Stels Texnologiyasi - Wikipedia

1958-ci ildə ABŞ Mərkəzi Kəşfiyyat İdarəsi özlərinin Lockheed U-2 təyyarələrini əvəzləmək üçün yeni növ kəşfiyyat təyyarəsinin hazırlanması üçün Lockcheed aviakompaniyasına sifariş verdi. Kelli Conson ("Kelly" Johnson) və onun Skunk Worksdəki komandası nəticədə gələcəkdə əfsanəvi Lockheed SR-71 Blackbird-in baza təyyarəsi olacaq A-12 təyyarəsini istehsal etdilər. Bu təyyarə səsdən 3.2 dəfə sürətlə, 25.000 metr hündürlükdə uça bilirdi. Bu qədər hündürdə uçması onun radarlara düşməməsinə kömək edirdi. Əgər uçuş düşmən radarının kilidlənməsi qeydə alınsa, raket atılsa SR-71-in standart prosedurası sadəcə olaraq forsaj rejimini yandıraraq, səsdən 3.3 dəfə sürətlə uçmaq və raketin sürətini keçməkdir. Bu sürətdə uçan təyyarələri vurmaq üçün xüsusi raketlər olsa da, bir çox raketin sürəti SR-71-in sürətindən aşağıdır. Radar Əmən Materiallar (RƏM) daha öncələr Lockheed U-2 təyyarəsində də istifadə edilmişdi. Bununla yanaşı A-12-nin bir çox hissələri radara daha az düşəcək fiqurlarda dizayn edilirdi. Həmin A-12 proqramı sonradan inkişaf etdirilərək SR-71-in yaranmasına gətirib çıxardı. SR-71 öncəki modeli həm Mach 3.3 sürəti ilə, həm də 28000 metr hündürlükdə uçması ilə daha da geridə qoydu.

SR-71 özündə bir çox stels xüsusiyyətləri cəmləşdirmişdi: Əyri vertikal arxa stabilləşdirici qanadlar, radara daha çox görünən hissələrdə yeni nəsil kompozit materiallardan istifadə etməklə gələn dalğaları daha az əks etdirmək, ümumilikdə isə Radar Əmən Boya ilə boyanması.

1970-ci illərdə ABŞ Müdafiə Nazirliyi stels qırıcı döyüş təyyarənin hazırlanması proyektinə start verdi. Bu layihədə Lockheed və Northrop multimilyard dollarlıq müqaviləlik təyyarəni istehsal etmək uğrunda mübarizə aparırdılar. Nəticədə, sonradan təkmilləşdirilərək F-117 Nighthawk olacaq təyyarə -Lockheed Have Blue Northropun təyyarəsini üstələyərək birinci seçildi.

Lockheed öz təyyarəsinin dizaynında rus fiziki Pyotr Ufimtsevin elmi əsərlərinə istinad edib. Belə ki, dalğaların fiziki obyektlər üzərindəki xassələrini araşdırmış rus aliminin yazdığı kitab nəticəsində, Lockheed şirkəti öz təyyarəsinin dizayn konsepsiyasını qurdu. Lockheed F-117-dən əlavə olaraq Norhtropun sonradan yaradacağı əfsanəvi B-2 bombardmançı təyyarəsində də Pyotr Ufimtsevin elmi işindən istifadə olunacaqdı. Sonradan həmin kitab "Diffraksiyanın Fiziki Nəzəriyyəsində Künc Dalğaların Metodologiyası" adı altında tərcümə olunub çap edildi. Kitabda yazılmış düsturlar təyyarənin aerodinamik strukturunun radara necə düşəcəyini hesablamağa imkan verirdi. Lockheed də bu düsturlardan istifadə edərək kompüter simuliyasiyası ilə "almaz" dizaynlı struktur hazırladı. Bunun nəticəsi olaraq F-117 təyyarəsinin çıxıntıları "almaz" kimi sərtdir.

Stels vahid bir texnologiya deyildir. O düşmənə görünmə, "eşidilmə" məsafəsini kəskin şəkildə azaltmağa hesablanmış bir çox texnologiyaların ümumi cəm adıdır. Radar izini azaltmaqdan əlavə akustik və termal izləri də azaltmaq stels texnologiyalarına aiddir.

