F-117, впервые взлетевший в 1981 г., долгое время держался в тайне, поскольку на нем впервые применена новая малоотражающая форма и его основной секрет – внешние обводы. Сведения о самолете все же просачивались в печать, ему приписывались различные ошибочные обозначения (например, F-19), строились догадки о его облике. Поэтому громкой сенсацией стала состоявшаяся 10 ноября 1988 г. пресс-конференция, на которой было впервые официально объявлено о существовании этого самолета и распространена его единственная ретушированная фотография. Прошло еще полтора года, во время которых F-117 успел получить боевое крещение, прежде чем 21 апреля 1990 г. состоялась первая публичная демонстрация самолета.
Налет сенсационности не сразу позволил осознать тот факт, что F-117 родился отнюдь не на пустом месте и явился кульминацией длительных предшествующих исследований, хотя и отличается «революционными» новинками (многогранная форма корпуса и плоские сопла двигателей). Выяснилось также, что он занимает промежуточное положение – своеобразная форма корпуса не оптимальна, она была обусловлена техническими возможностями в момент проектирования самолета и на малозаметных самолетах следующих поколений (стратегическом бомбардировщике Нортроп В-2, истребителе Локхид F-22) не находит столь выраженного применения. Для оценки роли F-117 в исторической перспективе остановимся подробнее на малоизвестных предшествующих работах по снижению заметности самолетов.
Схема самолета F-117
F-117 в полете
Скрытность и внезапность действий давно уже стали основой успеха боевых операций и проблема уменьшения заметности (или контрастности, как говорили у нас раньше) самолетов возникла сразу же с началом военного применения авиации. Обнаружение самолетов возможно разными способами и, прежде всего, по электромагнитному излучению (собственному или отраженному в радиолокационном, ПК и видимом диапазонах) и издаваемому шуму. На первых порах наибольший интерес вызывало снижение визуальной контрастности, поскольку основным средством обнаружения было зрительное наблюдение невооруженным глазом и с помощью оптических приборов.
В мае 1912 г. П.фон Петроши (Petrocz von Petroczy, известен так- же работами по привязным вертолетам, в отечественной литературе по вертолетостроению именуется Петроцци), офицер летной школы в Винер Нойштадте (Австро-Венгрия), покрыл самолет Этрих «Таубе» обшивкой из прозрачного материала типа целлулоида под названием «эмаллит». Наземные наблюдатели отмечали, что во время летных испытаний самолет был практически невидим на высотах более 300 м, а на высоте 200 м можно было с трудом увидеть каркас машины и очертания двигателя, летчика и пассажиров. В результате точное прицеливание считалось почти невозможным. В середине 1913 г. на моноплане своей конструкции подобную попытку предпринял француз Моро (Moreau), а в конце этого же года на биплане «Фарман» – В.А.Лебедев (один из первых русских летчиков-спортсменов, организовавший впоследствии завод по выпуску самолетов «Лебедь»).
В годы первой мировой войны большие экспериментальные работы по самолетам с прозрачной обшивкой были выполнены в Германии (легкие самолеты «Таубе» А.Кнюбеля, Фоккер E.III, Альбатрос B.II, Ави- атик В.508/15, Румплер С.1, а также тяжелые по тому времени бомбардировщики Гота VGO.I и Линк-Гофман R.I 8/15). Некоторые из этих машин получили оценку в боевых действиях. Спустя два десятилетия, в 1935-1936 гг., на основе спортивного самолета АИР4 пытался построить невидимый самолет С.Г.Козлов, профессор Военно-воздушной академии им.Н.Е. Жуковского. Обшивка самолета была выполнена из родоида – органического стекла французского производства. Однако используемые материалы имели повышенную массу и невысокие эксплутационные свойства (плохая влагостойкость, быстрая потеря прозрачности и прочности).
Первая фотография самолета F-117, обнародованная 10 ноября 1988 г. на пресс-конференции
Опытный истребитель Локхид YF-22 не имеет столь выраженной многогранной формы фюзеляжа, как у F-117
Они не обладали высокой прочностью и не могли играть роль работающей обшивки, которая получила большое распространение. Кроме того, оставались заметными внутренние элементы и экипаж самолетов. Маскировочная окраска была более удобным и эффективным средством снижения визуальной заметности. Единственным достаточно широко используемым в наши дни конструктивным средством уменьшения визуальной контрастности, служит, пожалуй, лишь малобликующее остекление кабин вертолетов – плоские панели, ориентированные таким образом, чтобы не давать блики в направлении вероятного наблюдателя.
