Niewykrywalne samoloty nie istnieją. Dotyczy to również F‑35

Samoloty o ograniczonej wykrywalności są niekiedy określane mianem "niewidzialnych" lub "niewykrywalnych". Choć działa to na wyobraźnię, przekłamuje zarazem ich faktyczne możliwości. Zwłaszcza, że cechy stealth – za sprawą coraz bardziej wyrafinowanej elektroniki – stają się dostępne także dla starszych konstrukcji.

Siły powietrzne wielu krajów – w tym także Polski – rozpoczęły kosztowny proces przezbrajania lub uzupełniania parku lotniczego o samoloty 5. generacji. Choć nad klasyfikowanymi w ten sposób maszynami pracuje wiele krajów (Korea Południowa - KAI KF-21 Boramae, Turcja - TAI TF-X Kaan, Indie - HAL AMCA) zdolność do wykonywania zadań bojowych mają zaledwie cztery konstrukcje.

Należą do nich amerykańskie F-22 Raptor i F-35 Lightning, chiński Chengdu J-20 i rosyjski Su-57, z czego tylko w przypadku F-35 i J-20 można mówić o produkcji seryjnej (produkcję Raptorów zakończono w 2011 r., a rosyjska produkcja Su-57 to trzy-cztery egzemplarze rocznie - choć według źródeł rosyjskich ma niebawem wzrosnąć).

Jedną z cech samolotów zaliczanych do 5. generacji są właściwości stealth, utożsamiane powszechnie z utrudnionym wykryciem przez radary. Sposobów na wykrycie lecącej maszyny jest jednak znacznie więcej, a samolot, który można byłoby nazwać niewykrywalnym, po prostu nie istnieje.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Próby zbudowania takiej konstrukcji są niemal tak stare, jak historia lotnictwa. Już w 1912 r. jeden z egzemplarzy niemieckiego samolotu rozpoznawczego Taube został zbudowany z wykorzystaniem przezroczystych powłok. W połączeniu z wyciszeniem silnika pozwoliło to na zmniejszenie dystansu wykrycia nadlatującej maszyny do zaledwie 300 metrów.

Za pierwszą konstrukcję, w której celowo zastosowano rozwiązania ograniczające echo radiolokacyjne, uważa się – także niemiecki – samolot odrzutowy Ho 229, zbudowany w 1945 r. w układzie latającego skrzydła.

Choć przez lata twórcy samolotów uwzględniali w ich konstrukcji cechy ograniczające ryzyko wykrycia przez radar, "niewykrywalne" konstrukcje lotnicze przebiły się do masowej świadomości dopiero na początku lat 90. XX wieku za sprawą amerykańskich samolotów F-117 Nighthawk i ich udziału w operacji Pustynna Burza (ich debiut bojowy z grudnia 1989 r. podczas ataku na Panamę był utrzymywany w tajemnicy).

F-117 był maszyną bezkompromisową, której wygląd i cechy konstrukcyjne zostały podporządkowane nadrzędnemu celowi – trudnowykrywalności. Choć od opracowania samolotu minęło już ponad 40 lat, to pod względem wielkości echa radiolokacyjnego Nighthawk wciąż pozostaje liderem.

Stary samolot góruje tą cechą nad nowszymi konstrukcjami, jak F-22 czy F-35 (są to jednak dane szacunkowe, bo Pentagon nigdy nie ujawnił oficjalnie dokładnej charakterystyki amerykańskich maszyn stealth). Który samolot łatwiej wykryć za pomocą radaru?

Porównanie ułatwia skuteczna powierzchnia odbicia (SPO) – przeliczeniowy parametr, pokazujący jak duża powierzchnia danego obiektu jest widoczna dla radaru. Dla muchy wartość SPO wynosi około 0,001 m2. Dla ptaka średniej wielkości – 0,1 m2. Dla większości starszych, dużych maszyn bombowych parametr ten sięga kilkunastu-kilkudziesięciu metrów kwadratowych, podczas gdy dla współczesnych maszyn wielozadaniowych – jak MiG-29, F-15 czy Su-27 – wynosi ok. 2-4 m2.

Na tym tle wyraźnie widać przewagę samolotów projektowanych z uwzględnieniem wymogów trudnowykrywalności – dla F-22 SPO to około 0,01 m2, dla B-2 czy F-35 – ok. 0,02 m2. Bezkonkurencyjny – mimo wieku – pozostaje F-117, z SPO szacowaną na 0,001-0,01 m2 (różne źródła różnie szacują te wartości).