  Əsas məqalə: Radara Görünmə Sahəsi

Radarın ixtirasından sonra radara düşməmək üçün bir çox metodlar araşdırıldı. Radar texnologiyasının İkinci Dünya Müharibəsində çox sürətli inkişafı ilə yanaşı antiradar metodlar da öz növbəsində inkişaf elədi. Bunlara misal kimi radarları çaşdırmaq üçün metal hissəciklərinin uçuş zamanı təyyarənin ətrafına səpələnməsini göstərmək olar. Müasir metodlara misal kimi Radar Qarışma texnikalarını göstərmək olar.

Stels terminin akustik və termal izlərin azalması texnologiyalarıdan daha çox radar izinin azalması texnologiyası ilə əlaqələndirilməsi 80-ci illərin ortalarında, F-117 təyyarəsi məşhurlaşandan sonra baş verdi. F-117 təyyarəsinin ilk dəfə iri çaplı müharibədə istifadəsi Körfəz müharibəsi vaxtı olsa da (1991), ümumilikdə ilk istifadəsi Amerikanın 1989-cu ildə Panamanı işğal etməsi vaxtı oldu.

Stels prinsipinin məşhurlaşması və onun arxasında dayanan texnologiyalar bəlli olduqca ironik olaraq stels texnologiyalı təyyarələri də tutmaq üçün metodlar kəşf edildi. Belə ki, passiv, aşağı-tezlikli radarlar bu cür təyyarələri tuta bilir. Lakin hələ də stels texnologiyalı təyyarələri istehsal etmək aktualdır. Çünki hətta radara düşsələr belə bu cür təyyarələri uzaqdan tutmaq yenə də mümkün deyildir: Yalnız müəyyən qədər yaxınlığa gəldikdən sonra radarlara düşə bilirlər.

Təyyarələrdə

Hələ 1930-cu illərdə, radar sistemləri hələ yenicə tətbiq olunarkən, təyyarələrin dizaynını xüsusi şəkillərdə verməklə onun radarlara daha az düşməsi ideyası mövcud idi. 50-ci illərin Britaniya istehsalı təyyarəsi Avro Vulkanın təqdirə layiq dərəcədə kiçik radar izi var idi, hətta bəzi zamanlarda radarlardan tamamilə itirdi. Əslində isə bu tamamən təsadüfən alınmış bir nəticə idi. Təyyarə stels üçün nəzərdə tutulmamışdı. 1957-ci ildə Britaniya Kral Hava Qüvvələrinin texniki qeydlərində Vulcanın demək olar bütün dərəcələrdən radarı əks etdirməsi çox cüzi olması bildirilir. Yalnız 1–2 çıxıntı radar siqnallarının radara geri qayıtmasına şərait yaradırdı. Vulcanın dizaynının radarlara düşməməsi üçün nə qədər ideal olsa da, məsələn Tu-95 təyyarəsinin də radara düşməsi o qədər idealdır. Çünki təyyarə pərvanələrinin radarlarda çox güclü siqnal kimi göründüyü bəllidir.

Radar izinin azaldılmasında digər metod isə dizaynın daxili quruluşudur. Bəzi stels təyyarələrinin xarici təbəqəsinin altında xüsusi kiçik üçbucaqlar formasında təşkil olunub. Xaricdən gələn radar dalğaları bu üçbucaqların içində "tələyə düşür" və geri əks olunmaq əvəzinə təyyarənin daxilinə yönəldilir. Beləliklə həmin dalğalar təyyarənin içində "fırlanaraq" getdikcə zəifləyir, beləliklə geri qayıdan radar dalğası olsa belə, çox zəif enerjidə olduğu üçün əhəmiyyət daşımır. Bu metoddan ilk dəfə Blackbird seriyalı təyyarələrdə — A-12, YF-12 və Lockheed Martin SR-71 Blackbird təyyarəsində istifadə olunub.

