Что такое эпр самолета
Немного про ЭПР и истребители 5 поколения
Большинство авторов публикаций о малозаметных самолётах непосредственно связаны с их разработкой, поэтому данные, приведённые в таблице, основаны очевидно на подобных публикациях, и потому не совсем объективны. Независимых исследований по малозаметности конкретных самолётов практически нет. Только полёты F-117 в Ираке и Югославии дали возможность нашим военным специалистам оценить эффект «новых» технологий американцев. И по оценкам российских военных экспертов современные технологии, созданные по программе «Стелс», позволяют уменьшить эффективную площадь рассеяния (ЭПР) летательных аппаратов до 70 процентов по сравнению с самолётами традиционных схем. При этом дальность обнаружения такого малозаметного самолёта сократится лишь на треть, так как дальность обнаружения пропорциональна корню четвёртой степени от величины ЭПР. Западные же эксперты говорят почти о тысячекратном(!) уменьшении ЭПР. Очень впечатляет. Однако в пересчёте на дистанцию обнаружения это означает её сокращение примерно в 5,6 раза. Так, если обычный самолёт обнаруживался радаром на дистанции в 300 км, то на том же радаре самый «невидимый» из «стелсов» будет вполне виден на дистанции 54 км. Это не так сильно впечатляет, но всё же вполне значимо.
Существуют разные оценки дуэльных возможностей Раптора с нашими современными самолётами. Есть довольно оптимистичные, вроде такой:
Насколько крупной целью является Су-35? Утверждалось, что там использованы технологии малозаметности и возможно это действительно снизит дальность его обнаружения до 200 км. По поводу нашей БРЛС «Ирбис», устанавливаемой на Су-35 в Википедии утверждается:
«Н035 «Ирбис» — российская авиационная малогабаритная радиолокационная станция с пассивной фазированной антенной решёткой, разработки НИИП. Разработка Н035 для истребителей промежуточного 4++ поколения была начата в 2004 году, закончена в 2006. Мощность радара на излучение — порядка 5 кВт. Механическое сканирование осуществляется гидроэлектромехническим приводом. Дальность обнаружения воздушных целей типа истребитель (с ЭПР 3 м²): до 400 км.»
Более объективно представлены данные испытаний:
— Ваша АФАР будет «видеть» самолеты, сделанные по технологии «стелс»?
— Здесь не АФАР является определяющей. Возможность обнаружения таких самолётов в большей степени зависит от диапазона и вида излучаемого сигнала. Плюс к тому у нас на борту несколько АФАР, работающих в разных диапазонах. А сделать защитное покрытие от волн, скажем, сантиметрового и дециметрового диапазона одновременно – весьма проблематично.
Вообще-то это приговор технологиям «стелс» по методу Уфимцева и с использованием радиопоглощающих покрытий. Соревнование РЛС с малозаметностью уже почти выиграно РЛС ещё до того, как самолёты 5-го поколения встали в строй. Новые БРЛС L-диапазона уже рекламируются НИИП: 
Новую АФАР L-диапазона предполагается устанавливать в передние кромки крыльев и велись эти работы очевидно уже давно. Однако до появления уже рабочих образцов эта методика вообще никак не обсуждалась официально. Скромные скептические заявления разработчиков наших самолётов о технологиях «стелс» не слишком привлекали внимание СМИ и редко цитировались. Может это тоже имело свой смысл? Пусть конкурент вложится в тупиковые методы малозаметности, потратит них сотни миллиардов, а мы, потратив лишь несколько миллионов, сделаем их совершенно бесполезными? Только недавно уже рекламируемые в открытую достижения НИИП по части БРЛС в L-диапазоне привлекли внимание западных экспертов и тут же вызвали бурную реакцию:
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
ПАК ФА. Анализ ЭПР российского истребителя пятого поколения
После того, как оказались доступны фотографии российского истребителя пятого поколения ПАК ФА, начались рассуждения о величине эффективной площади рассеяния (ЭПР) этого самолета.
