Peitetehnoloogia

Peitetehnoloogia (ka vargtehnoloogia, stealth-tehnoloogia) on tehnoloogilised meetodid, mida kasutatakse peamiselt sõja-asjanduses laevade, lennukite, rakettide varjamiseks elektromagnetilist kiirgust tuvastavate seadmete eest. Objekti täiesti "nähtamatuks" muuta on pea võimatu, aga on võimalik vähendada avastamise vahemaad. Eelmainitud objekte üritatakse varjata enamasti radarite, sonarite, lidarite ja infrapunakiirgusdetektorite eest. Peamiselt kasutatakse peitetehnoloogiat sõjanduses lennukite ja laevade varjamiseks.

 Pikemalt artiklis Radari ristlõige

Tänapäeval on põhiliseks lendavate objektide varajase avastamise vahendiks radar. Kuidas varjatakse sõjaväeüksusi vastase radariga avastamise eest? Teise maailmasõja ajal kasutati vaenlase radarisüsteemi häirimiseks lennukitelt allaheidetud õhukesi metall-fooliumribade (peegelaganate) pilvi. Maapinnale laskuvad fooliumribad tekitasid radari ekraanile palju visuaalset müra, mis tegi lennukite avastamise radariga võimatuks. Tänapäeval üritatakse muuta lennukilt peegelduv elektromagnetilise kiirguse RRL-signatuur võimalikult väikseks juba lennuki konstrueerimise käigus; mida väiksem on lennuki RRL, seda raskem on teda radariga avastada.^[1] Radari ristlõike vähendamine võib olla küll tõhus radarisüsteemide vastu, kuid on tõestatud, et "nähtamatuid" lennukeid on võimalik avastada analüüsides nende mõju televisiooni-, raadiolevi- ja mobiilivõrkudele^[2][3].

Lennuki kuju ja mõõtmed on väikese RRLi saavutamisel väga tähtsad. Lennuki osade eesmised ja tagumised servad (tiiva ja stabilisaatorite ääred jms) peegeldavad radari kiiri hästi. Lennukit püütakse kujundada nii, et peegelduv elektromagnetiline kiirgus hajuks võimalikult palju. Heaks näiteks on F-117. Sellise kujuga lennuki voolujoonelisus ei ole aga aerodünaamika seisukohalt hea, pealegi on sellise lennuki juhtimine (piloteerimine) keerukam. Sama probleemi illustreerib B-2 pommitaja, millel polegi kiilu ega stabilisaatorit. Vaidtiiblennukit aitab juhtida pardaarvuti. Peegelduse vähendamiseks on olemas ka teistsugune lähenemine: F-22 hävituslennukil on mitmeid ühtlaselt muutuva raadiusega kaarjaid pindu. Sellise lähenemise eeliseks on see, et peegelduv kiirgus hajutatakse igas suunas ühtlaselt, ning tagasi radari vastuvõtuantenni jõuab seda minimaalselt. Lennuki kujundamisel kasutatavate kaarjate pindade raadiuste täpseks välja arvutamiseks kasutatakse keerulisi tõenäosusmudeleid ja superarvuteid.^[1][4][5]

Lennuki pindade puhul on tähtis, et need oleksid võimalikult siledad ja ühtlased. Ka kahe paneeli liitekohas olev vahe peegeldab hästi radarkiirgust. Kui praod detailide vahel on vältimatud, näiteks luukide ja muude avauste servad, kasutatakse "saehamba" põhimõtet ehk paneelide ääred ehitatakse hambulistena. Sellised ääred hajutavad allikast peegeldavat radarkiirgust ning vähendavad lennuki RRL-signatuuri radari ekraanil. Sama printsiipi on kasutatud ka lennukite üldise geomeetria disainimisel: heaks näiteks on pommitaja B-2 tagaosa.^[1][4][6]

Pindade katmine selliste materjalidega, mis neelavad radari kiirgust, võimaldab nõrgendada neilt peegelduvat signaali. Ajalooliselt on sel otstarbel kasutatud vahendeid, mis baseeruvad Dallenbachi kihtidel, Salisbury ekraanidel või Jaumanni neelduritel. Eelmainitute puhul on tegemist resonantsete neelduritega. Nende praktilisteks miinusteks on suur paksus ja väga kitsas sagedusvahemik: väljaspool oma sagedusvahemikku ei ole nad efektiivsed. Arenguhüpe toimus seoses dielektriliste ja magnetiliste neeldurite kasutuselevõtuga. Dielektriline neeldur on nõrgalt juhtiv. Neelatud energia arvel üritavad molekulid võnkuda samal sagedusel nagu neid tabanud kiir. Dielektriline neeldur on efektiivne kõrgete sageduste puhul. Magnetilise neelduri puhul kulub pinda tabav energia materjalis olevate magnetiliste dipoolide liigutamiseks. Tegemist on neelduriga, mis on efektiivne madalsageduslike radarite puhul. Mõlemad neeldurid muudavad elektromagnetilise energia soojuseks, mida kiirgavad oma pinnalt tagasi. Tänapäeval on kasutusel veel keerulisemad materjalid, aga kuna tegemist on salastatud arendustööga, on saadaval oleva informatsiooni kogus piiratud.^[1][7]

