Перенос из "Реальная польза от малозаметности"

[Evil Gryphon]

(здесь должно быть цитирование предположительных ЭПР Су-27, Су-30, Су-35, F-18e, F-22. ЭПР российских самолётов примерно 10 м. кв., у американских F-18e - менее 1 м. кв., у F-22 - вероятно, в 10 раз меньше чем у F-18e.)

Т.е. РФ существенно отстаёт, чем это может грозить ?

В разных форумах уже многократно обсуждалось, на каком расстоянии могут быть обнаружены американские истребители. Мощность принимаемого отражённого от самолёта сигнала обратно пропорциональна четвёртой степени расстояния от него, и уменьшение ЭПР в 10 раз вызовет уменьшение расстояния обнаружения в (корень 4-й степени из 10) = 1.77 раза
(то есть, одна и та же РЛС может обнаружить российский истребитель на дальности, допустим, 400 километров и американский на дальности 224 километра). Если учесть что распостранённые американские ракеты AIM-120 имеют дальность менее 100 километров, то такое уменьшение ЭПР может дать американцам только незначительное преимущество.

Ситуация меняется, когда истребитель летит на очень маленькой высоте и РЛС принимает, кроме отражения от истребителя, отражённый от земли сигнал. Сигнал от истребителя можно выделить на фоне отражения от земли потому что истребитель движется и отражённый от него сигнал будет иметь (из-за эффекта Доплера) другую частоту, отличную от частоты отражённого от земли сигнала. (точно также можно выделить самолёт на фоне сброшенных дипольных отражателей - за счёт разницы скорости самолёта и облака отражателей). Но возможности по селекции не беспредельны и дальность обнаружения целей на фоне земли всегда меньше чем дальность обнаружения на высоте и ограничена примерно постоянным соотношением "полезный сигнал-отражённая от земли (или от дипольных отражателей) помеха". (У современных больших РЛС, для комплексов С-400 и подобных, в рекламе это соотношение указывают около 100дБ - т. е. они могут обнаружить сигнал в сто тысяч раз меньше помехи).

Мощность отражённой от земли помехи обратно пропорциональна не четвёртой, а второй степени расстояния, поэтому дальность обнаружения самолёта на фоне земли (определяемая соотношением сигнал-помеха) также зависит не от четвёртой, а от второй степени ЭПР: Если РЛС может обнаружить Су-27 на фоне земли на расстоянии (например) 150 километров, то F-18e в тех же условиях будет заметен на расстоянии в три раза меньшем - 50 километров. Разница в дальности обнаружения в 3 раза даёт очень большое преимущество.

Новые американские самолёты F-22 и F-35 имеют очень маленькую ЭПР (точно неизвестно) но предположительно на порядок меньше чем F-18e. дальность обнаружения таких истребителей на фоне земли может быть в 10-20 раз меньше чем российских истребителей (на большой высоте эта разница была бы не в 10-20 а в 3-4 раза; может оказаться и так что на фоне земли американские F-22 и F-35 будут необнаружимы на любой дальности).

[a1tra]

Мощность отражённой от земли помехи обратно пропорциональна не четвёртой, а второй степени расстояния

Мне кажется, ты тут путаешь с активной помехой, мощность которой на приемнике РЛС действительно зависит от квадрата расстояния, а не 4 степени как при локации отражённого сигнала.

[Evil Gryphon]

Мощность отражённой от земли помехи обратно пропорциональна не четвёртой, а второй степени расстояния

Мне кажется, ты тут путаешь с активной помехой, мощность которой на приемнике РЛС действительно зависит от квадрата расстояния, а не 4 степени как при локации отражённого сигнала.

И как получается, что дальность обнаружения цели на фоне земли зависит от второй степени, а не от четвёртой как на фоне неба?

Земля (в отличие от самолёта) имеет большие размеры.
Поэтому, до самолёта доходит только часть излучения РЛС (площадь луча увеличивается во второй степени расстояния) а до земли доходит всё излучение (если посветить на землю с большого расстояния лучом шириной десять километров - он весь попадёт на землю). В обратном направлении, отражённый сигнал ослабевает пропорционально второй степени расстояния. Вторая степень (вместо четвёртой) получается потому что сигнал ослабевает с четвёртой, а помеха с второй степенью расстояния. если одно поделить на другое - получится вторая степень расстояния.

