Measuring Stealth Technology's Performance & ECM

[zx]

 

http://aviationweek.com/defense/measuring-stealth-technologys-performance

 

For the non-U.S. nations buying the Joint Strike Fighter, Lockheed Martin’s F-35 will be their first experience operating stealth aircraft. Since development of the aircraft began 15 years ago, radar technology has advanced and debate over the value of stealth has escalated. But several nations have now selected the F-35 in open competitions, citing in part the combat capability enabled by low observability. As the F-35 debuts at air shows outside the U.S., Aviation Week reexamines the fundamentals of stealth and whether it provides an advantage over the latest adversary radars.

Stealth Basics

Stealth is the science of reducing an object’s detectability to radar. The goal is to minimize the electromagnetic energy reflected back to a radar so it cannot distinguish the return from the signals created by environmental clutter and noise of its internal electronics. 

Large “fourth-generation” fighters such as the F-15, Su-27 and Tornado have radar cross-sections (RCS) of 10-15 m2. The F-16 and “Gen-4.5” fighters—Typhoon, Rafale, Su-35 and Super Hornet—are believed to be in the 1-3-m2 range. The F-35 and F-22 RCSs are said to equal a golf ball and marble, respectively. Based on Sukhoi’s claims that its Su-35 can detect 3-m2 targets at 400 km in a narrow-angle, maximum-power search, Aviation Week estimated how far away it can detect these fighters. Note the detection range in a standard search is half as much. Credit: Colin Throm/AW&ST

The metric of detectability is called radar cross-section (RCS), which normalizes the reflectivity of targets by comparing them to metal spheres. Human beings have an RCS of about 1 m2— they return as much radar energy as a sphere with a geometric cross-section of 1 m2. Since RCSs vary by orders of magnitude, it also is common to use the logarithmic unit “decibel square meters” (dBsm), in which 100 m2 converts to 20 dBsm and 0.1 m2 to -10 dBsm. 

RCS varies with the angle and frequency of the radar signal. The sector of greatest interest is ±45 deg. in azimuth and ±15 deg. in elevation, and the frequency band of greatest concern is X-band (8-12 GHz), where most fire-control radars operate. “All-aspect stealth”—minimizing detectability from any angle—and “broadband stealth”—reducing observability over a broader frequency range—can be achieved with greater cost or engineering tradeoffs.

Stealth technology reduces RCS by shaping an aircraft to “scatter” radar waves away from the emitter and using radar-absorbent material (RAM) to reduce reflections by turning the energy into heat. Traditionally, shaping accounts for 90% of stealth’s RCS reduction and materials 10%. 

Shaping starts with a focus on “specular” scattering, in which waves bounce off a structure like billiard balls. Flat surfaces reflect most energy at an angle equal to the incident wave and are therefore preferred and oriented to minimize returns to the radar. 

Engine intakes, cockpits, 90-deg. corners and other “multiple-bounce structures” reflect the most incoming energy back to their sources. Right angles are avoided entirely. Cockpit canopies are “metallized” with a few nanometers of gold or indium tin oxide to make them reflect radar energy. Engine fan faces can be shielded from radar illumination by external screens (F-117 and RQ-170), internal blockers (F/A-18E/F) or serpentine-shaped inlets (B-2, F-22 and F-35), all of which incorporate RAM.

Weapons and other stores are carried internally. Missiles, bombs and fuel tanks increase RCS with their pylons, round bodies, cruciform tailfins and sensor apertures. They also create multiple-bounce geometries with the airframes, which can increase RCS.

This front view of the F-117 shows the screens covering the engine intakes. The screen blocks most radar waves and traps the rest inside. Note also the hexagonal auxiliary intakes with edges aligned with the main intakes and side of the fuselage and the sawtooth pattern surrounding the canopy. Credit: U.S. Air Force

Edges diffract radar energy in a narrow, fan-like pattern but still at an angle equal to the incoming wave, and wing and tail tips diffract waves in all directions. Both are kept narrow to minimize RCS, and edges are angled away from the direction of the threat. 

