А то может получиться, что с таким стэлс-колпаком дальше своего носа не увидишь...

 

- Очень может быть, что более 90%. Элементы эти в толще материала наверняка стоят так, как я сказал - радиально к общему центру, на строго выверенных расстояниях. Но ведь если Вы смотрите "с торца" на вязальную спицу, или даже на карандаш, он не очень загромождает Вам поле зрения...

И я очень рад, что в отличие от почтенного Balancer'a Вы уловили саму идею...

Вуду, 23.02.2004 14:54:54 :

- Очень может быть, что более 90%. Элементы эти в толще материала наверняка стоят так, как я сказал - радиально к общему центру, на строго выверенных расстояниях. Но ведь если Вы смотрите "с торца" на вязальную спицу, или даже на карандаш, он не очень загромождает Вам поле зрения...

И я очень рад, что в отличие от почтенного Balancer'a Вы уловили саму идею...

 

Но все же не совсем понятно, где тут, собсссно, стелс. Эта фигня, если смотреть на нее сбоку, будет отражать так, что просто ой... а если смотреть спереди - то отражать будет антенна. Так в чем смысел-то?

Татарин, 23.02.2004 15:34:51 :

Но все же не совсем понятно, где тут, собсссно, стелс. Эта фигня, если смотреть на нее сбоку, будет отражать так, что просто ой...

 

Но ведь сущность стелса вовсе не в том, чтобы не отражать.
Его сущность в том, чтобы не отражать вражеские зондирующие импульсы в том направлении, откуда они пришли! А во всех остальных - на доброе здоровье...

а если смотреть спереди - то отражать будет антенна. Так в чем смысел-то?

 

- Попробуйте провести мысленный эксперимент (или рисунок сделайте для наглядности) - по той схеме (с трубочками) что я предложил - в оптическом диапазоне.
Много ли отразится в сторону вражеской РЛС при любом угле облучения подобного обтекателя?
Преставьте на месте вражеской РЛС свои глаза. А трубочки изнутри - чёрные-чёрные. Много ли Вы, внешний наблюдатель, глядя в бинокль и светя себе прожектором на такой обтекатель, увидите, что у него внутри? Несколько процентов, максимум.

Вуду, 23.02.2004 15:53:27 :

Преставьте на месте вражеской РЛС свои глаза. А трубочки изнутри - чёрные-чёрные. Много ли Вы, внешний наблюдатель, глядя в бинокль и светя себе прожектором на такой обтекатель, увидите, что у него внутри? Несколько процентов, максимум.

 

Если предположить, что в прямом направлении такая система ничего не поглощает, то ровно 100% от того, что я увидел бы без нее.

Почему несколько процентов-то?
Луч прошел без потерь, отразился точно так же от антенны, ушел обратно без потерь же. Где пойнт?

Наша задача была - скрыть антенну, ну так как же такой обтекатель поможет нам ее решить?

Татарин, 23.02.2004 16:10:38 :

Если предположить, что в прямом направлении такая система ничего не поглощает, то ровно 100% от того, что я увидел бы без нее.

 

Я не говорил, что она ничего не поглощает! :o Мерять, мерять, мерять!
А 100% не получится чисто геометрически, - сделайте всё-таки простенький рисуночек - и убедитесь...

Татарин

Ещё: луч антенны вражеской РЛС гораздо "толще", чем луч, выходщий из обтекателя.

Вуду, 23.02.2004 16:15:37 :

Татарин, 23.02.2004 16:10:38 :

Если предположить, что в прямом направлении такая система ничего не поглощает, то ровно 100% от того, что я увидел бы без нее.

 

Я не говорил, что она ничего не поглощает! :o Мерять, мерять, мерять!
А 100% не получится чисто геометрически, - сделайте всё-таки простенький рисуночек - и убедитесь...

 

Поглощает или нет - не принципиально.

Сделал. Не убедился. "Как не соберу - пулемет выходит". Почему луч вражьей РЛС не может войти тем же путем, которым выходит наш? Почему он не может выйти тем же образом?

Вуду, 23.02.2004 16:23:46 :

Татарин

Ещё: луч антенны вражеской РЛС гораздо "толще", чем луч, выходщий из обтекателя.

 

Ну да... Выходящий - диаметром в 80 сантиметров, а входящий - н сотен метров в диаметре - и то, если офигительно хорошо направлен... расстояния-то - сотни км.

А какие из этого выводы?

Что-то Вы очень хитрое говорите... никак я не въеду...

Татарин, 23.02.2004 16:25:31 :

Почему луч вражьей РЛС не может войти тем же путем, которым выходит наш? Почему он не может выйти тем же образом?

 

Входить он, конечно будет практически весь (как если бы обтекателя не существовало), но вот ответный сигнал той же мощности (как если бы обтекателя не существовало) назад вражеская антенна получить не сможет, - ориентация металлических элементов у нас в обтекателе всё-таки радиальная, а не параллельная в каком-то конкретном направлении...