Незаметность обычно ассоциируется с истребителем-невидимкой F-117 (США) либо шведским корветом типа Visby-class. Однако все более и более очевидно, что придание незаметности также важно при разработке наземных боевых машин.
По сути дела это достигается управлением сигнатурами бронемашин с целью уменьшить расстояние, с которого их можно обнаружить или, что то же самое, уменьшить вероятность обнаружения в некотором заданном диапазоне.
Попытки сделать боевые машины все более трудными для обнаружения предпринимались со времени появления танков. Однако до относительно недавнего времени внимание к заметности ограничивалось визуальным обнаружением, поскольку именно она была источником угрозы. Но в настоящее время боевые машины подвергаются обнаружению путем использования широкой номенклатуры датчиков, поэтому внимание должно уделяться не только видимому, но также и другим участкам электромагнитного спектра и, в частности, к инфракрасным (IR) и радарным сигнатурам.
Тем не менее, визуальное обнаружение остается общей угрозой для боевых машин. Из-за этого существует постоянная потребность для сведения к минимуму их визуальных сигнатур. Главной составляющей частью его является применение маскирующих красок, которые должны отражать свет во многом тем же способом, как и окружающий фон, и тем самым уменьшать оптический контраст между машинами и окружающей почвой и растительной средой. Схемы нанесения окраски меняются от однотонных цветов до пятнистой окраски различных цветов, которые первоначально использовались уже на британских танках образца 1916 года. Такого рода схема, широко используемая в Западной Европе, состоит из пятен коричневого, зеленого и черного цветов, а краски являются матовыми, чтобы избежать появления демаскирующих бликов.
Пятна различной окраски в большей степени отвечают неоднородному характеру природы и помогают размыть характерные особенности машин, делая их распознавание более трудным. Необычным примером применения пятен различного цвета является схема маскировки в городских условиях, используемая на танках Chieftain Британского дивизиона, расквартированного в Берлине перед падением стены, а также недавние предложения GIAT для французского танка Леклерк. В последнем случае, вместо круглой формы задана прямоугольная форма пятен, которая соответствует городской архитектуре. Вместо зеленого цвета выбрана комбинация белого и серого цветов.
Отражающая способность маскировочных красок в основном рассчитана так, чтобы сливаться с окружающей обстановкой не только в видимом участке (0,39-0,77микрон), но также на участке спектра, близком к инфракрасному излучению (NIR 0,77-1,5микрон),
Данный фактор приобретает особо большое значение, когда боевые машины действуют на фоне растительности, которая из-за содержания хлорофилла представляет собой хороший отражатель NIR. Если бы величина отражательной способности не была согласована, то машины было бы легче обнаружить с помощью ЭОП (электронно-оптического преобразователя) или телевизионным системами наблюдения, а также применением активных инфракрасных систем ночного видения, которые стали относительно менее значимыми, однако, продолжают использоваться на практике и, следовательно, ими нельзя пренебрегать.
Эффективность маскирующих красок зависит от сезонных изменений растительности, и в конечном счете может быть сведена к нулю в результате воздействия снегопада. Такую ситуацию можно исправить путем наложения слоя поверх имеющегося лакокрасочного покрытия. Покрытие можно наносить кистью или аэрозолью для временного маскирующего покрытия, например такого, которое выпускается фирмой Courtaulds Aerospace.
В конечном счете, вполне возможно адаптировать маскировку к сезонным изменениям окружающей среды путем приложения низковольтного напряжения к панелям из специально подготовленных полимеров. Работа по такой адаптивной маскировке продолжается, но ее практическая эффективность еще требует подтверждения.
Тем временем, все большее применение получают системы с маскировочными сетями. Сети успешно использовались в течение многих лет для маскировки неподвижных машин, однако в настоящее время их стали применять на машинах в движении. Примером такого типа является Мобильная маскировочная система (MCS), выпускаемая фирмой Saab Barracuda (Швеция). Она состоит из нарезанной полимерной пленки, припаянной к маскировочной сетке, которая при фиксированном положении на машине, воспроизводит более естественную трехмерную поверхностную текстуру и матовую поверхность, которая устраняет все демаскирующие отражения. Данная пленка окрашена пигментными пятнами для получения цветной структуры, созданной на компьютере с целью адаптации к климатической зоне, в которой должна использоваться мобильная маскировочная система. Системы маскировочных сетей типа MCS могут существенно уменьшить расстояние, с которого можно обнаружить боевую машину, однако, они подвержены срыву или повреждению ветками деревьев и кустов. И действительно, во время войны в Анголе (1980 г.) танки Южной Африки во время действия на местности, покрытой кустарником, потеряли из-за срыва ветками значительное количество единиц снаряжения.