Väikese RRLiga lennukite puhul on reeglina nii telik kui ka relvad peidetud lennuki sisemusse ning neid katavad luugid, mis vajadusel avatakse. On ka tavaks, et sellised lennukid ei kanna välist lisarelvastust ega lisakütusepaake tiivaalustel püloonidel või neist vabanetakse enne radariga jälgitavasse alasse sisenemist. Elementide peitmine kere sisemusse annab küll eelise lennuki RRL-signatuuri vähendamisel, kuid seda saab teha vaid kaasavõetava kütuse ja relvastuse koguse arvelt.^[1]

Kompressorilabad ja muud pöörlevad metallist detailid tekitavad pindu, millelt radari kiired tagasi peegelduvad. Probleemi on püütud leevendada mitmesuguste lahendustega. Üks neist on õhuavade paigutamine lennuki pealispinnale – sellist meetodit on kasutatud B-2 pommitaja puhul. Teiseks võimaluseks on varjata kompressorilabad radarikiirguse eest, nii nagu on seda tehtud hävituslennukil F-22. Kolmandaks meetodiks on panna labade ette kindlat mõõtu avadega aerodünaamilise kujuga metallpaneel – nii saab õhk mootoritesse ning paneel toimib radari kiirguse suhtes nagu tavaline metallpind. Viimast lähenemist kasutatakse ründehelikopteritel ja kasutati lennukil F-117.^[4][8]

Kokpitis on palju detaile, mis võivad radari kiirgust peegeldada. Et seda probleemi elimineerida, kaetakse kokpiti kuppel üliõhukese metallikihiga. See vähendab piloodi jaoks kupli läbipaistvust minimaalselt, muudab aga kupli läbipaistva pinna radari vaatepunktist metalseks pinnaks. Teatud nurga all vaadeldes on kupli klaasil nähtav kuldne peegeldus. Metallikihile lisaks kasutati F-117 traditsioonilise sfäärilise kumera 360-kraadise vaateväljaga kupli asemel lamedaid paneele. Lamedad pinnad lihtsustavad peegelduste modelleerimiseks tehtavaid arvutusi, kuid samas on paneelide toestamiseks vaja tugiraamistikku ning piloodi vaateväli on sellega rohkem häiritud.^[1]

Lennuki või laeva visuaalset tuvastust on võimalik raskendada sõjalise kamuflaaži (pinnad kaetakse eri värvitoonides mustritega) ehk sõjalise maskeeringuga. Näiteks F-117 ja B-2 lennukid on alt musta värvi, sest nendega lennatakse peamiselt öösel. F-35 ja F-22 on kaetud aga helehalli värviga, et need päevasel ajal võimalikult hästi taeva taustal sulanduks.^[4]

Põhiliseks infrapunakiirguse (soojuse) allikaks on lennukitel mootorid ja gaaside väljalaskedüüsid. Soojuse varjestamine on kriitilise tähtsusega, kuna lennukivastased raketid on tihti sihtmärgi tabamiseks varustatud just infrapunaanduritega. Üks peamisi viise soojuse varjestamiseks on paigutada mootorid keresse. Mootorite varjestamine ühtlustab soojusjaotust lennuki pardal ning vähendab kuumemate punktide teket. Lisaks sellele on võimalik peita mootorite düüse: F-22 hävituslennukil on mootorite düüsid peidetud sügavamale keresse, see muudab nende detekteerimise maapinnalt raskemaks ^[4]. Mootorite düüsid on ka B-2 pommitajal peidetud. Erinevalt F-22 asuvad selle mootorite gaaside väljalaskeavad lennuki ülapinnal ning on täielikult varjatud maapealse vaatleja eest. B-2 peal kasutatakse ka tehnoloogiat, millega suunatakse väljalaskesse külma õhku, mis jahutab väljuvaid gaasijugasid. Sellise lähenemisega on võimalik IP (ka radarjälge) signatuuri veelgi vähendada.^[1][6]

Peitetehnoloogiat kasutatakse lennukitel:

• SR-71
• F-117
• B-2
• B-21
• F-22
• F-35
• J-20
• Suhhoi Su-57

• Radar
• Radari ristlõige
• Sõjaline maskeering

• Design and Development of the Blackbird: Challenges and Lessons Learned
• Stealth technology
• Analogues of Stealth
• Stealth Aircraft
• Radar cross section