Tecnologia stealth già "sorpassata"?

[nighthawk]

le cosiddette altre spurie che cosa sarebbero?

[Dominus]

Falsi echi, uccelli e via dicendo.

[nighthawk]

grazie dominus

ancora una cosa

quando l'aereo, che sia il falco o il raptor, apre la stiva con i missili e le bombe, non è possibile rintracciarlo?

oppure se ne perdono subito le tracce?

[blacknight]

Si in teoria per un attimo si vede,ma nella pratica quel segnale non è comunque in grado di guidare contro l'aereo un missile a guida radar.

Modificato 12 Gennaio 2006 da blacknight

[nighthawk]

quindi quell'attimo non è sufficente?

almeno sai che hai uno stealth sopra la testa!

[Gianni065]

L'apertura della stiva bombe può provocare un aumento della riflessione radar, ma solo se il radar è in posizione più o meno trasversale rispetto all'aereo.

 

Si tratta comunque di un aumento insufficiente per consentire non solo il lancio di un missile, ma anche solo l'individuazione dell'aereo in quanto tale.

 

Quando parlo di spurie, parlo di tutte quelle macchie e macchiette che si vedono su un radar senza sistema di filtraggio.

 

Lo schermo di un radar è un insieme di tanti punti che vanno e vengono.

 

Qualcosa di molto peggio di questo (questo è già abbastanza filtrato):

 

 

Capirai che in quel casino, dove ci sono una marea di falsi bersagli, non si capisce niente o quasi.

 

Il filtro (sarebbe meglio dire il processore di segnali) non fa altro che:

1) eliminare i puntini che per dimensione e velocità non sono significativi;

2) eliminare tutti i puntini che non sono coerenti: ossia quelli che non sono costanti e non seguono una qualche linea;

3) rappresentare il tutto in maniera intellegibile.

Così:

 

 

Nei sistemi più sofisticati, ai puntini rimasti sono assegnati un'identità ed essi vengono plottati con l'indicazione delle caratteristiche salienti: velocità, quota e rotta.

 

In quest'ultima foto (che è esattamente la stessa situazione di prima, sono foto della FAA che dimostrano la differenza di visualizzazione tra un sistema vecchio e uno moderno) ci sono solo i bersagli veri , e lo schermo sovrappone anche la mappa dell'area e le formazioni nuvolose (queste ultime in un radar militare solitamente non sono visualizzate).

 

Tutto il resto viene filtrato.

 

E insieme al resto... viene filtrato anche uno Stealth, se presente.

Modificato 13 Gennaio 2006 da Gianni065

[cama81]

Gianni ha detto, in un' altra discussione , che un radar a scansione elettronica non ha bisogno di filtrare le spurie quindi uno stealth verrebbe visto ma non riconisciuto è così ?

Modificato 13 Gennaio 2006 da cama81

[Gianni065]

Non ricordo di aver detto una cosa del genere, onestamente. Se l'ho detto, sono stato impreciso.

 

 

Ma il punto fondamentale è questo: un aereo stealth ha una traccia piccolissima, così piccola che a una certa distanza è proprio invisibile: non lo si vede nemmeno come spuria.

 

Avvicinandosi, la sua traccia inizia a farsi consistente, ma resta comunque sotto il livello del "rumore" che viene filtrato.

 

Avete mai provato a usare una radio ricetrasmittente con lo squelch?

Se non avete lo squelch, sentite un fastidioso brusio di sottofondo.

Un'emissione radio debolissima che stia in mezzo a quel brusio non riuscite a sentirla, o la sentite proprio a malapena: non capite cosa dice e non riuscite a comunicare.

 

Con lo squelch, settate un livello minimo al di sotto del quale non udite nulla, e così tagliate il brusio e riuscite a parlare regolarmente con chi ha un buon livello di segnale.

 

Nelle radio moderne (comprese quelle AM/FM come le autoradio) lo squelch è automatico: filtra da solo tutto il brusio e anche le stazioni troppo deboli.