Дальнейшая разработка систем на базе маскировочных и укрывающих сетей, включающих металлизированные пленки, может привести к минимизации не только визуальной, но также и тепловой сигнатуры боевых машин. Данный факт приобрел все возрастающую значимость в 70 годах, поскольку тепловизионные системы повышают угрозу обнаружения боевых машин, а также в связи с появлением угрозы в виде ракет с тепловым наведением.
Тепловизионные системы позволяют обнаружить источник инфракрасного излучения в диапазонах волн 3-5 микрон и 8-12 микрон, что соответствует высокой передаче излучения в атмосфере. Поскольку инфракрасное излучение представляет собой функцию температуры и излучающей способности машин, оно должно как можно меньше отличаться от излучения окружающей среды для сведения к минимуму вероятности обнаружения этих машин. Поскольку полное слияние с данной окружающей средой практически невозможно, поверхности машин не должны проявлять, по меньшей мере, резких изменений температуры, которые могут вскрыть эти особенности.
Главным источником тепла, безусловно, являются двигатели и, в частности, системы выхлопа двигателей. Для сведения к минимуму воздействия их высоких температур, выпускные отверстия для выхлопа должны быть расположены в тыльной части машины, как это сделано в машинах с задним расположением двигателей. При этом машины с передним расположением двигателей имеют проблемы. И только в последних моделях выхлоп направлен по трубе в тыльную часть машины. Данное решение реализовано в боевой машине пехоты CV90, выпускаемой в Швеции фирмой “Hagglunds”.
Температура выхлопных газов может быть снижена путем смешивания их с воздухом, который используется для охлаждения. Такая конструкция используется в эжекторной системе охлаждения, которая применяется в моторно-трансмиссионных установках украинских танков Т-80УД и ОПЛОТ. В любом случае выхлопные патрубки не должны быть направлены вниз с тем, чтобы избежать поднятия пыли, которая может быть обнаружена тепловизорами и с тем, чтобы избежать появления горячего шлейфа. По тем же причинам выхлопы двигателя должны быть чистыми, как можно чище. Тепловизоры не обнаруживают горячий воздух, однако, они могут обнаружить столбы пыли нагретых частиц, возникающих от неэффективного сгорания топлива. Выхлоп двигателя должен быть также чистым с тем, чтобы не повышать вероятность визуального обнаружения, обусловленного клубами черного дыма, которые по-прежнему образуются многими дизелями боевых машин.
Помимо проблем, создаваемых выхлопами, тепло от двигателей может существенно повысить температуру узлов корпуса машины. Данный факт особенно характерен для двигателей, размещенных под их лобовой броней. Однако проблема передачи тепла, которое двигатели создают, кажется, разрешена в некоторых недавно разработанных машинах, например в СV90. Это осуществляется путем циркуляции воздуха по изолированному пространству под броней, в процессе чего происходит охлаждение его до уровня температуры, мало отличающейся от температуры окружающего воздуха. В результате обнаружение и наведение на цель с помощью тепловизионных систем становится непростой задачей.
Поверхность крыши МТО с задним расположением двигателя также должна иметь более низкую температуру, что обусловлено угрозой, исходящей от ракет класса воздух-земля, снабженных тепловыми головками, а также другого вооружения. К решению данной проблемы, среди прочих других, направлена конструкция украинского танка ОПЛОТ, которая снабжена теплоизолирующими панелями, установленными над участком моторного отсека с каналом для пропускания под ними холодного воздуха. Последующее снижение температуры поверхности предназначено для существенного уменьшения вероятности поражения машины оружием, снабженным самонаводящимися тепловыми головками.
Температура поверхности также существенно уменьшена в экспериментальном варианте АМХ 30В2. Демонстрационный образец такой машины, разработанной фирмой GIAT, включает в себя конструкцию с двойной обшивкой, внутри которой циркулирует воздух.
Наряду с понижением температуры можно также уменьшить уровень инфракрасного излучения, испускаемого поверхностями машин с помощью использования покрытия с низкой излучающей способностью. Однако такие покрытия склонны обладать высокой отражательной способностью, поэтому необходимо искать компромисс и избегать покрытия больших участков с однородным коэффициентом лучеиспускания, поскольку такое не встречается в природе.
Уровень излучения можно также понизить с помощью сетей или матов, выполняющих функцию тепловых одеял, а также маскирующих экранов с низким уровнем излучательной способности. Благодаря изрезанной поверхности и системе отверстий часть нагретого воздуха выходит наружу, что препятствует формированию источника тепла, однако поскольку это связано с малой излучательной способностью поверхности, они могут по-прежнему снижать суммарный уровень излучения, близкий к тому, который имеет среда, окружающая машину.
