스텔스 기술

Stealth technology
F-117 스텔스 공격기
PL-01 스텔스 지상 차량
수르쿠프 프랑스 스텔스 프리깃함

스텔스 기술, 또한 낮은 저 시인성 기술(LO 기술), 군사 전술의 sub-discipline과 방법 직원, 항공기, 선박, 잠수함, 미사일, 인공 위성 만드는 데 사용된 범위를 포함하고 있고 능동적이거나 수동적인 전자 countermeasures,[1], 그리고 자동차 레이더에 눈에 덜 띄는(이상적으로 보이지 않는), infrared,[2.]sonar 및 기타 탐지 방법.전자파 스펙트럼의 이러한 부분(즉, 다중 스펙트럼 위장)에 대한 군사용 위장술에 해당한다.

미국의 현대 스텔스 기술 개발은 1958년에 시작되었는데,[3][4] 소련이 냉전 기간 동안 U-2 정찰기에 대한 레이더 추적을 막으려는 시도는 실패했었다.[5]설계자들은 레이더에서 전자기 복사파를 리디렉션하여 검출량을 감소시키는 경향이 있는 평면에 대한 특정 형상을 개발하는 쪽으로 방향을 틀었다.[6]방사선 흡수 물질도 시험해 항공기 표면에서 반사되는 레이더 신호를 줄이거나 차단하도록 했다.그러한 형태와 표면 구성의 변화는 현재 Northrop Grumman B-2 Spirit "Stealth Bomber"[4]에서 사용되고 있는 스텔스 기술로 구성된다.

스텔스 개념은 적군에게 우호세력의 존재에 대해 아무런 표시도 주지 않으면서 작전을 하거나 숨는 것이다.이 개념은 물체의 외관이 시각적 배경과 어우러지도록 하기 위해 위장술을 통해 처음 탐구되었다.탐지 및 요격 기술(레이더, 적외선 검색 및 추적, 지대공 미사일 등)의 효력이 높아짐에 따라 이에 대응해 군인과 차량의 설계와 운용에 영향을 미친 범위도 커졌다.일부 군복은 적외선 서명을 줄이기 위해 화학약품으로 처리된다.현대의 스텔스 차량은 처음부터 선택된 스펙트럼 시그니처를 갖도록 설계되었다.특정 설계에 구현된 스텔스기의 정도는 예상된 탐지 위협에 따라 선택된다.

역사

포식을 돕거나 피하기 위한 위장술은 인류보다 앞서며, 사냥꾼들은 아마도 사람들이 사냥을 해 온 이상 자신을 감추기 위해 식물을 사용해왔다.전쟁에 가장 일찍 위장술을 적용하는 것은 확인하기가 불가능하다.전쟁에서의 시각적 은닉 방법은 손자병법에 의해 기원전 5세기의 <전쟁의 기술>에서, 프런트니누스에 의해 AD 1세기 스트라테마타에 의해 기록되었다.[7]

영국에서는 17세기의 불규칙한 게임주부 단위가 아프리카 대륙의 예를 따라 가장 먼저 드래브 컬러(16세기 아일랜드 단위에서 흔히 볼 수 있음)를 위장 형태로 채택했다.

제1차 세계대전 당시 독일인들은 군용기의 시야를 줄이기 위해 투명한 덮개 물질인 셀론(Cellulose Acetate)을 사용하는 실험을 했다.Fokker E의 단일 예.III 아인트호커 전투기 단발기, 알바트로스 C.2인승 관측기랑 린케-호프만 R.나는 중폭격기를 프로토타입으로 제작했다.그러나 이 물질에서 나오는 햇빛은 항공기를 더욱 잘 보이게 했다.셀론 역시 햇빛과 기내 온도 변화로 인해 빠르게 저하되는 것으로 밝혀져 투명한 항공기를 만들기 위한 노력이 중단됐다.[8]

1916년 영국은 서부전선의 독일 노선에 대한 야간 정찰을 목적으로 소형 SS급 비행선을 개조했다.침묵의 엔진과 검은색 가스 백을 장착한 이 우주선은 보이지도 않고 땅에서 들리지도 않았지만, 독일군이 보유한 영토를 통과하는 몇 번의 야간 비행은 거의 유용한 정보를 제공하지 못했으며 아이디어는 삭제되었다.[9]

