Isplati li se stelth tehnologija?

Stelth tehnologija je promijenila ratno zrakoplovstvo i filozofiju njegove uporabe. Je li došla do ruba svoje isplativosti?

Uporaba stealth tehnologija (male radarske vidljivosti) na suvremenim borbenim zrakoplovima suočava se s velikim promjenama i izazovima. Nakon što već duže vrijeme nije isključivo američki monopol, pojavio se sve veći broj tvrtki koje razvijaju sustave za otkrivanje radarski “nevidljivih” zrakoplova. Uz to zbog svoje visoke cijene uporabe čak i američko ratno zrakoplovstvo ima problema da svoje postrojbe u velikom broju opremi “nevidljivim” avionima. Pokušaj razvoja stealth helikoptera u međuvremenu je propao. U Europi i Rusiji stealth tehnologije češće se rabe u elektroničkom ratovanju nego u tehnologijama za projektiranje zrakoplova. Dio stručnjaka navodi da se tehnologija za otkrivanje stealth letjelica razvija brže nego što je itko mogao predvidjeti. Stealth tehnologija je prvi put primijenjena na avionima prije trideset godina. U ožujku 1976. Defense Advaced Research Projects Agency (DARPA) odlučila je da je prijedlog tvrtke Lockheed Martin bolji nego tvrtke Northrop Grumman i dodijelila joj ugovor za gradnju dva prototipa Experimental Survivable Testbed (XST) unutar programa “Have Blue”. Petnaest godina poslije XST se razvio u prvi stealth jurišnik koji je ušao u operativnu uporabu F-117 Nighthawk koji je postao zvijezda rata pri oslobađanju Kuvajta 1990. i 1991. dok je obavljao ono za što je namijenjen ? obezglavljenje integralnog protuzračnog sustava sovjetskog programa. Na taj su način otvoreni putovi za sigurno djelovanje ostatka manje sofisticiranih jurišnika, bombardera i lovaca-bombardera.

Na tim osnovama američko je zrakoplovstvo odlučilo razviti potpuno stealth zrakoplovstvo koje bi dominiralo svim mogućim bojištima. Mornarica je pokrenula projekt A-12 – stealth palubnog jurišnika, koji je na kraju neslavno propao. A-12 je otkazan u najgore moguće vrijem – osam dana prije početka rata za Kuvajt. Stealth bombarder B-2 razvijan je sredinom osamdesetih godina prošlog stoljeća bez obzira na troškove. Nakon velikih problema u razvoju cijeli je program završen nakon 21. proizvedenog aviona. Od tada je prošlo još 15 godina, a rasprave o stealth tehnologiji i borbenim avionima nisu se stišavale. Dapače, američko je ratno zrakoplovstvo odlučilo pokrenuti najskuplji projekt svih vremena – razvoj “radarski nevidljivog” lovca. Rezultat tog programa je F-22 Raptor, koji je nedavno ušao u operativnu uporabu. Zbog enormnog povećanja troškova razvoja i pojedinačne cijene zrakoplovstvo se odlučilo kupiti samo četvrtinu primjeraka od prvotno planiranih 1991. godine. Tako je Raptor, umjesto da postane sveprisutni svenamjenski lovac-bombarder, postao “srebrni metak” američkog ratnog zrakoplovstva. Tako će ostati sve do 2010. kad bi u operativnu uporabu trebao ući Joint Strike Fighter (JSF) F-35. Naravno da nema dvojbe povećava li stealth tehnologija borbene mogućnosti zrakoplova. Pitanje je koliko su kupci spremni platiti da bi je dobili.

