2024.04.19. - Emma

A B2-es lopakodó

A B2-es lopakodó
A lopakodó repülõgép olyan repülõgép, amelyet úgy terveztek meg, hogy elnyelje / eltérítse a radarsugarakat. Ezek a gépek nem láthatatlanok a radar számára, hanem nehezebb õket észlelni radarral.

A lopakodó technológia alkalmazásának célja az, hogy a repülõgép még azelõtt, vagy akár a nélkül támadhasson, hogy az ellenség észlelné. Bár sokan az SR-71A Blackbirdöt tartják az elsõ valódi lopakodó repülõgépnek, igazából az F-117 Nighthawk tekinthetõ annak.
Ha a Nighthawkot mondjuk az elsõ lopakodó gépnek – a magyar szakemberek sokáig egyszerûen csak úgy nevezték, a Lopakodó, úgy mondhatjuk, lopakodó repülõgépeket harcban elõször 1988-ban, Panama inváziója során alkalmaztak, két F-117-es támadta Noriega tábornok fõhadiszállását. Tömeges lopakodó bevetésre elõször 1991-ben, az öbölháborúban került sor. A Blackbirdöt azonban már sokkal régebben, a hidegháború éveiben is alkalmazta az amerikai hírszerzés, elsõsorban légi kémfotók készítésére. A Nighthawkot az öbölháborúban, elsõdleges rendeltetésének és a terveknek megfelelõen, bombázóként alkalmazták.

Külsõ formai kialakítás

A meghatározott szögben álló felületek a radarhullámokat eltérítik, így a kisugárzó lokátorba nem jut visszavert jel vagy csak minimális mennyiségben. A módszer matematikai alapjait Pjotr Ufimcsev orosz fizikus alkotta meg a hatvanas évek elején, de gyakorlati alkalmazását a nagy számításigény miatt lehetetlennek tartották, ezért a kutatásait 1964-ben nyilvánosan is publikálták. Az integrált áramkörökön alapuló számítógépek megjelenése és a Moore-törvény által elõre jelzett teljesítménynövekedés segítségével az 1970-es évek közepére Amerikában lehetõvé vált a számításokat síklapokkal határolt (szögletes) testekre elvégezni.A létrejött konstrukció (F-117 Nighthawk) olyan különleges alakú, kizárólag szögletes idomokból álló repülõgép, hogy csak bonyolult digitális számítógépes rendszerének segítségével képes repülni (a fejlesztés során a gép mindkét "Have Blue" néven ismeretes prototípusa lezuhant, pilótáik életüket vesztették).Az 1980-as évek végén, az 1990-es évek elején megjelent második generációs lopakodók, mint a B–2 Spirit, vagy az YF–23 felülete már ívelt, sima kialakítású, amit a számítógépes tervezési technika fejlõdése tett lehetõvé.

Ezek a gépek már jóval aerodinamikusabb kialakításúak, ezért bomba és rakéta harci terhük nagyobb lehet. A vezérlésük azonban bonyolultabb lett, mivel a B-2 Spirit "csupaszárny" elrendezésû bombázó nem rendelkezik vezérsíkkal, az YF-23 pedig pillangóvezérsíkos, így a stabilizálásukról nagyrészt a fõ kormányfelületek kitérítése gondoskodik, amely módszert lopakodó üzemmódban csak korlátozott mértékben lehet alkalmazni – így a digitális repülésvezérlés másodpercekénti több százszori apró korrekciója a szükséges a levegõben maradáshoz.Az F-22 és F-35 vadászrepülõgépek esetén a tervezõk visszatértek a vízszintes és függõleges vezérsíkot is alkalmazó, jobb kezelhetõséget és manõverezõ-képességet biztosító hagyományos aerodinamikai kialakításhoz. Mivel ezek a gépek külsõ felfüggesztésû fegyverzetet is hordozhatnak, az olcsóbban gyártható és üzemeltethetõ részleges lopakodó formai kialakítás alkalmazása nem jelent különösebb hátrányt.


Belsõ szerkezet

A lopakodó repülõgépek igen vékony külsõ borítása alatt háromszöglapokból összeállított prizma-csapdák sora rejtõzik, amelyekbe ütközve a radarokból érkezõ sugárzás többször oda-vissza verõdik, szétszóródik és részben elnyelõdik. Mivel a lopakodó gépek külsõ héjszerkezete igen vékony kell, hogy legyen, a gépek nem üzemeltethetõk tábori körülmények között, egyetlen fél hüvelyk (12mm) nagyságú kavicsfelverõdés okozta sérülés 25%-kal csökkenti a lopakodó képességet.A lopakodó gépek hajtómûveit, a nagy radar-visszaverõdést okozó kompresszorlapátokat rejtik, S-alakú szívócsatornában helyezik el, így szembõl sem láthatók. A sugárhajtómû kiömlõnyílását a gép tetején helyezik el, lapított fúvókákkal, amelyek nagy mennyiségû hideg levegõt kevernek az égéstermékbe, hogy az infravörös kisugárzást csökkentsék. Ennek ellenére a könnyû légvédelmi eszközök jelentette veszély miatt a lopakodók általában 4000-6000 méter körüli magasságban hajtják végre bevetéseiket.


