Введение
Радарное поперечное сечение (RCS), обозначаемое σ, также называемое радиолокационной заметностью, является мерой обнаружимости объекта радаром. Большее RCS указывает на то, что объект легче обнаружить. Объект отражает лишь часть энергии радара обратно к источнику. На это влияют следующие факторы:
Radar cross section (RCS), denoted σ, also called radar signature, is a measure of how detectable an object is by radar. A larger RCS indicates that an object is more easily detected. An object reflects a limited amount of radar energy back to the source. The factors that influence this include:
Размер
Как правило, чем больше объект, тем сильнее его радиолокационное отражение и, следовательно, тем выше его эффективная площадь рассеяния (ЭПР). Кроме того, радар одного диапазона может даже не обнаруживать объекты определенного размера. Например, радар S-диапазона с длиной волны 10 см может обнаруживать капли дождя, но не облака, чьи капли слишком малы.
Материал
Такие материалы, как металл, сильно отражают радиолокационные сигналы и создают мощные отражения. Дерево и ткань (например, из которых раньше часто делали части самолетов и воздушных шаров) или пластик и стеклопластик отражают сигналы хуже или даже прозрачны для радиолокаторов, что делает их подходящими для изготовления радиолокационных обтекателей. Даже очень тонкий слой металла может сделать объект сильно заметным для радаров. Дипные завесы часто изготавливаются из металлизированного пластика или стекла (подобно металлизированной фольге на упаковке продуктов) с микроскопически тонкими слоями металла. Кроме того, некоторые устройства спроектированы как радиолокационно-активные, например, радиолокационные антенны, что увеличивает эффективную площадь рассеяния (ЭПР).
Поглощающая краска для радаров
SR-71 Blackbird и другие самолеты были окрашены специальной "краской с железными шариками", состоящей из крошечных шариков с металлическим покрытием. Поглощенная радиолокационная энергия преобразуется в тепло, а не отражается.
Расчет
Количественно, эффективная площадь рассеяния (ЭПР) рассчитывается в трех измерениях как. Следовательно, чтобы уменьшить дальность обнаружения в десять раз, ЭПР необходимо снизить в 10 000 раз. Достижение такой степени улучшения является сложной задачей, но часто возможно при влиянии на конструкцию платформы на этапе разработки и использовании экспертов, а также передовых компьютерных симуляций для реализации описанных ниже мер по снижению ЭПР.
Определение цели
При целенаправленном формировании геометрия отражающих поверхностей мишени проектируется таким образом, чтобы отражать энергию в направлении, отличном от источника излучения. Обычно целью является создание "конуса тишины" вокруг направления движения мишени. Благодаря отражению энергии, данный метод оказывается неэффективным при использовании пассивных (мультистатических) радаров. Примером целенаправленного формирования может служить конструкция фасеточной поверхности стелс-штурмовика F 117A Nighthawk. Этот самолет, разработанный в конце 1970-х годов, но представленный публике лишь в 1988 году, использует множество плоских поверхностей для отражения падающей радиолокационной энергии от источника. Юэ предполагает, что ограниченные вычислительные возможности на этапе проектирования привели к минимизации количества поверхностей. Стелс-бомбардировщик B 2 Spirit получил преимущества от возросшей вычислительной мощности, что позволило реализовать обтекаемые формы и добиться дальнейшего снижения ЭПР. Истребители F 22 Raptor и F 35 Lightning II продолжают эту тенденцию в целенаправленном формировании и, как ожидается, будут обладать еще меньшей моностатической ЭПР.
Перенаправление рассеянной энергии без формования
Эта техника относительно нова по сравнению с другими, особенно после изобретения метаповерхностей. Как упоминалось ранее, основная цель изменения геометрии заключается в перенаправлении рассеянных волн от направления обратного рассеяния (или источника). Однако это может ухудшить аэродинамические характеристики. Одним из перспективных решений, активно исследуемых в последнее время, является использование метаповерхностей, способных перенаправлять рассеянные волны без изменения геометрии объекта.
Бистатический RCS
Для бистатической радиолокационной конфигурации – когда передатчик и приемник разделены (не находятся в одной точке) – бистатическое радиолокационное сечение (BRCS) является функцией ориентации цели относительно передатчика и ориентации цели относительно приемника. Также может быть определено нормализованное бистатическое радиолокационное сечение (NBRCS) или бистатическое нормализованное радиолокационное сечение (BNRCS), аналогично моностатическому NRCS.