JSF nije znatnije “nevidljiv” u odnosu na F-117, B-2 ili F-22. Njegov pristup stealth tehnologiji zapravo je preslikan s projekta F-22, što ne čudi jer oba aviona radi ista tvrtka. Oslanjanje na projekt F-22 omogućilo je JSF-u da ima znatno naprednije letne odlike u odnosu na F-117 uz istodobeno zadržavanje niskog radarskog odraza. Da američko ratno zrakoplovstvo nije tako očajnički zahtijevalo da u što kraćem vremenu dobije svoj prvi “nevidljivi” jurišnik, oblici F-117 su mogli biti puno sličniji F-22. U vrijeme kad je F-117 projektiran, obavljana su testiranja letjelica sa znatno radikalnijim pristupom pitanju postizanja malog radarskog odraza. Jedan od tih projekata bio je Dark Star bespilotna letjelica, a drugi Boeingov Bird of Prey. Oba su projekta poslužila za stijecanje novih saznanja, ali ne i za razvoj operativne letjelice. I dok je kod F-22 naglasak na malom radarskom odrazu i visokoj pokretljivosti u zraku, kod F-35 je dodan zahtjev višenamjenske uporabljivosti. JSF-ovi kritičari tvrde da je njegov mali radarski odraz dobiven uz previsoku cijenu. Ističu da mu je nosivost reducirana, kako masom tako i brojnošću primjeraka oružja koji može istodobno nositi. Ograničen je i broj tipova koji F-35 može rabiti. Sve zbog toga jer se oružje mora nositi u posebnim unutartrupnim spremnicima ograničene veličine. F-35 može nositi oružje i pod podkrilnim nosačima, ali onda gubi tako skupo dobivenu “nevidljivost”. Protivnici tvrde da je JSF program previše isticao lovačku komponentu F-35 što je umanjilo njegovu višenamjensku prirodu.

I dok još uvijek traju rasprave za i protiv F-35, već su se razbuktale nove oko potrebe razvoja stealth bespilotnih letjelica i Long Range Strike (LRS) bombardera. Pitanje koje se u tim raspravama često čuje je može li ne-stealth Global Hawk uspješno zamijeniti U-2. Niti U-2 nije bio “radarski nevidljiv” avion, ali je u odnosu na Global Hawk letio na većim visinama, ima sustave za elektroničko djelovanje te stoga može primjereno odgovoriti na prijetnje. Kritičari Global Hawka tvrde da se moglo, za tek nešto više novca, dobiti stealth letjelicu koja bi imala znatno veće mogućnosti preživljavanja iznad neprijateljskog teritorija. Rasprave oko LRS-a su znatno manje jer se od početka znalo da se kod njega mora primijeniti stealth tehnologija koja će mu osigurati nesmetano djelovanje slijedeća tri desetljeća. Razvoju stealth borbenih bespilotnih letjelica okrenuli su se i drugi: EADS sa svojim projektom Barracuda, Saab sa svojim Filurom i BAE Systemsovi Corax i Raven. Sve ove tvrtke i države u kojima posluju imaju dostatno tehnološkog znanja i novca da sami razviju stealth borbene avione, ali su se okrenule novom smjeru – razvoju bespilotnih borbenih letjelica s vrlo malim radarskim odrazom.

Projekt Joint Unmanned Combat Air System (J-UCAS) trebao je podići uporabu stealth tehnologija na znatno višu razinu uporabljivosti. No, program je otkazan početkom ove godine. J-UCAS je trebao dati letjelice s manjim radarskim odrazom nego što je kod B-2 ili JSF-a. Bespilotne letjelice koje su trebale izaći iz tog programa trebale su obavljati precizne udare po ciljevima na zemlji danju i noću, bez obzira na snagu protuzračne obrane. Razina steltha trebala je biti tolika da uopće nisu trebale imati sustave za elektroničko ometanje i/ili mamce. Američko ratno zrakoplovstvo je objavio da od početka ovog desetljeća ni B-2 ni F-117 više nisu mogli sigurno djelovati danju. Činjenica da je F-22 zadržao tu sposobnost, prema njihovim tvrdnjama, može se prepisati samo tome da je sposoban letjeti brže i više.

Sad već bivši direktor J-UCAS programa Mike Francis jasno je isticao da bi borbene bespilotne letjelice – bez vertikalnih i horizontalnih stabilizatora, malih dimenzija i posebnog oblika – imale manji radarski odraz nego F-22 ili F-35. Od kad je završeno projektiranje F-22, u Sjedinjenim Američkim Državama je dovršen velik broj testiranja novih oblika trupa kojim se smanjuje radarski odraz, većinom u industriji. Ali, iako je F-22 u međuvremenu i sam prošao kroz poboljšanje svog dizajna kako bi se smanjila buka koju stvara i dodatno smanjio radarski odraz, to ipak nije dosta. Zbog toga američko ratno zrakoplovstvo traži još moderniju borbenu letjelicu s manjim radarskim odrazom. Da bi se to postiglo, između ostalih napora, od 2001. je u uporabi Radar Test Bed (RTB) koji je temeljen na jednom Boeingu 737.