Fuselage facets, control surfaces, leading and trailing edges, and gaps are oriented to concentrate reflections into a minimum number of angles. This “planform alignment” reduces detectability at every other angle. The surface is then covered with RAM, with special treatments for edges and tips. 

When waves strike surfaces at grazing angles, they induce currents that travel until they hit a discontinuity, where they radiate waves and bounce back to radiate again. The longer they travel, the weaker they become, particularly if the surface contains RAM, but any discontinuity—an edge, gap or step in the surface, or a material change—reflects them. Gaps around access panels must be covered with conductive tapes or caulks to bridge any electromagnetic discontinuities. Access panels and doors that open in flight, such as those for landing gear and weapon bays, have edges angled to reflect traveling waves away from the threat sector, often creating a “sawtooth” appearance.

Estimating RCS

There are formulas to calculate the RCS of simple shapes and computer programs to estimate those of more complex structures, but due to the difficulty in accounting for nonspecular mechanisms, interaction among structures and RAM, it is better to rely on RCSs determined by testing. Those numbers, sometimes cloaked in terminology of objects, have been discussed publicly. 

Almaz-Antey says the S-400’s 92N6E “Gravestone” fire-control radar can detect a 4-m2 radar-cross-section target at 250 km. Based on this figure, Aviation Week estimated its detection range against modern fighter aircraft. Credit: Colin Throm/AW&ST

Conventional aircraft of similar geometries and size tend to have similar RCSs. TheBoeing F-15 has a frontal RCS of around 10 m2. The Sukhoi Su-27 RCS is also in the 10-15-m2 range and the Panavia Tornado is likely in this neighborhood as well. The figure is larger if external stores are carried. The initial Boeing F/A-18’s RCS is believed to be in the 10-m2 realm, but F/A-18C/Ds began incorporating RAM in 1989. The smallerLockheed Martin F-16’s RCS is believed to be around 1-3 m2; the later C model is slightly stealthier than the F-16A, and signatures have also been reduced under Have Glass programs, which include application of RAM. 

Later “Generation 4.5” fighters all employ RCS reduction to some extent. The Eurofighter Typhoon program sought to reduce RCS by a factor of four compared to Tornado. The Sukhoi Su-35 claims reduction of 5-6 times over the Su-27. This likely puts the Su-35, along with Dassault Rafale, in the 1-3-m2 range. The F/A-18E/F, which Boeing says employs the most extensive RCS-reduction measures of any nonstealth fighter, is reported at 0.66-1.26 m2. 

While low observability is a spectrum and not a binary quality, “stealthy aircraft” usually implies an RCS of less than 1 m2. Russia’s new T-50 PAK FA is believed to be in the 0.1-1-m2 range. Cruise missiles come in at 0.1-0.2 m2. The F-117 was said to have an RCS equal to a small bird (0.01-001 m2). The F-35 RCS is compared to a “golf ball” and the F-22’s to “a marble”; these objects have RCS of 0.0013 m2 and 0.0002 m2, respectively.

Detectability vs. Radar

How does stealth affect survivability? Since radar waves expand spherically going to and returning from targets, the range at which an aircraft can be detected is proportional to the fourthroot of its RCS. Every tenfold reduction decreases detection range by 44%. 

The most advanced Russian fire-control radars yet deployed are the Irbis-E on the Su-35 and the ground-based 92N6E Gravestone, part of the formidable S-400 surface-to-air missile (SAM) system. The manufacturers of the Su-35 and S-400 claim good performance against “stealthy” targets, but their own numbers do not substantiate this.

Sukhoi states the Su-35 can detect a 3-m2 target at 400 km (250 mi.). That is a good range against an F-16 or Typhoon, but it means this newest Flanker cannot detect an F-35 until it is within 36 mi., and inside 22 mi. for an F-22. And the U.S. fighters can launch their medium-range AIM-120 AMRAAMs from more than 60 mi. away. Also, that detection range is for a maximum-power, narrow-angle search. In conventional search mode, the detection range is half as much. 