Цитата:дальность обнаружения самолёта, летящего на фоне земли, не зависит от мощности БРЛС (конечно мощность должна быть такая чтобы вообще принимать отражённый сигнал) - если повышать мощность пропорционально будет возрастать помеха. Дальность обнаружения зависит от высоты и радиальной скорости цели (какой-то неизвестной зависимостью).

Нельзя ли с этого места поподробней? Это почему дальность обнаружения цели на фоне земли не зависит от мощности излучения?

Дальность обнаружения на фоне земли зависит от соотношения сигнал/шум. То есть, (мощность вернувшегося от цели сигнала) делим на (мощность вернувшихся помех). И сигнал, и помехи (отражения) пропорциональны мощности передатчика поэтому (на мощность умножаем и на неё же делим) и мощность можно сократить.

Кстати, современные алгоритмы работы БРЛС по земле успешно различают искусственные объекты от природных, если они конечно не используют спец.средства маскировки. Так же и с самолётом. От земли (травы, деревьев, камней и т.д.) отражённые сигналы будут характерные, не такие как от самолёта типа стелс. От него они будут существенно слабее.

Увеличить дальность обнаружения целей на фоне земли можно двумя способами:

1. Можно улучшить фильтрацию помех (за счёт накопления сигнала, цифровых фильтров с хитрыми алгоритмами и т. д.).
Про американцев известно что они сильны во всякой хитрой электронике и цифровом сигнал процессинге. Поэтому можно подозревать что их РЛС в этом отношении лучше.

2. Можно уменьшить ширину луча РЛС.
Ширина луча электромагнитного излучения зависит от длины волны излучения и апертуры (ширины зеркала радара). (это причина по которой астрономы хотят телескопы всё большего размера). Сильно повышать частоту радара нельзя (сигнал начинает поглощаться атмосферой) и диаметр зеркала радара тоже сильно не увеличить (иначе радар не будет влезать в истребитель). У АВАКСов дальность обнаружения целей на фоне земли в несколько раз лучше чем у истребителей потому что у них в несколько раз шире антенна (и соответственно уже луч). У МИГ-31 антенна большого диаметра (и он по селекции целей на фоне земли должен быть значительно лучше чем Су-27; а Су-27 лучше чем МИГ-29).

РЛС которые имеют очень высокую разрешающую способность по земле - все с синтезированной апертурой (т. е. самолёт движется и облучает землю по мере движения, полученные сигналы накапливаются и получается результат "как если бы у самолёта была антенна шириной в сотни метров"). Но, такая техника может получить изображение только неподвижной земли и неподвижных (или очень медленных) объектов.

[a1tra]

Земля (в отличие от самолёта) имеет большие размеры.
Поэтому, до самолёта доходит только часть излучения РЛС (площадь луча увеличивается во второй степени расстояния) а до земли доходит всё излучение (если посветить на землю с большого расстояния лучом шириной десять километров - он весь попадёт на землю). В обратном направлении, отражённый сигнал ослабевает пропорционально второй степени расстояния. Вторая степень (вместо четвёртой) получается потому что сигнал ослабевает с четвёртой, а помеха с второй степенью расстояния. если одно поделить на другое - получится вторая степень расстояния.

Как эта теория соотносится с известными характеристиками допплеровских самолетных РЛС? Почему такой невеликий разброс при работе по целям на фоне замли и неба?

Про американцев известно что они сильны во всякой хитрой электронике и цифровом сигнал процессинге. Поэтому можно подозревать что их РЛС в этом отношении лучше.

После новостей из Индии о том, что F-15C неважно работали по целям на фоне гор, это предположение кажется не столь очевидным.

[LiSiCin]

Им вообще следует летать парами - причем одному вверх ногами. Тогда МиГ просто не уйдет.

Они так почти и летают - благо с АВАКСами у ВВС и ВМФ США все в порядке

[Evil Gryphon]

Как эта теория соотносится с известными характеристиками допплеровских самолетных РЛС? Почему такой невеликий разброс при работе по целям на фоне замли и неба?