Отдельная проблема связана с теплом, создаваемым ходовой частью боевых машин, что связано с потерями на гистерезис в резиновых компонентах, которые формируют тепло и поднимают общую температуру. В результате шины колесных боевых машин и гусениц различного типа (обрезиненные, асфальтоходные, и т.п.) а также обрезиненные опорные ролики гусеничных машин регистрируются на экранах тепловизоров после определенного пробега машин.
В попытке устранить тепловую сигнатуру шины, гусеницы и опорные колеса, которые не покрыты броневой юбкой, все чаще и чаще покрываются гибкими юбками. Но машины нельзя покрыть полностью, и чем ниже опустить юбки, тем в большей степени они подвергаются опасности повреждения во время движения по сильно пересеченной местности, даже в том случае, если их нижние части выполнены с бахромой.
Предпринимаются попытки разработать резиновые изделия с охлаждением в процессе движения, но пока эти усилия не увенчались заметным движением вперед. Однако, поскольку это имеет отношение к гусеничным машинам, существует все же радикальное решение проблемы, которое можно видеть на примере последних вариантов израильских танков Merkava. Они имеют цельностальные гусеницы и цельностальные опорные колеса. Эта конструкция успешно внедрена на танках Merkava Mk 3 Baz, а в настоящее время использована на недавно рассекреченном танке Мк-4.
Дополнительно к мерам по уменьшению тепловой сигнатуры боевых машин, для уменьшения радиолокационной сигнатуры применяются подвесные юбки. Для этого требуется уменьшить до минимума вероятность обнаружения или расстояние обнаружения радарами сопровождения, а также ракетами, оборудованными радарами или радиометрическими (пассивными радарами) самонаводящимися снарядами. Радары обычно функционируют на частотах от 8-20 Ггц или на 35 Ггц и 94 Ггц, а радиометрические датчики - на 94 Ггц.
В случае использования активных радаров снижение радарной сигнатуры сводится по существу к проблеме минимизации энергии отраженного сигнала от машины в направлении радара, что представляет собой функцию поперечного сечения самого радара. (ПСР). ПСР машины представляет собой площадь поперечного сечения сферы, которая формирует отраженный радиолокационный сигнал той же интенсивности и составляет порядка 10-12 дБм2 для существующих боевых машин. Однако в идеальном случае он должен быть значительно слабее уровня 10дБм2 с тем, чтобы сделать отраженный сигнал машины трудным для различения на уровне фона помех.
Для снижения своего ПСР машина должна быть такой формы, чтобы иметь большие ровные участки поверхности, размещенные так, чтобы отражать в сторону радарный луч от источника. Это уже реализовано на примере британской боевой машины пехоты Warrior 2000, а также французской AMX 30 B2 DFC. Обе машины имеют листы, которые наклонены для отражения РЛС сигналов на землю.
Поскольку плоские поверхности концентрируют отражение в направлениях, которые большую часть времени не содержат источника сигнала РЛС, командирские башенки и корпус перископа должны быть в форме ограненной поверхности, а не круглой или скругленной формы, как на AMX 30 B3 DFC. Аналогично этому труба пушки должна быть снабжена крышками с плоскими сторонами, направленными под углом отличным от прямого, по отношению друг к другу, как это сделано на пушке Warrior 2000 и на демонстрируемом образце SAT/MARK TD2, выполненном с использованием Стелс-технологии на образце CV90 фирмы Hagglunds.
Поскольку ПСР может существенно возрастать в результате повторных отражений, вызываемых двугранными углами, образуемых поверхностями, ориентированными под прямыми углами относительно друг друга, требуется избегать такого состояния. То же относится к различным изделиям внешнего оборудования, которые могут непропорционально увеличивать ПСР по отношению к своим размерам. Примером этого являются обычные группы пусковых установок дымовых гранат, которые необходимо устанавливать не снаружи башен, а помещаться в пределах защитных контуров, как, например, на башне АМХ Leclerc и TML 105, выпускаемых фирмой GIAT и установленных на машине 8х8 Vextra и на ряде других машин.
В общем, наружная часть боевых машин должна быть чистой от радиолокационных помех по мере возможности. Отсутствие лишнего наряду с другими мерами может сохранять ПСР низким, в частности, когда машины подвергаются наблюдению радарами сантиметрового диапазона волн. Дальнейшее снижение ПСР может достигаться использованием поглощающих материалов радиолокационного излучения, особенно, когда радары работают в миллиметровом диапазоне волн. РЛС волны могут также до некоторой степени поглощаться и рассеиваться применением разработанных систем сетей и матов с тем, чтобы обеспечить визуальную маскировку и маскировку от обнаружения РЛС.
Если четко следовать различным методам, радарную сигнатуру боевых машин может довести до 90-99% (10-20дБ). Это существенно уменьшает расстояние, при котором машины могут быть обнаружены, а следовательно, ведет к повышению живучести машин.
Сергей Вэй
21.12.2005