Almaz-Antey’s S-400 is feared for many reasons, including its longest-range (380-km) missile, but it cannot fire until its Gravestone radar has a target. According to the manufacturer, Gravestone detects a 4-m2 target at 250 km (155 mi.). Again, good against “reduced RCS” fighters, but the F-35 would not be seen until 21 mi. away and the F-22 13 mi. away. The U.S.’s internally carried Small Diameter Bombs can be dropped from more than 40 mi. away. 

Much of the debate over the continued value of stealth has been generated by developments in lower-frequency radars (to be addressed in the next installment of this series), able to detect aircraft optimized for X-band stealth at longer range. But these are search radars that lack the resolution to provide targeting data. The S-400’s 91N6E “Big Bird” search radar can detect 1-m2 targets at 338 km (210 mi.), almost twice the range of the Gravestone, but its batteries cannot launch until the fire-control Gravestone has a target.  

These figures are only estimates, but they are based on established formulas and public data from manufacturers and specialist engineers. The numbers convey the continuing advantage of stealth fighters, which can remain undetected until well within weapons range, even against top-end fire-control radars. These numbers suggest stealth remains a strong contributor to survivability against state-of-the-art weapon systems. 

Modifié le 13 juillet 2016 par zx

[Dany40]

Un rappel intéressant de la pertinence évidente de la furtivité pour encore pas mal d'années ...

[jean-françois]

Ce qui est amusant est que le Rafale n'apparait pas dans la liste des appareils

[zx]

le raffy est un cas à part dans le monde la furtivité, des choix pragmatiques de Dassault sur le compromis de la rcs et de ses missions opérationnelles, il mise beaucoup sur la furtivité électronique et la maîtrise de l'environnement électromagnétique, de plus les travaux sur le neuron lui a donné un gros  bonus à moindre coût en terme d'expérience sur la furtivité passive, il pourra donc comparer le future rafale F4 intégrant les différents PEA(DEDIRA,INCAS,..), les coques et les réservoir furtifs, avec le neuron.  surtout qu'ils ont presque la même taille. y a peut être eu déjà des tests, ca fait un moment que ces programmes sont lancés, on passe les cinq ans. on devrait voir bientôt quelque chose. il semblerait que ca soit pour 2020. cela coincide avec l'arrivé du F35 et de sa mise en service. les deux standards vont se confronter comme au bon vieux temps du M2000 et du F16.

 

 

Modifié le 10 juillet 2016 par zx

[stormshadow]

Le rafale n'as pas une RCS de 1-3m2 mais 10 fois moins au moins.

L'article ignore les IRST qui peuvent aisément détecter un chasseur à plus de 100km ce qui annule complètement l'avantage de la furtivité. Et le Su-35 a un IRST

[Nenel]

Conneries tout ça !

Et pour cause, un F15 en ras dada est loin d'être détecté à plus de 300 bornes par un système S/A aussi perfectionné soit il. Et même par un appareil volant. Sauf un type AWACS. 

[zx]

c'est un peu long à lire. à la fin, il fait la liste de toutes les publications ou il a trouvé ses références.

Electronic Countermeasure (ECM)

https://basicsaboutaerodynamicsandavionics.wordpress.com/2016/03/29/electronic-countermeasure-ecm/

traduction auto 

 

Contre-mesure électronique (ECM)

29 MARS 2016

Bref 

Depuis le radar utilisé dans la bataille pour tenter de gagner des armes de sensibilisation et de guidage supérieurs la situation, différentes techniques ont été créés afin de réduire l'efficacité de ces capteurs. Whiles contremesure passive tels que   Discrétion techniques ont été inventés pour aider les actifs militaires cacher et rester invisible depuis les capteurs ennemis, les techniques de contre - mesures électroniques ont été inventés pour confondre, submerger les capteurs de l' adversaire de sorte qu'ils sont incapables de suivre ou d' attaque amicales assets.This article va présenter et expliquer certaines techniques de contre - courants utilisés par les avions militaires.