У самолётных РЛС (они все импульсно-доплеровские) характеристики (не рекламные, а те которые понадобятся на войне) неизвестны. В рекламе РЛС обычно пишут максимальную дальность, которая к дальности обнаружения (такой же цели) на фоне земли может не иметь отношения.
http://vif2ne.ru/nvk/forum/0/archive/1544/1544914.htm - это про испытания "Заслона" на МИГ-31 в 1978 году. Там, в ходе прочего, проверялась способность РЛС выделять цели на фоне земли - самая низколетящая цель была на высоте 1400 метров. там же, МИГ-31 сбивает сразу 4 мишени - самая низколетящая на высоте 1720 метров. (к этому времени уже было известно что в арабо-израильских войнах пилоты истребителей/бомбардировщиков обеих сторон летают на высоте менее 100 метров, а b-52h и F-111 умеют следовать рельефу местности автоматически). Я думаю, если бы они попытались тогда на МИГ-31 обнаруживать низколетящие (на высоте 50-100 метров) самолёты - обнаружился бы нехороший сюрприз, полетели конструкторские и генеральские головы и т. д.

В реальности
- "стелсы" нового поколения (и самолёты с пониженной радарной заметностью вроде F-18e/f) оптимизированы для полётов на малой высоте и в реальной войне скорее всего не будут подниматься выше 500 метров. Скорее всего, они все умеют огибать рельеф местности автоматически.
- дальность обнаружения на очень низкой высоте (а на других высотах ударные самолёты летать не будут) в неизвестное число раз меньше дальности обнаружения на большой высоте (которую пишут в рекламе РЛС), причём "стелсы" на очень низкой высоте имеют очень большое преймущество в дальности обнаружения.
- у ракеты AIM-120 достаточная дальность для той войны которая будет на самом деле.

[Evgeny_B]

ну-ну...
прежде чем делать такие глубокомысленные выводы, неплохо было бы почитать чего-нибудь по описываемому комплексу

[wind]

В реальности
- "стелсы" нового поколения (и самолёты с пониженной радарной заметностью вроде F-18e/f) оптимизированы для полётов на малой высоте и в реальной войне скорее всего не будут подниматься выше 500 метров.

- Это глубоко и категорически не-научная фантастика.

Скорее всего, они все умеют огибать рельеф местности автоматически.

- Может быть. А может быть и нет...

- дальность обнаружения на очень низкой высоте (а на других высотах ударные самолёты летать не будут) в неизвестное число раз меньше дальности обнаружения на большой высоте (которую пишут в рекламе РЛС)

- Неужели нет никаких даже эмпирических формул?

[Evil Gryphon]

Скорее всего, они все умеют огибать рельеф местности автоматически.

- Может быть. А может быть и нет...

Нортроп Грумман в своей рекламе www.es.northropgrumman.com/ solutions/sabr/assets/AESA.pdf говорит про AN/APG-80 (для новых F-16) что "Наш новый все-погодный точный радар даёт улучшенное ситуационное предупреждение и обнаружение, вместе с электронным картографированием высокого разрешения в режиме синтезированной апертуры, одновременно с автоматическим следованием рельефу местности и слежением за множественными целями в воздухе".
(про APG-77 и APG-81 там такого не говорится.)
С другой стороны, у РЛС Рафаля и Еврофайтера возможности примерно как у APG-80 (они тоже обеспечивают автоматическое следование рельефу местности с одновременным картографированием и слежением за воздушными целями - см., например, http://www.acig.org/artman/publish/article_295.shtml и http://www.eurofighter-typhoon.co.uk...light-sys.html )

Я не поверю если у APG-77 или APG-81 не окажется таких возможностей (ну не могут они на свой лучший истребитель поставить худший радар чем на F-16!)

В реальности
- "стелсы" нового поколения (и самолёты с пониженной радарной заметностью вроде F-18e/f) оптимизированы для полётов на малой высоте и в реальной войне скорее всего не будут подниматься выше 500 метров.

- Это глубоко и категорически не-научная фантастика.