Какие решения применили российские инженеры для сокращения ЭПР перспективного истребителя? Известно, что наибольшей радиолокационной сигнатурой во фронтальной проекции обладают высвечивающиеся из каналов воздухозаборников лопатки турбины двигателя. Разработчики пытаются предотвратить прямое проникновение радиолокационных волн в эту часть самолета.
Предварительный анализ показывает, что разработчики ПАК ФА добились очень малой фронтальной ЭПР, использовав кривизну воздухозаборников. Можно сделать вывод, что 90% входного отверстия двигателей скрыты от прямого проникновения радиолокационных волн.
Также видно, что российские инженеры использовали ту же методику расчета углов планера ПАК ФА, что и американцы на F-22, но под несколько другими ракурсами.
Подытоживая имеющиеся данные, можно сделать вывод, что ПАК ФА будет иметь очень низкую ЭПР, аналогичную F-22, или даже ниже, по меньшей мере, во фронтальной проекции (без учета уровня совершенства радиопоглощающих покрытий, характеристики которых неизвестны).
Блог также напоминает читателям, что такое технология «стелс».
Термин стелс (Stealth) впервые появился с 1980-х годов, и стал весьма популярным с 1990-х во время войны в Персидском Заливе, где использовался малозаметный тактический бомбардировщик F-117. Эти самолеты наносили удары по высокозащищенным целям в Багдаде и, казалось, имели «иммунитет» от ПВО Ирака, превратившей небо страны в сплошное зарево зенитного огня.
ЭПР является величиной отражаемых целью радиолокационных сигналов, которая поступает в радар противника. Известно, что только малая часть радиолокационных волн возвращается к излучающему радару, значительная часть рассеивается в различных направлениях. Расчет времени между излучением импульса и его возвращением обратно в антенну радара позволяет определять расстояние до цели.
Технология стелс является попыткой резко сократить ЭПР летательного аппарата с помощью материалов, способных поглощать энергию радиолокационных волн, а также применение таких форм планера, которые будут рассеивать электромагнитные импульсы под разными углами, предотвращая их возврат в антенну радара противника.
Наиболее известным методом снижения ЭПР является использование неметаллических материалов (углеродные композиционные материалы, стеклопластик и другие) в планере летательного аппарата. Тщательная проработка поверхности планера, которая будет предотвращать прямой угол отражения сигналов, также весьма эффективна. Разработчики избегают углов, равных 90 град. Чтобы нейтрализовать остаточный радиосигнал, в самолетах применяют подкладки в виде поглощающих материалов, которые способны минимизировать отражение сигналов в широком диапазоне частот, излучаемых вражеским радаром.
Применение всех видов технологии стелс может резко сократить ЭПР летательных аппаратов, в том числе и самых крупных. Например, ЭПР стратегического бомбардировщика В-52 составляет около 100 кв. м., но уже на В-1В эта величина была сокращена до 1 кв. м. ЭПР F-117 была между 0,01 и 0,001 кв. м.
Дальность обнаружения летательного аппарата пропорциональна квадратному корню величины ЭПР. Например, если радар способен обнаружить цель с ЭПР 10 кв. м на дальности 100 миль, то цель с ЭПР 5 кв. м будет обнаружен лишь на дистанции 84 мили. Цель с ЭПР 1 кв. м будет обнаружена на дальности всего 55 миль. Таким образом, снижение ЭПР на 99% сокращает дальность обнаружения на 45%. Сокращение ЭПР в 1000 раз снизит дальность обнаружения на 82%.
Величины ЭПР некоторых типов самолетов и ракет.
F-16C, F-18C – 1,2 кв. м.
Eurofighter – 0,25-0,75 кв.м.
JSF – 0,005 кв. м. («размер мячика для гольфа»)
Вероятно, требование уменьшить ЭПР самолета F-22 в 1000 раз по сравнению с F-15 (25 кв. м.) было выполнено, в таком случае ЭПР F-22 в худшем случае может составлять 0,025 кв. м.
Эффективная поверхность рассеяния
Эффективная площадь рассеяния (в некоторых учебниках — Эффективная поверхность рассеяния) в радиолокации — площадь некоторой фиктивной поверхности, являющейся идеальным изотропным отражателем, и, будучи помещённым в точку расположения цели нормально по направлению облучения, создаёт в точке расположения РЛС ту же плотность потока мощности, что и реальная цель.