배에서 나온 발광 방지 위장 형태인 확산식 위장술은 1941년부터 1943년까지 캐나다 왕립 해군에 의해 훈련되었다.이 개념은 미국과 영국 항공기에 의해 추적되었다: 1945년에 예후디 조명을 가진 그루먼 어벤져가 목격되기 전에 배로부터 3,000야드(2,700m)에 도달했다.이 능력은 레이더에 의해 쓸모없게 되었다.[10]

U보트 U-480은 최초의 스텔스 잠수함이었을 것이다.그것은 무반향 타일 고무 코팅이 특징인데, 그 중 한 층에는 ASDIC 음파 탐지기를 격퇴하기 위한 원형 공기 주머니가 들어 있었다.[11]레이더 흡수 페인트 및 고무 및 반도체 복합 재료(코데임:Sumpf, Shornsteinfeger)는 제2차 세계 대전에서 Kriegsmarine에 의해 잠수함에서 사용되었다.테스트 결과 짧은(센티미터) 파장과 긴(1.5미터) 파장 모두에서 레이더 시그니처를 줄이는 데 효과적이었다.[12]

1956년 CIA는 U-2 정찰기의 레이더 단면(RCS)을 줄이기 위한 시도를 시작했다.트라페즈, 항공기의 평면형 주위에 일련의 와이어와 페라이트 비드, PCB 회로가 내장된 피복재, 레이더 흡수성 페인트 등 3개 시스템이 개발됐다.이들은 이른바 지저분한 새를 타고 현장에 투입됐지만 결과는 실망스러웠고 무게와 항력 상승은 탐지율 감소의 가치가 없었다.더 성공적이었던 것은 원래 나금속 항공기에 위장 페인트를 칠하는 것이었다; 진한 파란색이 가장 효과적인 것으로 밝혀졌다.이것의 무게는 최대 고도에서 250피트의 비용이 들었지만, 항공기는 요격을 더 어렵게 만들었다.[13]

1958년 미국 중앙정보국(CIA)이 기존 U-2 정찰기를 대체할 정찰기에 대한 자금 지원을 요청했고, 록히드사는 이를 제작할 계약권을 확보했다.[14][3]'켈리' 존슨과 록히드 스컹크웍스의 그의 팀은 레이더 탐지를 피하기 위해 7만~8만ft의 고도와 마하 3.2의 속도로 작동한 A-12(또는 OXCART)를 제작하도록 배정받았다.레이더 탐지를 줄이기 위해 고안된 다양한 평면 형태는 A-1에서 A-11로 명명된 초기 프로토타입에서 개발되었다.A-12에는 배기 가스 플룸의 시그니처를 줄이기 위한 특수 연료, 통조림 수직 안정기, 주요 위치에서의 복합 재료 사용, 레이더 흡수 페인트의 전반적인 마감 등 여러 가지 은밀한 기능이 포함되었다.[13]

1960년 USAF는 라이언 Q-2C 파이어비 드론의 레이더 단면을 축소했다.이는 공기 흡입구 위에 특수 설계된 스크린과 동체의 방사선 흡수 물질, 레이더 흡수 페인트를 통해 달성되었다.[15]

1970년대 미국 국방부는 스텔스 전투기 개발을 목표로 록히드 해브 블루 프로젝트를 시작했다.록히드와 노스롭사이에 수십억 달러의 계약을 확보하기 위한 치열한 경쟁이 있었다.록히드는 1962년부터 소련-러시아의 물리학자 표트르 우핌체프가 쓴 '소련 라디오, 모스크바의 물리적 회절 이론에서 가장자리 파동의 방법'이라는 제목의 텍스트를 입찰에 포함시켰다.1971년 이 책은 미국 공군의 해외기술부에 의해 같은 제목의 영어로 번역되었다.[16]이 이론은 미국의 스텔스기 F-117과 B-2의 설계에 결정적인 역할을 했다.[17][18][19]이 문서에 요약된 방정식은 레이더에 의해 비행기의 형태가 탐지성에 어떻게 영향을 미치는지 계량화했다.[20]당시 소련은 실제 설계에 대한 이러한 방정식을 해결할 수 있는 슈퍼컴퓨터 능력이 없었다.이는 컴퓨터 시뮬레이션에서 록히드가 1975년부터 F-117 나이트호크 제작 계약권을 확보하면서 희망다이아몬드의 워드플레이인 '홉리스 다이아몬드'라는 참신한 모양을 설계하기 위해 적용한 것이다.1977년 록히드는 해브 블루 계약에 따라 두 개의 60% 규모의 모델을 생산했다.Have Blue 프로그램은 1976년부터 1979년까지 지속된 스텔스 기술 시험기였다.Nortrop Grumman Tatacy Blue는 또한 복합 재료와 곡선 표면, 낮은 관측 가능성, 플라이 바이 와이어 및 기타 스텔스 기술 혁신의 개발에 한 몫을 했다.해브 블루의 성공으로 공군은 F-117을 개발한 시니어 트렌드 프로그램을 만들었다.[21][22]