- Это не совсем фантастика:
The B-2 originated from the Advanced Technology Bomber (ATB) black project. The Northrop/Boeing team's ATB design was selected over the Lockheed/Rockwell design on 20 October 1981.[4][5] The Northrop design would receive the designation B-2 and name "Spirit". The bomber's design was changed in the mid-1980s when its mission profile was changed from high-altitude to low-altitude, terrain following. The redesign delayed the B-2's first flight by two years and added about $1 billion to the program's cost.
"Б-2 начался как секретный(чёрный) проект "Бомбардировщик Усовершенствованной Технологии" (ATB). Проект команды Нортроп/Боинг победил конкурента от Локхид/Роквелл 20 октября 1981 года. Проект бомбардировщика был изменён в середине 80-х годов когда его полётный профиль был изменён с высотного на низко-высотный, огибающий поверхность. Редизайн задержал первый полёт Б-2 на 2 года и добавил 1 миллиард долларов к стоимости программы.
взято с http://en.wikipedia.org/wiki/B-2_Spirit

[wind]

Я не поверю если у APG-77 или APG-81 не окажется таких возможностей (ну не могут они на свой лучший истребитель поставить худший радар чем на F-16!)

- Очень может быть, что такая возможность и есть у F-35, всё-таки это и ударный самолёт, и самолёт поддержки морской пехоты - он просто вынужден иногда будет работать на предельно малых высотах. Но вот F-22 подобная опция вряд ли может понадобиться. Риску много, а толку для него - мизер. при том, что самолёт дорогой , ценный, жалко им рисковать не по делу.

"Б-2 начался как секретный(чёрный) проект "Бомбардировщик Усовершенствованной Технологии" (ATB). Проект команды Нортроп/Боинг победил конкурента от Локхид/Роквелл 20 октября 1981 года. Проект бомбардировщика был изменён в середине 80-х годов когда его полётный профиль был изменён с высотного на низко-высотный, огибающий поверхность. Редизайн задержал первый полёт Б-2 на 2 года и добавил 1 миллиард долларов к стоимости программы.
взято с http://en.wikipedia.org/wiki/B-2_Spirit

- Это просто дополнительное качество, доработка, опция. Совершнно не означающая, что стратегический стелс-бомбардировщик должен теперь телепаться на 60 метрах над землёй. "Не царское это дело".

[Evil Gryphon]

характеристики (не рекламные, а те которые понадобятся на войне) неизвестны. В рекламе РЛС обычно пишут максимальную
дальность, которая к дальности обнаружения (такой же цели) на фоне земли может не иметь отношения.

Так не читайте рекламу , читайте доки , они рулез
Есть РЛЭ , есть мануалы по многим (относительно) современным боевым самолётам . Там даны отдельно дальности в ППС/ЗПС и на фоне неба/земли . В
соответствующей литературе детально описываются методы доплеровской селекции движущихся целей на фоне помех от земли ( которые по мощности обычно
превосходят сигнал от цели ) .

На airwiki.org в разделе "библиотека-Руководства по летной эксплуатации" есть РЛЭ Су-27СК и Пособие по боевому применению МиГ-29
там можно прочитать (для МИГ-29) что

"Дальности обнаружения и захвата комплексом РЛПК-29Э целей, летящих на фоне земной поверхности и свободного
пространства, практически одинаковы и зависят от ракурса атаки, высоты полета истребителя и типа цели."

а также

"диапазон высот полёта атакуемых целей - 30...23000 м."

В РЛЭ по Су-27СК:

"5.1.2. Радиолокационный прицельный комплекс (РЛПК) является составной частью СУВ-27Э и обеспечивает:
- обнаружение с определением координат на проходе, захват и сопровождение воздушных целей, летящих на высоте от 0,03 до 27 км, в простых и сложных
метеоусловиях днём и ночью, в том числе, в условиях организованных помех при ведении истребителем дальнего ракетного воздушного боя и ближнего маневренного боя; (...)
Дальность действия РЛПК в свободном пространстве и на фоне земли практически одинакова и зависит от высоты полёта самолёта, полусферы атаки и составляет по истребителям (с эпр=3 м. кв.)
а) при полёте самолёта на больших высотах (более 8500 м):
- в ЗПС:
при атаке сверху вниз
Добн = 30 - 40 км;
Дзахв = 30 - 35 км;
при атаке снизу вверх
Добн = 50 - 55 км;
Дзахв = 45 - 50 км;
- в ППС дальности действия аналогичны при полётах на средних высотах;
б) при полёте самолёта на средних высотах (более 1000 м):
- в ППС Д обн = 80 - 100 км, Д захв = 65 - 80 км
- в ЗПС Д обн = 25 - 35 км, Д захв = 25 - 30 км;
в) при полёте самолёта на малых высотах (200 м):
- в ППС Д обн = 35 - 40 км, Д захв = 28 - 32 км
- в ЗПС Д обн = 20 - 25 км, Д захв = 18 - 20 км"

