Teknologi STEALTH

(Untuk Lorenzo Pasturenzi)
07/02/20

Kebutuhan untuk bersembunyi di mata musuh telah menjadi faktor militer yang penting sejak zaman kuno. Salah satu contohnya adalah pertempuran hutan Teutoburg pada 9 AD, di mana tiga legiun Romawi dan 6 kohort tambahan dimusnahkan oleh koalisi suku Jerman yang dipimpin oleh Arminius. Si barbar membangun tanggul sepanjang 600 meter yang sejajar dengan jalan setapak diikuti oleh pasukan Romawi dan menyembunyikan sebagian besar pasukannya di sana. Dengan berlalunya musuh yang tidak curiga, Jerman melepaskan serangan kejutan dahsyat yang menyebabkan salah satu kekalahan militer terburuk di Roma dalam sejarahnya.

Dengan kelahiran radar, bersembunyi dari pandangan musuh telah mengambil makna baru, memperluas konsep ini ke seluruh spektrum elektromagnetik dan tidak lagi hanya pada frekuensi yang terlihat oleh mata manusia. Terutama di bidang aeronautika, mengikuti perkembangan berbagai bentuk pertahanan anti-pesawat udara yang diamati selama Perang Dunia Kedua, pentingnya menemukan solusi untuk mendapatkan "kemampuan pengamatan yang rendah" dari pesawatnya menjadi modal. Soviet dan Amerika mendanai beberapa studi tentang ini dengan mulai mengembangkan apa yang disebut teknologi siluman.

Penting untuk menekankan bahwa kata tersebut diterjemahkan ke dalam "siluman", bukan "tembus pandang". Aspek ini mendefinisikan dengan tepat apa tujuan filosofi ini penurunan bukti untuk pengamatan oleh musuh. Bahkan, tidak mungkin untuk mendapatkan pesawat terbang yang sama sekali tidak terlihat oleh radar.

Jadi apa strategi yang ditempuh dalam fase desain untuk membuat pesawat siluman?

Pertama-tama, penting untuk memahami cara kerja radar. Akronim ini (RaTuhan deteksi and ranging - deteksi radio dan pengukuran jarak dalam bahasa Italia) menunjukkan satu atau lebih antena yang mampu memancarkan, menerima dan menganalisis sinyal dalam bentuk gelombang elektromagnetik (gelombang radio atau gelombang mikro) untuk menentukan posisi dan kemungkinan kecepatan objek (ditentukan target) yang berinteraksi dengan gelombang elektromagnetik ini.

Antena radar kemudian memancarkan sinyal ke ruang angkasa, gelombang yang dipantulkan oleh target di berbagai arah termasuk yang terhubung dengan radar, sinyal balik yang diterima oleh antena dianalisis.

Dari analisis ini kami memperoleh waktu yang telah berlalu antara emisi gelombang dan penerimaannya.

Mengetahui kecepatan rambat gelombang elektromagnetik (dalam ruang hampa sama dengan kecepatan cahaya) Anda dapat dengan mudah menghitung jarak target antena:

Untuk perhitungan arah di mana target berada, sebagai gantinya, antena directional (mis. Antena yang memancarkan gelombang elektromagnetik hanya dalam arah tertentu) digunakan.

Konsep lain yang berguna untuk memahami teknologi siluman adalah untuk Radar Penampang. RCS adalah ukuran seberapa besar daya yang dipantulkan ke radar oleh target "yang diterangi" oleh gelombang elektromagnetik yang dikirim dan karenanya merupakan ukuran seberapa banyak objek dapat dideteksi oleh radar itu sendiri. Semakin kecil parameter ini, semakin sulit untuk mendeteksi target pada jarak tertentu karena lebih sedikit daya yang kembali ke radar dan karenanya tidak dapat dibedakan dari apa yang dimaksud dengan "kebisingan latar belakang", yaitu dari gangguan. Oleh karena itu RCS juga mempengaruhi jarak maksimum di mana target dapat diidentifikasi. Misalnya, RCS yang terkait dengan DC-9 berada di urutan 20 sedangkan mobil berada pada 100, oleh karena itu dengan radar dan kondisi yang sama mobil dapat diidentifikasi pada jarak yang lebih besar dari antena dibandingkan dengan DC-9. Parameter ini pada dasarnya tergantung pada bentuk dan geometri target, pada bahan yang dikomposisikan (terutama pada permukaannya), pada posisi dan sudutnya sehubungan dengan radar dan untuk batas minimum pada ukurannya. Untuk alasan ini adalah mungkin bahwa DC-9, berkat bentuknya yang bulat, memiliki RCS yang lebih kecil daripada mobil meskipun dimensinya tentu saja lebih besar.