원칙

스텔스 기술(또는 낮은 관측성을 위한 LO)은 하나의 기술이 아니다.그것은 사람 또는 차량이 감지될 수 있는 거리를 크게 줄일 수 있는 조합에 사용되는 일련의 기술이다; 더 많은 레이더 단면 감소는 물론 음향, 열 및 기타 측면도 포함한다.

레이더 단면(RCS) 감소

주요기사 : 레이더단면

레이더가 발명된 이후 거의, 탐지를 최소화하기 위한 다양한 방법들이 시도되어 왔다.제2차 세계 대전 중 레이더의 급속한 발전은 그 기간 동안 수많은 대위 레이더 조치의 똑같이 급속한 발전을 가져왔다; 이것의 주목할 만한 예는 chaff의 사용이었다.현대적인 방법으로는 레이더 방해와 속임수가 있다.

감소된 레이더 시그니처 항공기와 관련해 스텔스라는 용어는 록히드마틴 F-117 스텔스 전투기가 널리 알려졌던 80년대 후반에 유행했다.F-117을 처음으로 대규모로 사용한 것은 1991년 걸프전 때였다.그러나 F-117A 스텔스 전투기는 1989년 미국의 파나마 침공 작전인 저스트 코즈 작전 때 처음으로 전투에 투입됐다.[23]

차량형상

항공기

주요 기사:항공기 설계 프로세스
F-35 라이트닝 II는 F-16 파이팅 팰컨과 같은 이전의 미국 멀티롤 전투기보다 더 나은 은밀한 기능(이 착륙 기어 도어 등)을 제공한다.

레이더 단면을 줄일 수 있는 방식으로 항공기를 설계할 수 있는 가능성은 최초의 레이더 추적 시스템이 채용된 1930년대 후반에 인식되었으며, 적어도 1960년대 이후 항공기 형태는 탐지성에 상당한 차이를 보인다는 것이 알려져 있다.1960년대 영국 폭격기 아브로 벌컨은 큰 크기에도 불구하고 레이더에 눈에 띄게 작은 모습을 보였고, 때로는 레이더 스크린에서 완전히 사라졌다.현재는 꼬리의 수직적 요소와는 별개로 무기력하게 은밀한 모양을 하고 있었던 것으로 알려져 있다.1957년에도 불구하고 낮은 레이더 단면적(RCS)과 다른 스텔스 요소들 전에 디자인되고 있다는 것이 있었던 적이 한 consideration,[24]영국 왕족의 항공기 창업 기술적인 내용은 모든 항공기 지금까지 공부해, 불카누스의 몸매로 가장 단순한 레이더 개체를 점 치고,:오직 하나 또는 두가지 요소 significa 기여하고 지금까지 나타났다 밝혔다.ntly는 대부분의 다른 유형에서 3개 이상과 비교하여 (그 중 하나는 측면 RCS에 특히 관련된 수직 스태빌라이저로 되어 있다.)[25][27]작가 사이먼 킹슬리와 숀 퀘건은 레이더 시스템에 대해 글을 쓰면서 벌컨의 형상을 RCS를 줄이기 위한 행동으로 꼽았다.[28]이와는 대조적으로 투폴레프 95 러시아 장거리 폭격기(NATO 보고명 '베어')는 레이더상 눈에 띄었다.현재, 프로펠러와 제트 터빈 날개가 밝은 레이더 이미지를 만들어 낸다는 것이 알려져 있다;[citation needed] 곰은 4쌍의 큰 (지름 5.6미터) 회전 프로펠러를 가지고 있다.