Чтобы не очернять более советское оружие, расскажу как на Западе проверили оружие в боевых условиях:

The Blue Fox forward-and downward-looking radar of the Sea Harriers worked well in helping them to spot targets as far away as 40
miles. But it experienced some problems in seeing low-flying targets against both land and sea backgrounds.
- взято с http://www.globalsecurity.org/milita...t/1984/HTJ.htm
"Blue Fox" радар умеющий обнаруживать цели на фоне земли (downward-looking) работал очень хорошо и помогал истребителям Си Харриер разглядеть цели на
дальности 40 миль (70 километров)". Но, он испытывал некоторые проблемы в обнаружении низколетящих целей на фоне поверхности земли и воды.

- в войне за фолклендские острова английским пилотам приходилось полагаться на свои глаза, а операторам ракет "Рапира" и "Си Дарт" наводить их вручную
по оптике!

Потом англичане оправдывались в духе "у нас не было достаточных знаний и времени на разработку. Но зато потом, мы решили проблему и поставили на
харриеры новые, многорежимные, лукдаун-шотдаун импульсно-доплеровские радары "blue vixen"!
(о том что Blue Fox тоже многорежимные и тоже импульсно-доплеровские сейчас у них вспоминать не принято).

The Royal Navy and the landing force organized a layered defense of the
San Carlos anchorage. The Sea Harrier CAP formed the outer layer. A "missile
trap", consisting of a Type-42 destroyer with Sea Dart missiles and a Type-22
frigate with Sea Wolf missiles, constituted the second layer at the northern
entrance to Falkland Sound. Just inside the Sound's entrance, three or four
ships using all available anti-aircraft guns made up the third "gunline"
layer. The amphibious and supply ships in the anchorage itself - "bomb alley"
- used small caliber guns and Blowpipe missiles as a fourth layer. The Rapier
and Blowpipe missile launchers on the high ground surrounding the anchorage
formed a final layer.
Королевский Флот и десантные силы организовали многослойную защиту якорной стоянки Сан Карлоса. Внешний слой формировал патруль истребителей Си
Харриер. "ракетная ловушка", включающая эсминец Тип-42 с ракетами Sea Dart (дальность до 30 миль, высота до 10-12 километров) и фрегат Тип-22 с ракетами Sea Wolf (дальность от 1000 до 6000 метров, высота цели от 10 до 3000 метров) сторожили северный вход в Фолклендский пролив.
Внутри пролива, 3-4 корабля использовали зенитные пушки (должно быть, снаряды с радиовзрывателями и наведение по данным радаров) для артиллерийского заслона. Амфибийные корабли и корабли поддержки использовали мелкокалиберные пушки и ракеты Блоупайп (ПЗРК) как четвёртый уровень. Последний уровень формировали зенитные ракетные установки "Рапира" (дальность от 400 до 6800 метров, высота до 3 километров) и Блоупайпы на высотах вокруг якорной стоянки. (
http://www.globalsecurity.org/milita...t/1984/HTJ.htm )

Интересно, кто-нибудь в здравом уме взялся бы атаковать десантные корабли в проливе на совсем нестелсовом A-4, без радара, без РЭБ, даже без ловушек - с обычными фугасными бомбами ?
есть видео как это делается - http://youtube.com/watch?v=V2MCVHPRO_Q

...We simply can't see low-altitude targets with our current
equipment. In order to employ our weapons against enemy air threats,
we must first be able to detect their presence. A realistic detection
range of an air target at 500 feet is between three and nine miles,
depending on the amount of ground clutter present.
(...)
How do our fast-movers stack up against attack helicopters and
cruise missiles? Without the aid of references, I can call upon ex-
perience to dispell all hopes of an optimistic response. Only the
F/A-18 with its AN/APG-65 radar can reliably detect these low-altitude
targets in time to react. Furthermore, the actual engagement of any
target at 50 feet is a one-shot opportunity.