Ad esempio, la funzione Local non è altro che un potenziamento del filtro squelch.

 

Per uno stealth è la stessa cosa: sta nel brusio, quindi o non lo distinguete o viene proprio filtrato.

Quando dovesse superare il brusio... significa che ormai è così vicino che la sua bomba vi sta già arrivando addosso... o è già arrivata!

[nighthawk]

ma a che quota si svolgono i bombardamenti stealth

da quello che ho capito a quote relativamente basse ma sufficenti a non rendere visibile o individuabile l'aereo.

 

un hawkeye riesce ad intercettarlo uno stealth?

[Leviathan]

ma potenziando i radar e non filtrando quelle traccie?

potenziando i radar forse potrebbero farcela a vedere quei caccia

[nighthawk]

già dei radar che vedono gli stealth ci sono, solo che sono in mano di americani e francesi se non sbaglio, la discussione è partita proprio da li

[Maverick1990]

nel tuo radar, ne abbiamo parlato proprio oggi pure in questa discussione, dove john ha messo un immagine apposita che rende molto bene l'idea....guarda un po' su per esempio...., vedresti un reticolo di immagini incomprensibile da cui non ricaveresti proprio nulla, perchè se vuoi vedere lo stealth togliendo i filtri, vedresti appunto uccelli e spurie di ogni genere, e lo stealth sarebbe se me lo permetti ancora più invisibile in mazzo a quel casino....

Modificato 13 Gennaio 2006 da Maverick1990

[nighthawk]

più che invisibile introvabile

[Nicochan]

ragazzi..non offendetevi.. ma stiamo andando avanti con le stesse domande e le stesse risposte da quasi 2 pagine!!! XD

[Gianni065]

Sì Nico hai ragione ma è importante capire certi concetti, se no ci si confonde facilmente.

 

E' importante capire che tutto è relativo anche nel mondo militare.

 

E sintetizzando l'intera discussione:

 

Uno Stealth è normalmente invisibile nei confronti di un radar di scoperta aerea (basato a terra o su un caccia o su un AWACS poco importa).

 

A distanza ravvicinata potrebbe divenire visibile ma sarebbe difficile o impossibile distinguerlo dai numerosi falsi bersagli, e in ogni caso a quel punto è troppo tardi.

 

Se pure lo si riesca a individuare (ad esempio utilizzando particolari radar di scoperta aerea lontanissima a frequenza estremamente bassa) non si riuscirebbe a farci nulla perchè i sistemi di tiro utilizzano necessariamente altro genere di frequenze radar e hanno bisogno di una serie di dati supplementari, oltre alla semplice constatazione che "lassù c'è qualcosa".

 

E alla fine, teniamo sempre a mente la RCS: è l'unico dato obiettivo.

Un F-117 ha la stessa RCS che avrebbe una pallina da ping pong in metallo.

I radar non vedono un bersaglio così piccolo e se lo dovessero vedere lo giudicherebbero una semplice interferenza o un uccello in volo.

[nighthawk]

scusa gianni se ripeto ma vorrei chiarire se gli hawkeye possono vederli e inteccertarli, magari solo da vicino

[Dominus]

Magari a 5 km un' aereo stealth un E3 te lo intercetta ma a quel punto che serve?

Non c'è manco bisogno di sprecare uno Slammer, basta un Sidewinder!

[Gianni065]

Devo ribadire qualche concetto, così rispondo anche a Nighthawk.

 

Un radar avvista un oggetto rilevando l'energia da esso riflessa quando viene colpito dalla emissione.

 

Più l'oggetto ha una superficie riflettente ampia, più energia esso riflette.

 

Adesso faccio un esempio con dati del tutto astrusi, tanto per capire il concetto.