또 다른 중요한 요인은 내부 건설이다.일부 스텔스 항공기는 레이더가 투명하거나 흡수되는 피부를 가지고 있으며, 그 뒤에는 리엔트런트 삼각형이라고 불리는 구조물이 있다.피부를 관통하는 레이더 전파는 이러한 구조물에 갇혀 내부 얼굴을 반사하고 에너지를 잃는다.이 방법은 블랙버드 시리즈 A-12, YF-12A, 록히드 SR-71 블랙버드에 처음 사용되었다.

레이더파를 방출 레이더에 다시 반사하는 가장 효율적인 방법은 직교 금속판을 사용하는 것으로, 이음새(2판) 또는 삼면(직교 3판)으로 구성된 코너 반사체를 형성한다.이 구성은 꼬리의 수직 및 수평 구성요소가 직각으로 설정된 재래식 항공기의 꼬리에서 발생한다.F-117과 같은 스텔스 항공기는 서로 다른 배치를 사용하여 꼬리 표면을 기울여 그들 사이에 형성된 모서리 반사를 줄인다.보다 급진적인 방법은 B-2 정령에서처럼 꼬리를 생략하는 것이다.B-2의 깨끗하고 낮은 드래그 비행 날개 구성은 그것의 예외적인 사거리를 제공하고 그것의 레이더 프로필을 감소시킨다.[29][30]비행 날개 디자인은 후방 레이더파를 반사할 각도가 없기 때문에 완벽한 스텔스 형태인 RCS인 소위 무한 평면 플레이트와 가장 흡사하다.[31]

YF-23 S-덕트 엔진 흡기구가 레이더 전파 탐지로 인한 엔진 은폐

꼬리를 바꾸는 것 외에도, 스텔스 설계는 날개나 동체 내에 엔진을 묻어야 하며, 또는 어떤 경우에는 현존하는 항공기에 스텔스를 적용하는 경우에는 압축기 날이 레이더에 보이지 않도록 공기 흡입구에 배플을 설치해야 한다.은밀한 모양은 어떤 종류의 복잡한 돌기 또는 돌출부가 없어야 하며, 이는 무기, 연료 탱크 및 다른 상점들이 외부로 운반되어서는 안 된다는 것을 의미한다.어떤 은밀한 차량은 문이나 해치가 열리면 발음이 안 된다.

가장자리 또는 고른 표면의 평행한 정렬은 스텔스 설계에도 종종 사용된다.그 기법은 구조물의 형태에 적은 수의 가장자리 방향을 사용하는 것을 포함한다.예를 들어 F-22A Raptor에서는 날개와 꼬리 평면의 앞쪽 가장자리가 동일한 각도로 설정된다.공기 흡입구 바이패스 도어와 공기 주입구 같은 다른 작은 구조물도 같은 각도를 사용한다.이것의 효과는 여러 각도에서 검출할 수 있는 확산 신호를 반환하기보다는 레이더 송신기에서 매우 특정한 방향으로 좁은 레이더 신호를 반환하는 것이다.반사된 빔이 검출기를 통과할 때 보이는 매우 짧은 신호 뒤에 그 효과를 "글리터"라고 부르기도 한다.레이더 조작자는 처리 시스템의 글리터 이벤트와 디지털 글리치를 구별하기 어려울 수 있다.

스텔스 에어프레임은 엔진 포트와 같은 일부 노출된 가장자리에 독특한 톱니바퀴를 표시하기도 한다.YF-23은 배기 포트에 그러한 톱니바퀴가 있다.이번에는 외부 기체에서 형상의 병렬 정렬의 또 다른 예다.

형상 요구사항은 F-117의 공기역학적 특성에서 크게 저하되었다.그것은 본질적으로 불안정하며, 플라이 바이 와이어 제어 시스템 없이는 비행할 수 없다.

마찬가지로 조종석 캐노피에 박막 투명 도체(증기 퇴적 금 또는 인듐 주석 산화물)를 코팅하면 일반적으로 레이더파가 조종석에 들어와 물체를 반사하기 때문에(조타 내부에는 복잡한 형상을 가지고 있으며 크기 가능한 복귀를 형성하고 있음) 항공기의 레이더 프로파일을 줄이는 데 도움이 된다.ry는 레이더로 복귀하지만 전도성 코팅은 들어오는 레이더파를 레이더로부터 멀어지게 하는 통제된 형태를 만든다.코팅이 얇아 파일럿 시력에 악영향을 미치지 않는다.