Configuration physique 

Dispositifs de contre - radar sur les aéronefs prendre diverses formes et forms.Eachstyles de configuration a ses propres avantages, les inconvénients qui seront expliquées ci - dessous.

Balle: 

Le dispositif de contremesures électroniques la plupart des bases, a été inventé dans laSeconde Guerre mondiale II et utilisé par tous les avions militaires nowadays.Chaff se compose de très petits brins (ou dipôles) d'un noyau de silice cristalline revêtu d'aluminium. En cas de libération d'un aéronef, la balle forme initialement un radar nuage réfléchissant momentanée, puis se disperse dans l'air et , éventuellement , dérive vers le sol. La balle reflète efficacement les signaux radar dans diverses bandes ( enfonction de la longueur des fibres de paillettes), la largeur de bande de fréquence effective d'une seule longueur de paille sont variés de ± 5%, mais différentes longueurs de paille sont souvent mélangés pour augmenter la balle bande passante effective.Immédiatement après le déploiement de la balle, l'avion est obscurcie de détection radar par le nuage de paille qui brise momentanément le verrouillage radar. Afin demaximiser l'efficacité de la balle devant les libérer pilotes souvent effectuer lamanœuvre de faisceau (voler à la direction perpendiculaire à radar adversaire pour réduire l' effet doppler) .Le effet de la balle au radar est similaire à un écran de fumée pour les yeux nus.

Exemple: photo de RR-188 une seule cartouche contenant 400.000 dipôles paillettes, chacun dans 8 coupes, un capuchon en plastique, piston, et se sentait pad.

 avantages:

de petite taille, peuvent être transportés en grand nombre sans affecter porté la charge d'arme aircraf

le déploiement des leurres doesnot affectent la manœuvre des aéronefs en aucune façon

Désavantages:

Chaff décéléré rapidement après avoir été libéré, par conséquent, il y a une grande différence entre la vitesse de la plate-forme de support et de paillettes ainsi radar Doppler réduire l'efficacité des paillettes de manière significative.

 

 

gousses d'ECM:

Comme l'espace interne sur les combattants est limité, ils portent souvent leur système de brouillage à l'intérieur pod extérieur de la cellule. Jamming radars pod confondre / suppress adversaire en envoyant des ondes radio à la même fréquence que le radar .La principale composante de l'ECM pod sont des récepteurs, générateur de techniques et de transmetteurs, de puissants gousses d'ECM ont parfois turbine à air dynamique pour générer leur propre énergie électrique au lieu de se fondant sur le générateur d'aéronef.gousses Jammer sont souvent effectuées sur la station des avions de ligne centrale, un soutien dédié actif de brouillage telles que EA-18G peut transporter plus de 1 brouilleurs dans ce cas, la nacelle peut être effectuée sur les stations d'aile trop.

avantages:

 Les aéronefs peuvent transporter plus d'un pod de brouillage, mélanger match différence type de brouillage gousses pour satisfaire les exigences des missions permettent une plus grande flexibilité comparer aux systèmes internes.

Jamming composants pod tels que les récepteurs, TWT, générateur de technique peut être l'indépendance du processeur d'avions, permettent anciens combattants pour mener mêmes systèmes de brouillage que le nouvel avion capable de.

En raison de plus grande taille, pod de brouillage ont souvent antenne d'émission plus grand et plus la puissance disponible par rapport aux leurres FOTD et leurres d'air lancé, par conséquent, ils ont un pouvoir de blocage plus efficace et une meilleure directivité (gain).

Désavantages:

Augmenter section radar de l'avion et faites-le glisser lorsqu'il est porté

Réduire les avions agilité

Depend sur place (pylône ou de la station centrale), pod de brouillage ont souvent des taches aveugles au-dessus ou sous l'avion.