Felületkezelés

A lopakodó tulajdonságot a gép speciális anyagokkal való festése is növeli, ezt a módszert már az 1980-as évek óta alkalmazzák, többek között a keleti blokkban a MiG-23MF és MiG-29 vadászgépek festésére, az igen kisméretû grafitgömböcskéket tartalmazó festék "teflonszürke" néven volt ismert. A festékrétegnek egy igen fejlett változata található a B-2 bombázókon, azonban ennek a bevonatnak a kényessége miatt a gépeket minden bevetés után részben újra kell festeni, amely csak speciális hangárban végezhetõ el. A globális terrorizmus elleni háború igényelte gyakoribb bevetések miatt 2003-ban a Diego Garcia szigeti támaszponton is létesült hangár a lopakodók számára, így a B-2 bombázók már nemcsak az USA kontinentális területeirõl indulhatnak bevetésre.A lopakodók kabintetejét arannyal, irídiummal vonják be számos mikroszkopikus rétegben, hogy a bent ülõ pilóták sisakja ne adjon visszavert radarjelet. Egy mûszaki hiba miatt beragadt kabintetejû F-22 vadászgép szétvágott plexijét 180 ezer dollárért cserélték.[1] A különféle felületkezelések nagyban hozzájárulnak a lopakodó repülõgép programok rendkívül magas költségeihez, a B-2 Spirit bombázók 2.12 milliárd dolláros darabára meghaladja a gép teljes súlyának színaranyban mért értékét!


Elektronikai hadviselés

Az F-22 ötödik generációs vadászrepülõgép aktív fázisvezérelt mûködési elvû radarja a nagyteljesítményû fedélzeti elektronikával képes ellenhullámú jelet küldeni az õt besugárzó radarok felé, kioltva vagy más repülõgéptípusnak álcázva ezzel a visszavert jelet. Ez lehetõvé teszi, hogy a repülõgép külsõ bomba- és rakétafüggesztmények hordozása esetén is részlegesen megõrizhesse lopakodó képességét.


Plazmatechnika-elmélet

Egyes orosz elméleti kutatók az orosz hagyományos kialakítású harci repülõgépekbe több száz kilowatt teljesítményû plazmagenerátort szerelnének, amely a szárny és a törzs felületein kiképzett apró lyukakon keresztül ionizált gázt áramoltatna. A plazmafelhõbe a fizika törvényei szerint a rádióhullámok nem képesek behatolni (abszorbeálnak, azaz elnyelõdnek), így a gázburokban haladó repülõgép a radarok számára láthatatlanná válna.Az elmélet több problémát felvet: egyrészt az orosz harcászati repülõgép-típusok (MiG–29, Szu–27 stb.) meglehetõsen kevés kihasználatlan belsõ térrel rendelkeznek, így az ehhez szükséges berendezések csak hadászati csapásmérõ repülõgép-típusokban lennének alkalmazhatóak (Tu–22M3, Tu–95, Tu–160).

A másik probléma az ehhez szükséges villamos energia elõállítása, illetve a plazmaburkot elõállító berendezések nem csekély tömege, amely megléte a hasznos terhelés rovására menne. Harmadrészt magában az ionizáló plazmafelhõben a repülõgépek kommunikáció-képtelenekké válnának (Space Shuttle-probléma, ami az ûrhajók légkörbe való behatolásakor jelentkezik), mivel a gép körüli burok elnyel mindennemû (beérkezõ és kiinduló) rádióhullámot. További megoldandó mûszaki problémát jelent, hogy éjszakai bevetések során az ilyen radarvédelmû repülõgép optikailag jobban felderíthetõ, mivel az elõállított plazma növelné a gép hõképét, ami a gázturbinái által egyébként sem kis mértékû. Valamint a repülõgép szerkezetét komoly hõterhelés érné a burok által, ami ellen újabb, tömegnövekedéssel járó hõvédelmi bevonatot kellene alkalmazni. Mindezen problémákat figyelembe véve, ez az elmélet komoly gyártás- és üzemeltetéstechnológiai problémákkal vet fel, ami napjainkban még nem megoldott.


A lopakodók felderíthetõsége

Több ország, például Ausztrália és Oroszország is dolgozik azon, hogyan lehetne a lopakodókat nagy távolságból észlelni, különösen mióta Amerikai szervezeteket olyan vádak értek, hogy ipari kémkedést folytatnak az EU országaiban.


Méteres hullámhosszú radarállomások használata

Ezek az 1950-es évek mûszaki színvonalát képviselõ rendszerek nagy (300 méter körüli) pontatlansággal képesek a lopakodó gépek távolságának és oldalszögének észlelésére, mivel a méteres tartományba esõ rádióhullámok a tárgyak belsejébõl verõdnek vissza – ellenük a különleges formai kialakítás és speciális bevonatok alkalmazása hatástalan. A méteres hullámhosszú radarok nem képesek magasságmérésre (valódi 3D üzemmód), sok kiegészítõ felszerelést igényelnek, továbbá üzemeltetésük, többek között a megawatt nagyságrendû energiafogyasztás miatt igen költséges. A lopakodó észlelési képességük miatt mégis több haderõ, így a Magyar Honvédség is rendszerben tartja, sõt korszerûsíti õket.