(Dalam tabel RCS perkiraan beberapa pesawat militer)

Desain siluman karena itu bertujuan untuk mengurangi penampang radar pesawat. Untuk mencapai ini, beberapa metode diikuti:

  1. Membentuk: ide di balik metode ini terdiri dalam merancang bentuk dan permukaan pesawat yang berorientasi sedemikian rupa untuk mencerminkan insiden gelombang elektromagnetik di arah lain selain yang menghubungkan pesawat ke radar. Karena itu kami mencoba untuk menghindari bahwa setiap titik dari pesawat memiliki permukaan yang menghadap ke posisi radar musuh. Penerapan metode ini terutama terlihat pada Lockheed F-117 orang yg tidur pd siang hari dan bekerja pd malam. Namun penerapannya menyembunyikan masalah yang terkait dengan aerodinamika, karena bentuk khusus dan sudut tersebut menurunkan kinerjanya sehingga membuat alat terkomputerisasi diperlukan untuk stabilitas dan kontrol kendaraan. Gagasan membentuk juga termasuk gagasan mengangkut muatan (senjata, dll.) Di teluk internal khusus sehingga ini, yang bentuknya tidak dapat dioptimalkan secara khusus, tidak berkontribusi pada RCS keseluruhan pesawat. . Strategi ini diimplementasikan pada Lockheed F-35.

  2. Bahan penyerap radar: bahan penyerap radar (RAM) adalah senyawa yang mampu mengubah sebagian energi sinyal insiden menjadi panas, sehingga mengurangi kekuatan sinyal yang dipantulkan. Bahan-bahan ini sangat berguna di daerah-daerah di mana pembentukan hanya dapat diadopsi secara marginal atau tidak dapat digunakan sepenuhnya, seperti dalam kasus ujung sayap utama dan di area intake udara. Pemeliharaan bahan-bahan ini sangat mahal dan penggunaannya menyebabkan peningkatan biaya produksi dan berat pesawat, aspek negatif yang tidak dapat diremehkan.

  3. Penanggulangan elektronik: penanggulangan elektronik didasarkan pada gagasan untuk menghasilkan sinyal alternatif sehubungan dengan yang tercermin oleh pesawat sehingga ketika ditambahkan ke gema ia akan membatalkan atau mengurangi dengan kuat. Agar ini mungkin terjadi, target harus mengetahui arah, amplitudo, frekuensi dan fase gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh radar musuh dan harus mampu menghasilkan sinyal pengganggu yang benar, memancarkannya pada waktu yang tepat dan di arah yang benar . Jelas masalah teknis yang terkait dengan pengembangan metode ini banyak ragamnya dan implementasi yang salah akan menyebabkan peningkatan RCS yang kuat.

Teknologi stealth telah menjadi yang nyata game changer dalam apa perang udara dan merupakan persyaratan utama untuk setiap pesawat militer generasi kelima. Saat ini jenis pesawat ini hanya terdiri dari F-22 dan F-35 (foto di bagian bawah), tetapi segera keluarga akan berkembang.

Apa yang sebelumnya merupakan teknologi yang "canggih" hanya dimiliki oleh Amerika Serikat, kini telah dikembangkan oleh Rusia (akan melihat cahaya dengan Sukhoi Su-57 Pak Fa) dan dari China (hadir di yang baru Chengdu J-20).

Keraguan tetap mengenai tingkat aktual stealthness dari "versi ekspor" dari F-35 (foto). Faktanya, Amerika Serikat selalu menentang berbagi pengetahuannya tentang masalah ini tipu, misalnya mencegah penjualan F-22 (dianggap unggulan dalam hal ini) ke negara ketiga meskipun sekutu, seperti dalam kasus Inggris. Selain itu, mengingat perkiraan besar produksi pesawat ini, ada kemungkinan bahwa untuk menahan biayanya, itu tidak bertujuan untuk membuat pesawat yang semaju F-22 dalam hal teknologi ini, tetapi sebuah pesawat yang sulit untuk diidentifikasi oleh radar yang hanya berfungsi dalam frekuensi antara 8 dan 18 GHz (misalnya dari radar kontrol kebakaran baterai anti-pesawat). Namun, tidak ada warga sipil yang memiliki akses ke data kapasitas tipu pesawat, jadi semua ini tetap spekulasi belaka.

Sumber:

https://www.researchgate.net/publication/287536552_Integrated_review_of_stealth_technology_and_its_role_in_airpower

https://www.researchgate.net/publication/259503614_Low_Observable_Principles_Stealth_Aircraft_and_Anti-Stealth_Technologies

Catatan kuliah dari kursus radar (Politecnico di Milano)

Gambar: Angkatan Udara AS / web / Pertahanan Online