 

Energia emessa dal radar: 1000 watt

Distanza del bersaglio: 100 km

Superficie riflettente del bersaglio (RCS): 10 metri quadri

Energia che raggiunge il bersaglio: 500 watt

Energia riflessa dal bersaglio: 250 watt

Energia che torna al radar: 125 watt

 

Livello di rumore e/o filtraggio 10 watt

Il radar vede il bersaglio perchè 125 è maggiore di 10.

 

=======

 

Ora, vediamo subito che tutti i dati di cui sopra sono variabili:

se aumento l'energia emessa, aumenterà quella riflessa dal bersaglio.

se aumenta la distanza, diminuisce l'energia che raggiunge il bersaglio e diminuisce quindi quella che alla fine mi torna indietro.

Se il bersaglio ha una RCS più bassa, riflette meno energia.

 

Un F-22 ha una RCS così bassa che riflette così poca energia che quella che torna all'antenna è così poca da stare SOTTO il livello di filtraggio.

Quindi non si vede.

 

Se la distanza si riduce e se la potenza di emissione aumenta (il radar di un AWACS è potentissimo) allora è possibile che riesca a tornare un segnale intellegibile dal radar.

 

Dico, è possibile, perchè nessuno conosce esattamente la RCS di un F-22.

Se i dati sono quelli comunicati ufficiosamente (superficie corrispondente a quella di una biglia o di una pallina da ping pong) allora anche un AWACS non lo vedrebbe del tutto, se non a distanze estremamente ridotte (di pochissimi chilometri).

 

Spero che il discorso riesca a focalizzare i termini base della questione.

Poi passeremo con le formule vere e proprie così ciascuno si farà le sue simulazioni.

[Gianni065]

Avevo detto che avrei messo delle formule, ma mi sono reso conto che c'è una tabella facile facile e senza calcoli complicati che in maniera empirica fornisce un'indicazione utilissima.

La tabella fa parte di un testo e ne pubblico solo la parte che qui interessa:

 

 

Ora, in ordinata (verticale) è messa la RCS, in ascissa è messa la distanza di rilevamento.

 

Noterete che fatta 100 la distanza di rilevamento di un oggetto con RCS pari a 100, se quest'ultima si riduce a 75, il raggio di scoperta scende a poco più di 90 (freccia blu).

 

Normalmente un caccia in configurazione pulita ha una RCS di 5 m2 e viene visto da un AWACS a circa 400 km di distanza.

 

Un aereo come l' F-22, con una RCS pari a 0,001 m2 ha una RCS che è, in termini percentuali, è pari allo 0,02 % di quella di un caccia.

Esaminando il grafico, noterete che il raggio di scoperta corrispondente viene a essere in pratica lo 0,1 % di quello del caccia: ossia 400 metri !!!

 

In realtà la RCS dell' F-22 non è nota.

Si ritiene che essa si collochi tra 0,01 e 0,0001 e per questo si usa un valore medio di 0,001 ma in realtà dipende anche da altri fattori (come l'angolazione rispetto al radar) motivo per cui possiamo prudenzialmente ritenere che un AWACS vedrebbe un F-22 a distanze comprese fra 500 metri e 10 km secondo le condizioni.

 

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Ne approfitto per dire un'altra cosa importante, che fa capire perchè è difficile costruire un aereo stealth.

Un quadratino di metallo piatto, un centimetro per lato, ha una RCS pari sì a un centimetro quadrato rispetto a un radar con frequenza di un GHz, ma che diventano 1 metro quadrato rispetto a un radar con frequenza di 10 GHz, che è il range di frequenza usato dai radar di scoperta aerea.

 

Se poi anzichè un quadratino piatto, c'è un angoletto, una rientranza (come quella provocata da un bullone appena sporgente, o da due superfici non perfettamente accoppiate, o dal punto di congiunzione tra due superfici che insistono su piani diversi (come ala-fusoliera, ad esempio), questi operano come veri e propri amplificatori del segnale radar: raddoppiano la RCS.