J-UCAS su trebali imati i nešto potpuno novo – vizualni stealth. Mikroelektronika i nano tehnologija dosta su napredovali da se može stvoriti, uvjetno rečeno, boja koja se može mijenjati tijekom leta kako bi se letjelica stopila s okolinom. Ti napori baš i nisu novi – 1942. projekt američke ratne mornarice Yehidu pokazao je da snažne žarulje mogu učiniti avion manje vidljivim na tamnom nebu. “Have Blue” je trebao pokazati učinkovitost kontailuminacijskog sustava, ali su se oba prototipa srušila prije nego što je sustav instaliran. Nova tehnologija visokoučinkovitih LED dioda udružena s računalnom kontrolom i vizualnim simulatorima ostvarila je vizualni stealth mogućim.
Boeingov Bird of Prey eksperimentalni avion projektiran je sa vizualnim stealthom – maskirna shema uključivala je premaze koji su smanjivali sjenu. Britanska tvrtka BAE Systems obavijestila je javnost da je razvila sustav sličan Yehidu koji je već testiran na školskom zrakoplovu Hawk. Istraživači na New Mexico State University i Wake Forest University dobili su 2005. novčanu potporu američkog ratnog zrakoplovstva kako bi mogli nastaviti rad na svojim nano tehnologijama. Navodno bi njihova rješenja omogućila mijenjanje boje ili prividnog oblika letjelice. Smanjenjem kontrasta na krajevima letjelice smanjuje se i mogućnost da je ljudsko oko zamijeti.

Sličan niski radarski odraz može se očekivati i od stealth bespilotne letjelice koju razvija tvrtka Lockheed Martin unutar tajnog projekta. Njezin odjel Skunk Works bavi se problematikom projektiranja radarski nevidljivih letjelica još od početka devedesetih godina prošlog stoljeća. Posebna se pozornost daje projektiranju i razvoju borbenih letjelica koje bi djelovale danju, pri čemu je i niski radarski odraz, ali i vizualna nevidljivost od velike važnosti. U slučaju te letjelice čini se da je rješenje za smanjenje mogućnosti vizualnog detektiranja nađeno u djelovanju na vrlo velikim visinama – iznad 23 300 metara. Na tim visinama skoro je stalno mrak i sigurno ne djeluje niti jedan lovački avion. Potpredsjednik Skunk Works Advanced Development Programmesa Neil Kacena, govoreći o mogućnostima projektiranja jurišnih bespilotnih letjelica velikog doleta, istaknuo je potrebu da mogu letjeti na vrlo velikim visinama. “Što duže ostajete u neprijateljskom okruženju to je važnije da ste manje zamjetljivi. Ako djelujete danju, potrebna vam je mogućnost djelovanja na velikim visinama”, istaknuo je Kacena.

Britanska iskustva
Izvan Sjedinjenih Američkih Država tvrtka BAE Systems iskoristila je svoju stealth tehnologiju da bi izradila dvije radarski “nevidljive” bespilotne letjelice koje je iskoristila kao demonstratore tehnologija. Raven je napravljen u tipičnoj konfiguraciji jurišne bespilotne letjelice, dok je Corax dobio krila većeg raspona koja su potrebna izvidničkim letjelicama. Raven je pri put poletio u prosincu 2003., dok je Corax poletio tek u siječnju 2005.

Iako je BAE Systems objavio fotografije obje letjelice, nikada nisu objavili i točne dimenzije. Jedino je raspon Coraxovih krila opisan kao “veći nego kod Hawka” (9,4 metara). Zadaća obje britanske bespilotne letjelice bila je ispitivanje mogućnosti uporabe tehnologija za smanjenje zamjetljivosti i prilagođavanje letjelica što većem rasponu zadaća. Zanimljivo je da ni Raven ni Corax nisu “radarski nevidljivi”, iako oblici njihovih trupova i krila jako podsjećaju na stealth rješenja. Da bi postali “radarski nevidljivi” morali bi još dobiti RAM materijale i premaze koji smanjuju radarski odraz, a koji se razvijaju u potpuno odvojenom programu Nightjar. Ciljevi programa Raven i Corax nisu bili napraviti stealth letjelice već da se riješe neki puno veći problemi djelovanja borbenih i izvidničkih bespilotnih letjelica. Jedan je bio kako omogućiti zajedničko djelovanje borbenih aviona s posadom i bespilotnih letjelica. Početak rješavanja tog problema BAE Systems je započeo bespilotnom letjelicom Kestrel, koja je razvijena zajedno s Cranfield University. Kestrel je razvijen puno prije Ravena i Coraxa, te je prva bespilotna letjelica koja je dobila dozvolu samostalnog letenja od britanske agencije Civil Aviation Authority.