Radar dalğasını öz mənbəyinə "ən yaxşı" əks etdirən hissələr isə 2 və ya 3 metal lövhələrin ortoqonal birləşməyilə əmələ gələn hissələrdir. Təyyarələrdə bu cür hissələr onların arxa sabitləşdirici qanadlarıdır. Radarı yaxşı əks elətdirən konfiqurasiyanı pozmaq üçün F-117 arxa qanadları çox əyri dərəcələrdə dizayn edilib ki, qanadın gövdəyə birləşdiyi yerlə yaranan künc mümkün qədər "yumşaq olsun". Bu problemin daha radikal həlli isə arxa qanadların tamamilə götürülməsidir. Məsələn, B-2 Spirit: Onun arxa qanadları yoxdur. B-2-nin hamar, az sürtünməli dizaynı ona təqdirəlayiq uçuş məsafəsi verməklə yanaşı onun radar izini də kəskin şəkildə azaldır. B-2-nin "uçan qanad" formalı dizaynında demək olar ki heç bir künc hissə olmadığı üçün heç bir radar siqnalı əks etdirmir. Arxa qanadların olmaması təyyarənin aerodinamik cəhətdən qeyri-stabil olmasına gətirib çıxarsa kompüter idarəetmə sistemlərinin hesabına bu cür təyyarələr olduqca stabil uçuş həyata keçirə bilirlər.

Arxa qanadları ləğv etməkdən əlavə təyyarənin mühərriklərin xüsusi yerlərdə yerləşdirilməsi də əhəmiyyətlidir. Çünki mühərriklərin daxili strukturları açıqdadırsa onlar radarlara asanlıqla düşürlər.

Əlavə olaraq stels dizaynlarda təyyarənin gövdəsinə silahlar, yanacaq tankı və digər avadanlıqların qoyulması təyyarənin stels xüsusiyyətini tamam ləğv edir, çünki xaricə avadanlıqlar taxılanda təyyarənin ümumi strukturunda çıxıntıların sayı çoxalır və onlardan əks olunan dalğalara nəzarət mümkünsüz olur. Buna görə də bütün silahlar və avadanlıqlar təyyarənin içində saxlanılır. Lakin həmin raketlərdən istifadə edərkən silah anbarının qapısı açıldığı üçün həm qapının özü, həm də təyyarənin daxili strukturu radar dalğalarını əks etdirdiyi üçün təyyarə silahlardan istifadə etdiyi zaman radarlara düşürlər. Məsələn, NATO qüvvələrinin Serbiyada əməliyyatları zamanı F-117 təyyarəsinin vurulma səbəbi onun yerüstü radar yaxınlığında bomba atarkən bomba qapağının açılması nəticəsində radara düşməsidir. S-75 Dvina həmin F-117-di vurdu.

Stels dizaynının ən xarakterik xüsusiyyətlərindən biri də odur ki, dizaynda paralellik üstünlük təşkil etsin. Məsələn F-22 Raptor təyyarəsində bir çox hissə bir birilə eyni dərəcədədir. Əsas qanadların kənarları ilə arxa qanadların çıxıntıları bir birilə paraleldir. Hətta mühərriklərin hava girişləri ilə havada yanacaq doldurmaq avadanlıqları eyni dərəcədə paralel quraşdırılıb. Nəticədə, əvvəlki konsepsiyaların əksinə olaraq, yəni bir çox istiqamətdə zəif də olsa, lakin çox güclü radarlar tərəfindən tutula bilən dalğalar əks etdirmək əvəzinə bəlli bir sahəyə dalğanın çoxunu yönəltmək olur. Təbii ki, həmin müəyyən sahə radardan uzaq olduğuna görə radara zəif də olsa dalğa çatmır.

Təyyarələrin stels tələbatlarına cavab verəcək şəkildə dizayn ediləndə həmin dizaynlar aerodinamik cəhətdən çox qeyri-stabil olurlar. Əgər elektron uçuş idarəetmə sistemi (fly-by-wire) sistemləri olmazsa, o cür təyyarələri uçurtmaq qeyri-mümkündür. Həmin sistemlər pilotdan asılı olmadan sensorlar sayəsində aerodinamik quruluşun yaratdığın qeyri-stabilliyi hesablayaraq qanadlardan istifadə edərək uçuşu daimi olaraq balanslaşdırır.

Kabinanın şüşəsi də xüsusi olaraq qızıl və ya indium tin oksiddən ibarət olan xüsusi qarışıqdan ibarət olur ki, həmin nazik qat gələn radar dalğalarını udur.

• Stels yerüstü vasitə
• Stels helikopter