 

Così, un missile aria-aria trasportato esternamente, un pilone alare, una rifinitura non soddisfacente, possono trasformare un aereo stealth in un aereo con diversi metri quadrati di RCS.

[Mirgal]

Interessantissima la tabella pubblicata.

 

Aggiungerei qualche cosa che -premetto- potrebbe pure essere non corretta:

 

1) oltre che alla riflettività radar il rilevamento si potrebbe basare sull'energia termica emessa (in fondo un aereo a velocità prossime a quelle del suono si scalda parecchio per attrito, per non parlare dei motori) e anche sull'energia elettromagnetica (di elettronica a bordo ce n'è tanta, qualche emissione spuria ci sarà senz'altro, per non parlare delle emissioni radio, radar e datalink). Magari combinando insieme tutti questi fattori si accresce la probabilità di avere una traccia utilizzabile.

 

2) con l'uso e l'usura la RCS cresce: ho visto delle foto di un F117 (vecchio, la tecnologia utilizzata dagli F22 sarà certamente più avanzata) i cui pannelli erano decisamente deformati per l'usura.

[Leviathan]

è possibile creare un rintracciamento ottico che distingue l'ultravioletto del cielo con il colore emesso dagli aerei stealth? magari con teleobbiettivi che vedono il caccia a distanze di abbastanza Km da permettere ad un caccia di decollare in tre minuti (se in preallarme ci riescono).

[Gianni065]

Allora, per quanto riguarda l'F-117, la manutenzione richiede meno cura rispetto ad altri modelli, come B-2, F-22 ecc...

 

In particolare, l'F-117 utilizza un sistema diverso per ridurre la RCS.

Infatti, oltre alle vernici e ai materiali radar-assorbenti, presenti su tutti gli stealth americani, esistono altri due sistemi per abbassare la RCS.

 

Uno è quello di utilizzare superfici opportunamente inclinate e sfaccettate, per riflettere l'onda radar in una direzione diversa rispetto al radar emittente.

Questo sistema, potenzialmente, è efficace al 100 % perchè può arrivare a deflettere interamente l'energia radar in arrivo.

E' quello utilizzato dal Nighthawk.

Un altro vantaggio di questo sistema, è che non richiede particolari cure e attenzioni nell'accoppiamento delle piastre: se una piastra è un po' storta, non succede nulla, perchè comunque deflette l'energia in una direzione completamente diversa (le piastre deflettono a 30-45 gradi, se una è imperfetta defletterà a 28 anzichè a 30, o a 42 anzichè a 45, ma è abbastanza ininfluente).

Questa tecnologia, insomma, era compatibile con il livello tecnologico degli anni settanta (quella è la data di nascita del programma F-117).

 

Lo svantaggio, è che aerodinamicamente è molto penalizzante, e si vede.

Altro svantaggio è che se l'aereo è posizionato sfavorevolmente nei confronti del radar (ad esempio se si trova sulla sua verticale) le caratteristiche Stealth si perdono.

Probabilmente è questa la ragione dell'abbattimento di un F-117 ad opera dei serbi: il velivolo si è ritrovato a volare sulla verticale di una postazione missilistica di difesa aerea i cui operatori lo stavano aspettando.

Per una manciata di secondi il caccia era visibile al radar e i missili erano pronti a partire.

 

Invece, B-2, F-22 ed F-35 si avvalgono di un'altra tecnica, che in gergo è chiamata "a sfera".

Se una superficie ha forma arrotondata, come una sfera, o una collina, o un profilo morbido e sfuggente, succede che l'intera energia radar viene deviata, tranne che nel punto preciso in cui essa è perpendicolare rispetto alla superficie.

Immaginate una palla di vetro a specchio, immaginate di specchiarvi, solo il punto esattamente di fronte a voi riflette bene. A pochi millimetri di distanza già la vostra immagine riflessa è distorta.

Ma la sfera ha anche un altro vantaggio rispetto alla superficie piana e inclinata.