Tvrtka BAE Systems s Ravenom je sudjelovala u Strategic Unmanned Air Vehicle Experiment (SUAVE) programu britanskog ministarstva obrane kojem je cilj razviti tehnologije potrebne za borbene bespilotne letjelice. Uz BAE za posao gradnje britanske borbene bespilotne letjelice natječu se Rolls-Royce, QinetiQ i Smiths. Do 2009. ili 2010. program SUAVE bi se trebao razviti do točke na kojoj će britansko ministarstvo obrane moći odlučiti je li daljnji razvoj borbenih bespilotnih letjelica moguć.

Barracuda
Tvrtka EADS razvila je bespilotnu letjelicu Barracuda koja je prvi put poletjela 2. travnja ove godine. Prve obavljene fotografije te letjelice izazvale su iznenađenje u stručnim krugovima. Umjesto da je riječ o maloj testnoj letjelici kao što je Saabov Filur, Barracuda ima masu od čak tri tone te je pokretana velikim turbomlaznim motorom Pratt & Whitney Canada JT15D-5C. Snažni motor i veliki trup pružaju dovoljno prostora za smještaj senzora pa čak i naoružanja.
Financirana od EADS-a i nekih opskrbljivača sustava Barracuda je djelomično testna letjelica a djelomično demonstrator tehnologija na kojoj će se temeljiti projekti borbenih bespilotnih letjelica te tvrtke. Iako Barracuda nema stealth dizajn – neka rješenja na prvoj letjelici nisu u skladu sa stealth tehnologijama – ona se rabi za aerodinamička testiranja konfiguracije koja kombinira funkcionalnost i “radarsku nevidljivost”.
Stealth tehnologija koja bi se mogla rabiti na Barracudi razvijena je u njemačkoj tvrtki MBB. MBB-ov projekt Lampyridae je bio nadzvučni stealth borbeni zrakoplov čiji je mock-up u punoj veličini izrađen u osamdesetim godinama prošlog stoljeća. Lampyridae je otkazan nakon velikog američkog političkog pritiska kako bi zaštitili svoj jurišnik F-117.
EADS dosad nije razvijao stelth letjelice već se više posvetio razvoju tehnologija kojima bi se smanjio radarski odraz klasičnih borbenih aviona. Zbog toga je tvrtka izgradila pogon RaSigma-3 namijenjen testiranju stealth tehnologija. Ispitni poligoni postavljeni su na otvoreni prostor kako bi se omogućilo testiranje aviona u realnoj veličini, a ne njihovih umanjenih maketa. Poligoni su opremljeni posebnim hidrauličkim rampama. Nakon što se avionski stajni trap smjesti na rampe, avioni se mogu podizati ili spuštati do 28 stupnjeva te rotirati za svih 360 stupnjeva. RaSigma-3 može primiti avione do mase od 75 tona – masa praznog transportnog aviona A400M.
Tvrtka EADS se istodobno trudi smanjiti radarski odraz letjelice i poboljšati elektroničko djelovanje i druge mjere povećanja vjerovatnoće preživljavanja iznad bojišta. Svako smanjenje radarskog odraza ima izravni utjecaj na potrebnu snagu sustava za ometanje te smanjenje potrebne instalirane snage u letjelicama. Moguć je i drugačiji pristup gdje snaga sustava za ometanje ostaje ista uz smanjenje radarskog odraza što znatno povećava “nevidljivost” letjelica. EADS tvrdi da su stealth tehnologije vrlo skupe za proizvodnju, ali jeftine za održavanje. Tako tegljeni sustav za ometanje radara stoji 20 puta više od modifikacija kojima se smanjuje radarski odraz, a krajnji je rezultat jednak. Sustav za automatsko praćenje terena nad kojim letjelica leti i koji omogućava letenje na vrlo malim visinama stoji i 60 puta više od ugradnje stelth tehnologija na letjelicu.