Bi-statikus és multi-statikus lokátorok alkalmazása

Ezekben a berendezésekben az adó és a vevõegység(ek)et földrajzilag egymástól elkülönítetten (néhány száz méterre – kilométerre) telepítik, így a lopakodó gépek különleges formai kialakítása következtében szétszórtan visszaverõdõ rádióhullámokat is képesek észlelni. Az ilyen radarrendszerek üzemeltetéséhez igen érzékeny vevõegységek és nagy számítási teljesítményû digitális elektronika szükséges.


Kommersz infrastruktúra felhasználása

Gyakorlatilag a kereskedelmi FM-rádióadók és a mobiltelefon-hálózat minõségének változását, a lopakodó gépek okozta "rádiólyuk" által keltett igen kicsiny vételi zavarok folyamatos megfigyelését jelenti- ezzel a módszerrel a légieszköz helyzete néhány kilométeres pontossággal meghatározható. A módszer alkalmazásához a mérõponok közti fejlett üvegszálas adatátviteli hálózat és szuperszámítógép szintû informatikai kapacitás szükséges. A Népi Kína haderejérõl feltételezik, hogy ilyen rendszerrel folytat gyakorlati kísérleteket.

Tamara-rendszer

Ez a szovjet-csehszlovák kooperációban a Tesla cégnél kifejlesztett passzív felderítési módszer azon alapul, hogy a lopakodó repülõgépek, nagyszámú fedélzeti elektronikus rendszerükkel, többszörözött repülésirányító számítógépeikkel a legtökéletesebb elektromágneses árnyékolás esetén is bocsátanak ki bizonyos mennyiségû "hulladék" sugárzást, amelyet rendkívül érzékeny vevõk segítségével detektálni lehet. A "Tamara" passzív radar-rendszerek gyártókapacitását a keleti blokk felbomlása után az USA megvásárolta és leszerelte. A rendszer vizsgálati tapasztalatai alapján az új amerikai lopakodó típusokban "EM-Con" rendszer került beépítésre, amely különlegesen alacsony észlelhetõséget igénylõ lopakodó feladatok során a fedélzeti elektronika nem kritikus fontosságú részeit lekapcsolja, ill. teljesítményét csökkenti.


Különlegesen gyors reakcióidejû légvédelmi rendszerek alkalmazása

A lopakodó repülõgépek bomba- és rakétaterhüket az alacsony észlelhetõség miatt a géptörzsben rejtve szállítják, ezért fegyvereik alkalmazása elõtt a bombatér-ajtók nyitásával kénytelenek felfedni magukat a radarok számára. Elektronikus sugáreltérítéssel mûködõ légvédelmi lokátor, függõleges rakétaindító konténerek és tolóerõ-vektor módszerrel kormányzott rakéták segítségével megépíthetõ olyan gyors közel-légvédelmi rendszer, amely az elsõ észleléstõl számított néhány másodpercen belül képes célt azonosítani és tüzet nyitni, emberi bevatkozás nélkül. A lopakodó repülõgép ez esetben még a fegyverei kioldása elõtt, vagy a lézerbombák röpideje alatt megsemmisíthetõ, így az oltalmazott földi objektum megmenekül. Az Irán által vásárolt orosz gyártmányú "Tor" mobil rakéta-rendszerek rendelkeznek gyors tûzmegnyitási képességgel.


Egyéb módszerek

Egy további felderítési módszer a lopakodó repülõgép által keltett légörvényeket igyekszik felderíteni, mivel ezek megfelelõ lokátor-típussal detektálhatók.Általánosságban elmondható, hogy a lopakodók felderítésére tett kísérletek eredménye egyelõre csak egy alacsony pontosságú korai figyelmeztetõ rendszer, amely óriási számítógépes kapacitást igényel az árulkodó jelek felderítéséhez, és nem alkalmas a lopakodók tûzvezetõ radarral történõ nyomonkövetésére – azaz arra, hogy rakétával becélozzák a földrõl. Így ezeknek a gépeknek a felderítése egyelõre megoldatlan.Állítólag – bár természetesen az amerikai hadsereg nem túl bõbeszédû e gépeit tekintve – a lopakodók egyik legnagyobb technikai problémája, hogy nagyon hangosak, így bár a radar nem észleli õket, de ténykedésük szabad füllel is hallható, így csak nagy magasságokban végezhetnek hatékony munkát. Jugoszlávia amerikaiak által történõ bombázása idejében egy Nighthawk lezuhant.Az 1999-es jugoszláviai háború már olyan idõtávlatba került, hogy megtudhattuk: az F-117-es lelövése egy magyar, pontosabban székely származású szerbiai katona, jelenleg nyugállományú ezredes, Dani Zoltán érdeme.