"Мы просто не можем увидет низколетящие цели с нашим текущим оборудованием. Для того чтобы применить наше оружие против вражеских воздушных угроз, вначале мы должны быть способны обнаружить их наличие. Реалистичный радиус обнаружения воздушных целей на высоте 500 футов и менее - от 3 до 9 миль, в зависимости от уровня отражений от земли.
(...)
Как могут наши истребители применяться против крылатых ракет и вертолётов ? Без помощи инструкций, я могу обратиться к опыту чтобы развеять все надежды на оптимистичный ответ. Только F/A-18 с радаром AN/APG-65 может надёжно засекать эти низко-летящие цели и вовремя реагировать. Более того, встреча с целью на высоте 50 футов оставляет возможность одного выстрела.
http://www.globalsecurity.org/milita...t/1985/MWW.htm
- это 1985 год, майор из USMC жалуется что им нечем обнаруживать и сбивать низколетящие цели.

и в реальной войне скорее всего не будут подниматься выше 500 метров.

Все наоборот - они будут стремиться не снижаться ниже 5000м где их могут подстрелить маловысотные средства ПВО , подавить которые пока не удавалось никому ни в одной войне.
Не говоря уж о том что средние и большие высоты благоприятны для применения своего оружия и прицельных систем.

До сих пор мы видели войны с сильно неравным противником. Если у врага нет множества ЗРК достающих на больших высотах и более-менее современных истребителей - но есть ПЗРК, ствольные зенитки, пулемёты ДШК и т. д. - с таким врагом надо воевать с больших высот (и каких-то крутых наворотов не нужно совсем). Самолёты сейчас создаются для других войн.

[a1tra]

- "стелсы" нового поколения (и самолёты с пониженной радарной заметностью вроде F-18e/f) оптимизированы для полётов на малой высоте и в реальной войне скорее всего не будут подниматься выше 500 метров.

По опыту последний войн скорее наоборот, не будут опускаться ниже 3-5 км, там где их могут достать средства ПВО малой дальности. Исключения в виде различных рейдов не в счёт. Сам по себе полёт на малой высоте для истребителя это повышенный расход топлива, падение характеристик своего радара и меньшие дальности пуска ракет.

- дальность обнаружения на очень низкой высоте (а на других высотах ударные самолёты летать не будут) в неизвестное число раз меньше дальности обнаружения на большой высоте (которую пишут в рекламе РЛС), причём "стелсы" на очень низкой высоте имеют очень большое преймущество в дальности обнаружения.

Полагаю, что всё не так плохо, тот же МиГ-31 должен поражать и крылатые ракеты, следующие на предельно-малой высоте. Может с 1979 года проводились и другие испытания(учения)?

[sivuch]

Полагаю, что всё не так плохо, тот же МиГ-31 должен поражать и крылатые ракеты, следующие на предельно-малой высоте. Может с 1979 года проводились и другие испытания(учения)?[/QUOTE]

http://www.forum-avia.ru/forum/9/3/6...392793_5.shtml
смотри пост ANZ от16.01.2008

[ykcyc]

....

Конечно одно дело сигнал/шум на излучаемой частоте радара, и совершенно другое на частоте с допплеровским сдвигом от цели.

[-echo- 228 ShAD]

У самолётных РЛС (они все импульсно-доплеровские)

Не все .

характеристики (не рекламные, а те которые понадобятся на войне) неизвестны. В рекламе РЛС обычно пишут максимальную дальность, которая к дальности обнаружения (такой же цели) на фоне земли может не иметь отношения.

Так не читайте рекламу , читайте доки , они рулез
Есть РЛЭ , есть мануалы по многим (относительно) современным боевым самолётам . Там даны отдельно дальности в ППС/ЗПС и на фоне неба/земли . В соответствующей литературе детально описываются методы доплеровской селекции движущихся целей на фоне помех от земли ( которые по мощности обычно превосходят сигнал от цели ) .

[Vadifon]

Не все .

Кроме Миг-23 какие еще есть примеры ?