K32 HMS 헬싱보그, 스텔스함

배

주요기사 : 해군건축

선박들도 비슷한 방법을 채택했다.초기 알레이 버크급 구축함에는 몇 가지 시그니처 축소 기능이 포함됐지만.[32][33]노르웨이의 스키졸드급 초계함은 최초의 해안 방어선이었고 프랑스 라 파예트급 호위함은 첫 대양 스텔스함 입항이었다.다른 예로는 대만 투오치앙 스텔스호, 독일 삭센급 프리깃함, 스웨덴 비스비급 코르벳, USS 샌안토니오 수륙양용 수송부두, 그리고 대부분의 현대적인 군함 디자인이 있다.

자재

비금속 기체

유전체 복합 재료는 레이더에 더 투명하지만 금속이나 탄소 섬유와 같은 전기 전도성 재료는 물질 표면에서 전자기 에너지 사건을 반영한다.복합 재료는 재료의 유전체 및 자기 특성을 최적화하기 위해 페라이트도 포함할 수 있다.

레이더 흡수 물질

주요기사 : 방사선 흡수물질
B-2 폭격기의 피부.

종종 페인트로서 방사선 흡수 물질(RAM)은 특히 금속 표면의 가장자리에 사용된다.RAM 코팅의 재료와 두께는 다를 수 있지만, 그 작동 방식은 동일하다. 지상 또는 공중에 기반을 둔 레이더 스테이션의 복사 에너지를 코팅으로 흡수하고 그것을 다시 반사하기보다는 열로 변환하는 것이다.[34]현재 기술로는 유전체 복합체와 페라이트 동위원소가 함유된 금속 섬유가 있다.페라이트 기반 RAM으로 채워진 틈새로 반사하는 슈퍼파이크 위에 피라미드처럼 생긴 집락을 넣는 페라이트 계열의 RAM으로 구성된다.피라미드 구조물은 RAM의 미로에서 입사 레이더 에너지를 비껴간다.일반적으로 사용되는 재료 중 하나는 철구 페인트라고 불린다.[35]들어오는 전파에 맞춰 공명하고 에너지의 대부분을 열로 발산하는 미세한 철구를 함유하고 있어 검출기에 반사하는 일이 거의 없다.금감원은 전자파 에너지에 필터처럼 작용하는 평면 주기적 구조다.고려된 주파수 선택 표면은 페라이트 층에 붙여진 전도성 패치 요소로 구성된다.금감원은 여과와 마이크로파 흡수에 사용된다.

레이더 스텔스 대책 및 한계

저주파 레이더

쉐이핑은 저주파 레이더에 비해 훨씬 적은 스텔스 장점을 제공한다.레이더 파장이 대상의 약 2배 크기라면 반파 공진 효과는 여전히 상당한 복귀를 일으킬 수 있다.그러나 저주파 레이더는 가용 주파수 부족(다른 시스템에서 많이 사용하는 것)과 긴 파장을 감안한 회절제한 시스템의 정확성 부족, 레이더의 크기에 의해 전송이 어려워진다.장파 레이더는 표적을 탐지하여 대략 위치를 파악할 수 있지만, 표적을 무기로 조준하거나 전투기를 유도할 만한 충분한 정보를 제공하지 못한다.[36]

다중 방출기

스텔스기의 상당부분은 직접적인 귀환과는 다른 방향으로 온다.따라서 방출체가 수신기와 분리되어 있으면 검출이 더 잘 이루어질 수 있다.한 수신기에서 분리된 한 발광기를 두 개 이상의 수신기에서 분리된 한 개 이상의 방출기를 다극성 레이더라고 한다.휴대 전화 무선 송신탑을 포함한 민간 무선 송신기와 같은 방출기의 반사를 이용하자는 제안이 존재한다.[37]

무어의 법칙

무어의 법칙에 의해 레이더 시스템의 배후 처리 능력은 시간이 지남에 따라 상승하고 있다.이것은 결국 차량을 숨기는 물리적인 스텔스 능력을 잠식할 것이다.[38][39]

선박 웨이크업 및 스프레이

합성 조리개 측면 레이더를 사용하여 웨이크 패턴에서 선박의 위치와 방향을 탐지할 수 있다.[40]이것들은 궤도에서 탐지할 수 있다.[41]배가 바닷길을 통과할 때 레이더로 탐지할 수 있는 스프레이 구름을 던진다.[42]

음향학

참고 항목:음향 서명, 항공기 소음 및 헬리콥터 소음 감소

음향 스텔스는 잠수함이나 지상차량의 주요 역할을 한다.잠수함은 광범위한 고무 마운팅을 사용하여 수중 수동형 음파탐지기 어레이에 위치를 노출할 수 있는 기계적 소음을 차단하고 습기를 제거하며 피한다.