Величина имеет размерность площади и измеряется обычно в квадратных метрах.
ЭПР конкретного объекта зависит от его формы, размеров, материала из которого он изготовлен, а также от его ориентации по отношению к приёмнику и передатчику.
Содержание
Расчёт ЭПР
Если отражённая от цели мощность — это произведение ЭПР на плотность потока мощности
 , | (1) |
Интегрируя поток мощности по всей поверхности сферы получаем полную мощность отражённой волны: 
Подставляя выражение (2) в (1) получаем ЭПР цели:
 , | (3) |
Что бы определить ЭПР цели надо определить напряжённость поля в точке расположения РЛС и направление отражённой волны.
Мощность на входе приёмника:
Можно определить поток мощности падающей волны через излучённую мощность и КНД антенны.
Подставляя (6) и (2) в (5) можем рассчитать мощность на входе приёмника РЛС:
 | (7) |
 , | (8) |
Если считать, что 
, то
 | (9) |
Физический смысл ЭПР
ЭПР имеет размерность площади [м 2 ], но не является геометрической площадью(!), а является энергетической характеристикой, то есть определяет величину мощности принимаемого сигнала.
Аналитически ЭПР можно рассчитать только для простых целей. Для сложных целей ЭПР измеряется практически на специализированных полигонах, или в безэховых камерах.
ЭПР цели не зависит ни от интенсивности излучаемой волны, ни от расстояния между станцией и целью. Любое увеличение ρ1 ведёт к пропорциональному увеличению ρ2 и их отношение в формуле не изменяется. При изменении расстояния между РЛС и целью отношение ρ2 / ρ1 меняется обратно пропорционально R 2 и величина ЭПР при этом остается неизменной.
ЭПР распространённых точечных целей
Для большинства точечных целей сведения о ЭПР можно найти в справочниках по радиолокации
Выпуклой поверхности
Поле от всей поверхности S определяется интегралом 
Необходимо определить E2 и отнонеие 
при заданом расстоянии до цели.
 , | (10) |
1) Если объект небольших размеров, то 
— расстояние и поле падающей волны можно считать неизменными. 2) Расстояние R можно рассматривать как сумму расстояния до цели и расстояния в пределах цели:
 , | (11) |
 , | (12) |
 , | (13) |
 , | (14) |
Плоской пластины
 | (15) |
Для шара 1-ой зоной Френеля будет зона, ограниченная экватором.
 | (16) |
Уголкового отражателя
Уголковый отражатель представляет собой три перпендикулярно расположенных поверхности. В отличии от пластины уголковый отражатель даёт хорошее отражение в широком диапазоне углов.
Треугольный
Если используется уголковый отражатель с треугольными гранями, то ЭПР
 , | (17) |
Четырёхугольный
Если уголковый отражатель составлен из граней четырёхугольной формы, то ЭПР
 , | (18) |
Применение уголковых отражателей
Уголковые отражатели применяются
Дипольного отражателя
Дипольные отражатели используются для создания пассивных помех работе РЛС.
Величина ЭПР дипольного отражателя зависит в общем случае от ракурса наблюдения, однако, ЭПР по всем ракурсам:
Дипольные тражатели используются для маскировки воздушных целей и рельефа местности, а так же как пассивные радиолокациионные маяки.
Сектор отражения дипольного отражателя составляет
ЭПР сложных целей (реальных объектов)
ЭПР сложных реальных объектов измеряются на специальных установках, или полигонах, где достежимы условия дальней зоны облучения.
— называется диаграммой обратного рассеяния (ДОР). ДОР будет иметь изрезанный характер и явно многолепестковый. При этом нули ДОР будут соответствовать противофазному сложению сигналов от цели в точке расположения РЛС, а ток — синфазному значению. При этом ЭПР может быть как больше, так и меньше ЭПР каждой из отдельных целей. Если волны приходят в противофазе, то будет наблюдаться минимум, а если в фазе, то максимум:
, тогда:
, а значит 
.
— определяется, как изменение фазовых структур отражённой волны.
.
