Призраки в небе: китайские ученые разрабатывают плазменный «плащ-невидимку» для военных самолётов

Ученые и инженеры из Западного Китая разработали простую по структуре плазменную стелс-технологию, способную делать практически любой военный самолет невидимым для радаров. В отличие от предыдущих разработок, которые создавали вокруг самолета облако плазмы, данное новшество может быть адаптировано для защиты чувствительных участков военного самолета, таких как радиолокационное оборудование, кабины и другие зоны, которые чаще всего обнаруживаются вражескими радарами.

Сообщается, что система может быть активирована в любой момент, чтобы ввести в заблуждение операторов радаров. Кроме того, плазма может изменять частоту отраженных сигналов, заставляя радар противника фиксировать неверные данные о положении и скорости самолета и получать ложные сигналы. Она также может служить невидимым «щитом» против мощного микроволнового оружия.

Ученый Тан Чанг, работающий над проектом, подчеркнул в опубликованной статье на SCMP, что новая технология обладает рядом преимуществ, таких как простая конструкция, регулируемый диапазон мощности и высокая плотность плазмы. Тан и его коллеги из Центра плазменных технологий Сианьского института аэрокосмического движения, предполагают, что это решение вскоре может быть применено на различных военных самолетах, чтобы удовлетворить растущие потребности Китая в передовом военном потенциале.

Плазма, состоящая из электрически заряженных частиц, при взаимодействии с электромагнитными волнами — например, излучением радаров — заставляет ионизированные частицы двигаться ускоренно и сталкиваться между собой. Из-за этого энергия волн рассеивается, а сила отраженного сигнала падает.

Сегодняшние стелс-самолеты, такие как F-22 и F-35, полагаются на радиопоглощающие покрытия и специальную геометрию, но это часто снижает их аэродинамические характеристики и увеличивает стоимость. F-22, например, испытывает трудности в ближнем бою, в то время как F-35 не может поддерживать сверхзвуковую скорость крейсерского полета.

Команда Тана протестировала два вида устройств. Одно из них создает плазменный слой с помощью радиоактивного изотопа, который излучает лучи высокой энергии, ионизирующие окружающий воздух. Это создает плазменный слой, достаточно толстый и плотный, чтобы покрыть поверхность и рассеять радарные сигналы. Другое устройство использует высокочастотное электричество высокого напряжения для активации и ионизации газовой среды снаружи самолета, создавая плазменную область. Оба метода успешно прошли летные испытания.

Однако существующая технология плазменного стелса имеет некоторые недостатки. Когда плазма подвергается воздействию открытой среды, ее сложно точно формировать, а поддержание постоянно высокой плотности также является вызовом. Пробелы в плазме могут пропускать электромагнитные волны и выдавать расположение самолета.

Военно-воздушные силы сейчас пытаются развить существующие достижения и разработать скрытую технологию закрытой плазмы. Это позволит ограничить плазму внутри герметичной полости, что облегчит создание плазмы высокой плотности и изменение ее характерных параметров для поглощения мультидиапазонных электромагнитных волн. По словам ученых, это обеспечит дополнительную защиту жизненно важных зон самолёта, включая купол радара и кабину пилота.

Команда Тана разработала одно такое устройство, которое использует разряд электронного луча для генерации больших ограниченных областей плазмы. По сравнению с другими известными технологиями, такими как закрытые устройства радиочастотного плазменного разряда, этот подход отделяет плазму от генератора, обеспечивая большую гибкость конструкции полости для соответствия различным конструкциям самолета.

Исследователи сообщили, что плазма, генерируемая электронными лучами, обеспечивает хорошую настройку физических свойств, более высокую энергоэффективность, снижение энергопотребления самолета и меньший вес, что делает ее идеальной для практического применения.

Проведенные на земле испытания прототипов показали работоспособность их конструкции. Однако не каждый сможет построить эту машину, поскольку за ее, казалось бы, простой конструкцией скрывается множество технических вызовов. Например, по мнению китайских исследователей, точное измерение плазмы внутри полости представляет собой серьезное препятствие для существующих методов.

«Мы ожидаем скорого внедрения этой технологии в реальную жизнь в Китае», - добавили Тан и его коллеги.