초기 스텔스 관측기들은 아래의 적군들에게 들리지 않도록 회전 속도가 느린 프로펠러를 사용했다.아음속 상태를 유지하는 스텔스 항공기는 소닉 붐의 추적을 피할 수 있다.SR-71 블랙버드와 같은 초음속 및 제트추진 스텔스 항공기의 존재는 블랙버드가 매우 빠른 속도와 고도에 더 의존했기 때문에 음향 시그니처가 항상 항공기 설계의 주요 동인은 아니라는 것을 나타낸다.

헬리콥터 로터 소음을 줄이는 한 가지 방법은 조절된 블레이드 간격이다.[43]표준 로터 블레이드는 균일한 간격으로 배치되며 주어진 주파수와 그 고조파에서 더 큰 노이즈를 발생시킨다.블레이드 사이의 다양한 간격을 사용하면 로터의 소음 또는 음향 신호를 보다 광범위한 주파수에 걸쳐 분산시킬 수 있다.[44]

가시성

추가 정보:군사위장, 현역위장, 항공기위장, 선박위장

가장 간단한 기술은 시각적 위장 기술이다; 차량이나 사람의 선을 색칠하고 분해하기 위해 페인트나 다른 재료를 사용하는 것이다.

스텔스기는 대부분 무광택 페인트와 어두운 색상을 사용하며 야간에만 운항한다.최근 데이라이트 스텔스(특히 USAF)에 대한 관심은 파괴적인 계획에서 회색 페인트의 사용을 강조하고 있으며, 향후 예후디 조명을 이용하여 기체를 감추거나(야간에 어떤 색의 항공기도 어둡게[45] 보이는 것을 포함, 하늘의 배경에 반대한다) 또는 일종의 적극적인 위장용으로 사용할 수 있을 것으로 추측된다.원래의 B-2 설계는 일부에 의해 클로로플루오로술폰산이라고 주장되는 콘트라레일 방지 화학물질을 위한 날개 탱크를 가지고 있었지만,[46] 이것은 최종 설계에서 조종사가 고도를[47] 변경해야 할 때를 알려주는 콘트라레일 센서로 대체되었고, 또한 비행 계획 또한 그것의 형성 확률을 최소화하는 고도를 고려한다.

우주에서 미러링된 표면은 알려진 또는 의심스러운 관찰자에게 빈 공간의 시각을 반영하기 위해 사용될 수 있다. 이 접근법은 여러 레이더 스텔스 계획과 호환된다.관측자에 상대적인 위성 방향의 세심한 통제가 필수적이며, 실수는 원하는 감소보다는 탐지성 향상으로 이어질 수 있다.

적외선

주요기사: 적외선 서명
참고 항목:적외선 대책

배기 플룸은 적외선 시그니처를 크게 한다.IR 시그니처를 줄이는 한 가지 방법은 비원형 테일파이프(슬릿 모양)를 장착해 배기 단면적 최소화하고 뜨거운 배기량과 차가운 주변 공기의 혼합을 극대화하는 것이다(히드록치 F-117 나이트호크 참조).종종, 이 과정을 증가시키기 위해 배기 흐름에 냉기를 의도적으로 주입한다(Ryan AQM-91 Firefly and Northrop Grumman B-2 Spirit 참조).스테판-볼츠만 법칙은 이것이 어떻게 에너지(적외선 스펙트럼의 열 복사)를 적게 방출하여 열 서명을 감소시키는지 보여준다.일부 항공기의 경우, 제트 배기가스가 날개 표면 위로 배출되어 록히드 F-117 나이트호크 및 비탈리티 페어차일드 공화국 A-10 썬더볼트 II에서와 같이 아래 관측자로부터 보호된다.적외선 스텔스 달성을 위해 배기가스는 방사하는 가장 밝은 파장이 대기 중 이산화탄소와 수증기에 흡수되는 온도로 냉각돼 배기가스의 적외선 가시성이 크게 떨어진다.[48]배기 온도를 낮추는 또 다른 방법은 연료 탱크가 날개를 따라 흐르는 공기에 의해 냉각된 열제거원 역할을 하는 배기관 내부에 연료와 같은 냉각수 유체를 순환시키는 것이다.[citation needed]