Nawet tak doskonale zabezpieczona maszyna nie jest jednak niewykrywalna. Dowiodło tego zestrzelenie F-117 nad Serbią w 1999 r., gdzie – choć w grę wchodziło wiele różnych czynników – bez wykrycia samolotu przez radar do zestrzelenia by nie doszło.

Nastąpiło ono zresztą na dystansie wskazywanym jako graniczny przez producenta maszyny, czyli ok. 15 km. Los feralnego F-117 pokazuje, że nie ma "niewykrywalnych" samolotów. Ale jak wykryć obiekt zaprojektowany tak, aby jego wykrycie było maksymalnie utrudnione?

Listę środków przedstawia m.in. płk. Andrzej Truskowski, profesor Lotniczej Akademii Wojskowej, w swojej pracy "Wykrywanie statków powietrznych wykonanych w technologii stealth": "można zastosować radiolokatory emitujące fale o nietypowej długości, (…) można użyć radarów bistatycznych, w których nadajnik i odbiornik są oddalone od siebie".

Innym sposobem jest rozwiązanie, w którym nadajnik emituje fale w stronę oddalonego odbiornika. Gdy pomiędzy nimi znajdzie się obiekt odbijający albo pochłaniający fale radarowe, osłabienie sygnału będzie informacją o jego obecności. Inną metodą jest poszukiwanie jakichkolwiek emisji elektromagnetycznych, akustycznych czy termicznych.

Za namierzanie tych ostatnich odpowiada charakterystyczny element wielu samolotów – niewielka kopułka umieszczona zazwyczaj w pobliżu kabiny. To termonamiernik (IRST) - czujnik równie ważny jak radar, a do tego działający w sposób całkowicie pasywny. Jego zadaniem jest odnajdywanie na tle nieba czy ziemi miejsc o podwyższonej temperaturze, dzięki czemu możliwe jest wykrycie lecącego samolotu z odległości dziesiątek kilometrów.

Konstruktorzy samolotów – rzecz jasna – zdają sobie z tego doskonale sprawę, dlatego projektując nowe maszyny, stosują wiele różnych rozwiązań utrudniających ich wykrycie. Poza kształtem płatowca stosuje się m.in. specjalne pokrycia, częściowo absorbujące fale radarowe. W przypadku F-35 jednym z problemów w początkowym etapie eksploatacji okazała się niewielka trwałość takich powłok.

Silniki (a zwłaszcza ich ruchome elementy) są ukrywane w głębi kadłuba, a dysze wylotowe starannie zasłaniane, aby zmniejszyć kontrast cieplny z otoczeniem. W wewnętrznych komorach chowane jest także uzbrojenie, przez co samolot 5. generacji skonfigurowany tak, aby trudno było go wykryć, zabiera znacznie mniej uzbrojenia od starszych maszyn.

Gdy uzbrojenie zostanie podwieszone również na zewnątrz – jak w przypadku konfiguracji Beast Mode dla F-35 – samolot traci swoją trudnowykrywalność. Warto jednak podkreślić, że cechy stealth F-35 są na tyle rozwinięte, by np. izraelskie maszyny tego typu działały bez przeszkód m.in. nad Syrią, dysponującą nowoczesną bronią przeciwlotniczą i rosyjskim wsparciem.

Przez lata trudnowykrywalność uzyskiwano także, pokrywając owiewki kabiny pilota warstewką złota, ograniczającą radarową widoczność wnętrza kabiny (a zarazem chroniącą załogę przed oddziaływaniem elektromagnetycznym własnych systemów) - stąd charakterystyczna barwa kabin niektórych wariantów maszyn, jak choćby F-16 czy F-22.

Cechy stealth, przez lata uzyskiwane głownie poprzez kształt i pokrycie płatowca, tracą jednak stopniowo na znaczeniu za sprawą rozwoju elektroniki. Najnowocześniejsze radary służą nie tylko do wykrywania celów, ale także do walki radioelektronicznej. Dzięki nim stare konstrukcje mogą za sprawą modernizacji zyskać zupełnie nowe możliwości.

Ich przykładem jest choćby F-16V z radarem AN/APG-83 SABR czy F-15EX, dla którego opracowano specjalny zasobnik EPAWSS. Dzięki nim maszyny, które zostały zaprojektowane dziesiątki lat temu według zupełnie innych założeń, zyskują – częściowo – cechy stealth. Choć nadal, jak każdy inny samolot, można je wykryć, w porównaniu z ich wcześniejszymi wersjami staje się to coraz trudniejsze.