Сразу после первой мировой войны стали предприниматься попытки решить задачу обнаружения самолетов с помощью тепло- локации. Существование ИК лучей было обнаружено еще в 1800 г. британским астрономом У.Гершелем. Первое предложение по использованию теплового метода для обнаружения самолетов относится к 1918 г. Однако опыты в Колумбийском университете США не имели успеха, как и последующие американские попытки, выполненные в 1926 г. С конца 1920-х годов велись такие исследования и в Советском Союзе. В 1932- 1934 гг. ВЭИ создал экспериментальные теплообнаружители с автоматическим наведением на источник ИК излучения. Испытания, проводившиеся в разных условиях и по аппаратам различных типов, показали возможность обнаружения самолета по его тепловому излучению на дальности 10-12 км, но только ночью на фоне безоблачного неба. При поиске самолета в лунную ночь или в условиях облачности, теплообнаружитель сбивался на сопровождение Луны или облаков. При сплошной облачности обнаружение самолета, летящего в облаках или над облаками, оказывалось невозможным. В то же время теплоулавливатели оказались достаточно эффективным средством разведки и наблюдения надводной обстановки и в годы второй мировой войны теплообнаружение надводных кораблей противника широко использовалось на нашем флоте и в береговой обороне.
После второй мировой войны ИК-техника сделала гигантские шаги. С 1960-х годов получили распространение приборы ночного видения, с 1980-х годов – тепловизоры. Против самолетов и вертолетов используются зенитные ракеты и ракеты воздушного боя с ИК ГСН, в последние годы началось применение против воздушных целей оптикоэлектронных локаторов (одни из наиболее совершенных станций разработаны в НПО «Геофизика» и установлены на российских истребителях Су-27 и МиГ-29). До настоящего времени основным средством борьбы с оружием ИК наведения остаются ложные тепловые цели и ИК станции уводящих помех. Однако уже дают результаты исследования, проводимые с начала 1970-х годов, по снижению ИК излучения JIA за счет уменьшения видимых нагретых элементов двигателей, снижения температуры теплоизлучающих поверхностей, применения аэрозольных экранов. Созданы эффективные экранно-выхлопные устройства для вертолетных ГТД, самолетные двигатели с экранирующими и охлаждаемыми центральными телами в сопловом аппарате, аэро- золеобразующие устройства с экранирующим эффектом, двигатели с плоским соплом (F-117, В-2, F-22).
Ангары для самолетов F-117 на полигоне Тонопа
На МиГ-29 оптико-электронная станция расположена в носовой части перед фонарем кабины
Оптические средства обнаружения самолетов дают высокую точность определения угловых координат самолета, но работают только в условиях хорошей видимости, и имеют ограниченное поле зрения. Первые оптические приборы обладали и невысоким разрешением по дальности. На помощь оптическому пришел звуковой метод, который имел несколько более широкие возможности, позволяя обнаруживать самолет ночью и в плохих метеоусловиях. Мобильные звукоулавливатели впервые появились во время первой мировой войны и находились на вооружении ряда армий до конца 1950-х годов. В СССР они использовались с начала 1930-х годов в составе системы «Прожзвук», которой были вооружены прожекторные войска ПВО. В Англии в 1932-1934 гг. проводились также эксперименты с мощным береговым звуковым локатором, имеющим поле прослушивания 170° и состоящим из выполненного в виде дуги окружности акустического зеркала (высотой около Эми длиной примерно 90 м) и микрофонов, воспринимающих отраженные звуковые волны. Средняя дальность обнаружения самолетов достигала 28…32 км, максимальная (при идеальных метеоусловиях) – 48 км, точность измерения азимута – ±1,7°.
Велись исследования по уменьшению акустической заметности самолетов. Например, в июне 1932 г. в записке, адресованной начальнику Управления военных приборов Главного артиллерийского управления А.Г.Орлову, начальник штаба РККА М.Н.Тухачевский требовал «…подработать вопрос о глушении шума многомоторного самолета с учетом интерференции звуковых волн. Моторы можно настроить на такие тона, чтобы они взаимно друг друга глушили». В конце этого же месяца М.Н.Тухачевский издал директиву «О разработке вопросов глушения шума самолета при полете», в которой был утвержден состав комиссии из представителей наркомата обороны и видных ученых от ЦАГИ, МГУ, ВЭИ (Всесоюзный электротехнический институт) и других организаций.