지상 전투는 능동 적외선 센서와 수동 적외선 센서를 모두 사용하는 것을 포함한다.따라서 미 해병대의 지상 전투복 요건 문서에는 적외선 반사 품질 표준이 명시되어 있다.[49]

무선 주파수(RF) 배출 감소

참고 항목: 전파

적외선 및 음향 방출을 줄이는 것 외에도 스텔스 차량은 탑재 레이더, 통신 시스템 또는 전자 인클로저에서 RF 누출과 같은 탐지 가능한 다른 에너지를 방출하지 않아야 한다.F-117은 패시브 적외선과 저조도 텔레비전 센서 시스템을 이용해 무기를 조준하고 F-22 랩터에는 레이더 경고 수신기 대응을 촉발하지 않고도 적기를 비출 수 있는 첨단 LPI 레이더가 탑재됐다.

측정

레이더 상의 표적의 이미지 크기는 레이더 단면이나 RCS에 의해 측정되며, 종종 기호 σ으로 표현되고 제곱미터로 표현된다.이것은 기하학적 영역과 같지 않다.완벽하게 전도된 단면적2 1m(즉, 직경 1.13m)의 RCS는 1m이다2.구 직경보다 훨씬 적은 레이더 파장의 경우 RCS는 주파수와 독립적이다.반대로 면적 1m의2 사각평판에는 RCS가 perpendicular=4 if A2 / λ2 (여기서 A=면적, λ=파장) 또는 레이더가 평면에 수직인 경우 10 GHz에서 13,982 m가2 된다.[50]비정상적인 입사각에서는 에너지가 수신기에서 멀리 반사되어 RCS가 감소한다.현대의 스텔스기는 항공기와 레이더에 따라 크게 다르지만 작은 새나 큰 곤충에 견줄 만한 RCS를 갖추고 있다고 한다.[51]

RCS가 대상의 단면적과 직접 관련이 있다면 이를 줄이는 유일한 방법은 물리적 프로파일을 작게 만드는 것이다.오히려 방사선의 많은 부분을 반사하거나 흡수함으로써 표적은 더 작은 레이더 단면을 달성한다.[52]

전술

록히드 F-117 나이트호크 같은 은밀한 타격 항공기는 보통 지휘통제소나 지대공 미사일(SAM) 배터리 등 엄호된 적지에 대해 사용된다.적의 레이더는 이들 현장 주변의 영공을 중첩된 탐지권으로 덮어서 재래식 항공기에 의한 탐지되지 않은 진입이 거의 불가능하게 만들 것이다.스텔스 항공기도 탐지할 수 있지만 레이더 주변의 단거리에서만 탐지할 수 있으며, 스텔스 항공기의 경우 레이더 탐지 범위에 상당한 차이가 있다.따라서 적절한 경로를 비행하는 은밀한 항공기는 레이더에 포착되지 않은 채로 있을 수 있다.스텔스 항공기가 탐지되더라도 C, X, Ku 대역에서 운용하는 사격통제 레이더는 매우 근접한 범위를 제외하고는 (미사일 유도용) 관측 가능한 저LO(LO) 제트기를 도색할 수 없다.[53]많은 지상 레이더는 도플러 필터를 이용하여 레이더에 상대적인 방사형 속도 구성요소를 가진 물체에 대한 감도를 개선한다.임무 계획자들은 적 레이더 위치와 항공기의 RCS 패턴에 대한 지식을 이용하여 위협 레이더에 항공기의 가장 낮은 RCS 측면을 제시하면서 방사상 속도를 최소화하는 비행 경로를 설계한다.이러한 '안전한' 항로를 비행할 수 있으려면 적의 레이더 탐지 범위를 이해할 필요가 있다(전자 정보 참조).AWACS와 같은 공중 또는 이동식 레이더 시스템은 스텔스 작동을 위한 전술 전략을 복잡하게 만들 수 있다.