Glavna zadaća RaSigma-3 poligona je otkrivanje “vrućih točaka” radarskog odraza svakog aviona ili helikoptera. Njihovom detekcijom i otklanjanjem može se bitno smanjiti radarski odraz letjelica uz relativno mala ulaganja. RaSigma-3 je EADS-u omogućio da razvije pakete za smanjenje radarskih odraza za većinu europskih borbenih aviona. Pritom se rabe najnapredniji materijali kao što su termoplastic-matrix radar absorben material (RAM) od kojih se rade potkrilni nosači, usisnici zraka i svi ostali dijelovi aviona koji su posebno veliki generatori radarskog odraza. S malim ulaganjima moguće je smanjiti radarski odraz borbenog aviona za 10 dB. Uz nešto veća ulaganja radarski se odraz može smanjiti za 20 dB.
Slični su postupci napravljeni na avionu F-16 (programom Have Glass i Have Glass II) te su provedeni još u fazi projektiranja aviona F/A-18E/F Super Hornet. U međuvremenu je Boeing objavio da nisu zadovoljni s veličinom radarskog odraza Super Horneta te da razmatraju mjere (program Block 3) za njegovo daljnje smanjenje.
Rusi su slične postupke primijenili na svojim lovcima Su-27/30 i koliko se zna, dosad su modificirali više od 100 aviona. Ispitivanja mogućnosti smanjenja radarskog odraza obavljena su na Institute for Theoretical and Applied Electromagnetics (ITAE) koji je u sastavu ruske akademije znanosti u Moskvi. Najveći izvor radarskog odraza na Su-35 su njegovi usisnici koje su stručnjaci ITAE nazvali veliki problem. ITAE je razvila visokoučinkoviti ferro-magnetic RAM kojim se oblaže ulaz usisnika zraka i lopatice kompresora motora. Materijal je tanak kako ne bi kvario strujanje zraka kroz usisnike i preko lopatica kompresora i istodobno mora izdržati temperature veće od 200 stupnjeva Celzijusa. ITAE-ovi su stručnjaci uspjeli razviti materijal koji zadovoljava sve zahtjeve. Usinici zraka premazuju se slojem debelim između 0,7 i 1,4 milimetra dok se lopatice kompresora premazuju slojem debelim samo 0,5 mm. Da bi se to postiglo, posebno na lopaticama, razvijen je posebni robotizirani sustav nanosa materijala na površinu pomoću niskotlačnog kompresora. Rezultat je smanjenje radarskog odraza Su-35 za 10 do 15 dB, ili za više od pola cjelokupnog odraza.

Slično kao i kod Have Glass F-16 i modificiranom Su-35 dodali su novi pokrov pilotske kabine koji kontrolirano odbija radarske zrake. ITAE i njegovi partneri rabe tehnologiju plazme kako bi se smanjio radarski odraz stražnjeg dijela aviona, posebno ispušnog sustava. Kao osnova rabi se posebno obrađena keramika. Ispitivanja motora opremljena keramičkim RAM materijalima testiraju se od kraja 2003. godine. ITAE je razvila i RAM materijal u spreju koji se može ručno nanijeti na projektile zrak-zrak R-27. Cilj je smanjenje radarskog odraza projektila i radarskog odraza aviona koji ga nosi. ITAE je u fazi testiranja i egzotičnih materijala i postupka kojima želi od radarskih zraka sakriti radarsku antenu na Su-35. Pritom rabi plazmom kontrolirani zaslon niske temperature. Zaslon se postavlja ispred antene i aktivan je kad je radar isključen. Prema nekim izvorima, zaslon je sličan ekranima plazma televizora te sadrži ćelije napunjene neonom ili ksenonom koji se električki podražavaju. Kad je aktiviran zaslon upija dio radarskih zraka, a ostatak kontrolirano odbija. Zaslon se može upaliti ili ugasiti u desetini mikrosekunde. I Keldysh Scientific Research Centre (koji je također dio ruske akademije znanosti) također razvija sličan sustav još od 1999. godine. Dosad je objavljeno da taj sustav, rabeći generator mase 100 kilograma, može smanjiti radarski odraz svakog aviona za 20 dB. ITAE ne pokušava razviti sustav koji će “sakriti” cijeli avion, već samo neke njegove dijelove.