Mentre, come ho detto prima, una piastrina di un centimetro quadrato, piatta, riflette con una RCS di un centimetro quadrato alla frequenza di 1 GHz e di ben 1 metro quadrato a quella di 10 GHz (ossia 10.000 volte di più!), la superficie sferica, di un centimetro quadrato, riflette sempre e solo con una RCS di un centimetro quadrato qualunque sia la frequenza del radar.

Bel vantaggio, no?

Inoltre, questo tipo di superfici si concilia bene con le esigene aerodinamiche, e si possono realizzare aerei maneggevoli e veloci, come l' F-22.

Lo svantaggio è gli accoppiamenti devono essere assolutamente perfetti.

Le superfici non sono inclinate, e un accoppiamento imperfetto si paga caro in termini di RCS.

 

 

=====

 

Per quanto riguarda i FLIR, voglio dire questo.

Anche se qualche azienda pubblicizza che i suoi FLIR possono vedere a oltre 150 km di distanza, si tratta di sparate commerciali.

Oggi un buon FLIR ha una portata operativa di poche decine di chilometri, che comunque non sono da buttare via, anzi.

Il problema dei FLIR è che risentono molto delle condizioni ambientali: le nuvole ne degradano molto le prestazioni, così la pioggia e, più che altro, il sole.

In condizioni di forte luminosità solare i FLIR lavorano molto male.

Inoltre, al momento i dati che forniscono sono molto meno precisi di quelli del radar, non possono agevolmente distinguere velivoli in formazione ravvicinata, ecc...

Sono un ottimo ausilio al radar ma non possono sostituirlo veramente e non costituiscono una risposta soddisfacente a una minaccia stealth avanzata.

 

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L'ultravioletto al momento è una tecnologia promettente, ma a corto raggio.

E' utile per integrare il sensore IR l'emissione ultravioletta di un aereo è molto, molto inferiore a quella termica.

[Mirgal]

Tornando sul discorso relativo all'usura, è possibile che la deformazione dei pannelli causata dalle ore di volo (che è abbastanza evidente in tutti i velivoli) incida, e se si, in quale misura, sulle caratteristiche stealth?

 

Insisto su questo perchè ho notato che poni molto importanza sull'accoppiamento delle superfici. Questo può essere buono a macchina nuova, ma con l'uso inevitabilmente si deteriora, almeno utilizzando i pannelli in alluminio. Bisognerebbe conoscere anche il metodo di accoppiamento utilizzato, ma penso sia abbastanza classificato

[Gianni065]

 

 

Questa è un'immagine che rende l'idea.

 

Notate le superfici come sono perfettamente accoppiate (in questo non ci sono segreti, si tratta soltanto di lavorare con tolleranze infinitesimali) e notate però i punti in cui ci sono difetti, come piastre sporgenti che possono funzionare da amplificatori della riflessione radar. Però notate pure la posizione di queste piastre: sono disposte su superfici angolate e di fatto nascoste rispetto all'arco frontale, per cui potrebbero creare problemi solo nei confronti di radar che si trovino in posizioni particolari e precise rispetto all'aereo.

In questo caso però l'esposizione durerebbe pochissimo, perchè la velocità angolare dell'aereo sarebbe comunque elevata e pertanto un radar che si trovasse esattamente in quella posizione potrebbe cogliere qualche blip per una manciata di secondi, poi più nulla.

 

Gli F-117 ed i B-2 sono periodicamente sottoposti a ispezioni nel corso delle quali viene misurata la loro RCS e ripristinata ai valori ottimali.

 

Probabilmente la stessa procedura è prevista anche per F-22 ed F-35.

[Leviathan]

Ammettiamo che tra i piloti americani di caccia stealth siano in realta terrosristi infiltrati e dirottino alcuni di questi mezzi.

Nemmeno gli americani potrebbero rilevarli coi radar giusto?

 

Quello che voglio dire è come fannoa difendersi dalle loro stesse armi?