리서치

메타서페이스의 발명 이후, RCS를 줄이는 전통적인 수단은 크게 개선되었다.[54][55][56]앞에서 언급한 바와 같이, 목적 형상의 일차적인 목표는 산란된 파동을 백스케이프 방향에서 다른 곳으로 돌리는 것인데, 이는 대개 근원이 된다.그러나 공기역학 측면에서는 성능을 저하시킨다.[57]최근 광범위하게 연구되고 있는 한 가지 실현 가능한 해결책은 대상의 기하학적 구조를 변경하지 않고 산란 파동을 리디렉션할 수 있는 메타서페이스를 사용하는 것이다.[54][55][56]이러한 메타서페이스는 주로 (i) 체커보드 메타서페이스, (ii) 그라데이션 지수 메타서페이스의 두 가지 범주로 분류할 수 있다.마찬가지로 음지수 메타물질은 굴절률이 마이크로파, 적외선 또는 광학 등과 같은 일부 주파수 범위에 대해 음의 값을 갖는 인공구조물이다.[58]이러한 것들은 검출성을 감소시키는 또 다른 방법을 제공하며, 설계된 파장에서 전자파 근사치를 제공할 수 있다.

플라즈마 스텔스(Plasma selse)는 차량의 RCS를 줄이기 위해 플라즈마라고 불리는 이온화 가스를 사용하는 것을 제안하는 현상이다.전자기 방사선과 이온화 가스 사이의 상호작용은 레이더로부터 차량을 은폐하는 것을 포함하여 많은 목적을 위해 광범위하게 연구되어 왔다.다양한 방법이 차량 주위로 플라즈마 층이나 구름을 형성하여 레이더의 방향을 전환하거나 흡수할 수 있으며, 단순한 정전기 주파수에서 보다 복잡한 레이저 방전에 이르지만, 이러한 방법은 실제로 어려울 수 있다.[59]

단순한 기하학적 구조와 낮은 복잡성(기계적으로 단순화, 적음 또는 없음)을 통해 스텔스용 낮은 RCS의 장점을 이용하여 공기역학적 목적을 수행하기 위해 항공기 비행 제어 시스템(예: 엘리베이터, 상승기, 플랩 및 플라이퍼론)의 기능을 날개로 통합하기 위한 여러 기술 연구 개발 노력이 존재한다.움직이는 부품 또는 표면, 유지관리의 감소 및 저중량, 비용(최대 50% 감소), 드래그(사용 중 최대 15% 감소), 관성(더 빠르고 강한 제어 응답을 위해 차량 방향을 변경하여 감지 감소)두 가지 유망한 접근법은 유연한 날개와 유동성이다.

플렉시블 윙에서는 날개 표면의 대부분 또는 전체가 비행 중에 공기 흐름을 꺾기 위해 모양을 바꿀 수 있다.적응력이 뛰어난 날개는 군사적, 상업적 노력이다.[60][61][62]X-53 액티브 에어로탄성 윙은 미 공군, 보잉, 그리고 NASA의 노력이었다.

유체학에서는 순환 제어와 추력 벡터링의 두 가지 방법으로 방향을 제어하기 위해 항공기에 사용하기 위해 유체 주입이 연구되고 있다.둘 다에서 더 큰 복잡한 기계 부품은 더 작고 단순한 유체 시스템으로 대체된다. 유체의 큰 힘이 더 작은 제트 또는 간헐적으로 유체의 흐름에 의해 우회되어 차량의 방향을 변화시킨다.기계 제어 표면이 움직이면 항공기 레이더 단면의 중요한 부분이 발생한다.[63]기계적 제어 표면을 생략하면 레이더 복귀가 감소할 수 있다.[63][64][65]BAE시스템스는 2010년부터 데몬(Demon)[64][63]이라는 이름의 무인항공기와 2017년부터 맨체스터대학에서 MAGMA라는 이름의 무인항공기 2대를 시험했다.[65]

날개 가장자리의 후미진 순환 제어에서 항공기 비행 제어 시스템은 유체 흐름을 방출하는 슬롯으로 대체된다.[66][67][68]

스텔스 항공기 목록

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감항선 목록

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전 세계 해군 함정은 주로 대함 미사일 탐지거리를 줄이고 실제 탐지 회피보다는 대응 효과를 높이기 위한 목적으로 서명 감소 기능을 통합했다.그러한 선박은 다음을 포함한다.

스텔스 헬기 목록

주요 기사:스텔스 헬기

참고 항목

참조

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외부 링크