Les émetteurs sont situés sur des aéronefs, ainsi, des missiles en mode Hoj peuvent être une menace

 

 

Système de Jamming interne:

Pour pylônes gratuits pour les armes et les réservoirs de carburant, certains combattants ont système de brouillage intégré à l'intérieur de leur cellule, avec processeur et TWT placé complètement à l'intérieur du fuselage tout en récepteurs et émetteurs sont situés le long des ailettes arrière verticaux ou sur des aéronefs nez (dans certains cas rares système de brouillage sont situés pylônes d'avions à l'intérieur).

 

avantages:

360 degrés de couverture (systèmes de brouillage les plus internes n'ont pas de tache aveugle)

Les systèmes internes ainsi ne touchent pas la charge de l'arme de l'aéronef, section radar ou traînée.

Impact sur l'agilité de l'aéronef est faible (en raison du poids)

Haute puissance disponible pour les émetteurs.

Désavantages:

Systèmes de mise à niveau en fonction des cycles de développement de l'avion, donc plus lent taux et moins souple par rapport à un système de brouillage hors carte de mise à niveau.

L'espace limité disponible menant à petite ouverture émetteurs / récepteurs, le gain ainsi inférieur à celui sophistiquée ECM pod comme ALQ-99 ou NGJ ou un incendie de contrôle radar.

 Les émetteurs sont situés sur des aéronefs, ainsi, des missiles en mode Hoj peuvent être une menace

 

 

Actif Radar Electronically Scanned Array comme Jammer:

Contrairement à des radars de réseau de scanner mécaniques traditionnels qui ont un seul émetteur et le récepteur, un réseau actif à balayage électronique (AESA) radar composé de nombreuses petites émission à l'état solide / recevoir des modules, ce qui permet l'AAES de produire de nombreux «sous-faisceaux" simultanés à différentes les fréquences .Un radar AESA orienter son faisceau en envoyant des ondes radio séparées (avec un retard approprié) de chaque module T / R de sorte qu'ils interfèrent de manière constructive sous certains angles en face de l'ouverture de l'antenne, cette méthode aide qu'elle focaliser le faisceau mieux (gain supérieur ) que le radar parabolique traditionnel, et parce que tout se fait par voie électronique, radar AESA ont vitesse de balayage beaucoup plus élevé aussi. En raison de AAES radar caractéristiques uniques, sur certains combattants (F-35, F-22, F-18E / F), leurs radars de feu contrôlé sont utilisés non seulement pour localiser et forces piste ennemies, mais aussi pour le radar de la confiture ennemi, le réseau de l'attaque ennemie et de flux de données à grande vitesse.

Utilisation du radar de contrôle de tir en tant que système de brouillage est un cas unique de jammer interne, le principal différent d'un système de brouillage interne normale mis en place est la taille des émetteurs d'ouverture.

avantages:

Plus de puissance disponible pour les émetteurs par rapport à d'autres configuration (ECM pod ou d'un système de brouillage interne normal)

taille de l'ouverture supérieure aux autres configurations conduisant à beaucoup mieux directivité (meilleure focalisation de la puissance de brouillage)

Tous les composants sont donc internes ne portent pas atteinte à l'arme la charge, radar cross section ou l'agilité de l'aéronef

Désavantages:

Jammer a une couverture limitée: direction essentiellement frontale (égale à couvertures radar)

couvertures limitées de fréquences: principalement en bande X (à partir de 8-12 GHz)

Les émetteurs sont situés sur des aéronefs, ainsi, des missiles en mode Hoj peuvent être une menace

 

 

Leurres remorqués:

Le leurre remorqué a été développé par le Naval Research Laboratory au début des années 1980. Le noyau de leurres remorqués est un émetteur qui a amplifié et retransférer tout signal qu'il a reçu ainsi apparaître comme une cible attrayante avec de hauts RCS sur le radar adversaire. Lorsqu'il est déployé, le leurre est remorqué derrière l'aéronef hôte, la protection de l'avion et de son équipage contre les missiles RF-guidées en attirant le missile vers le leurre et loin de la cible visée. En terme profane, les leurres remorqués sont de petits émetteurs étant glisser derrière les avions.

avantages:

Leurres sont remorqués derrière des avions avec un câble de sorte qu'ils se déplacent à la même vitesse que les avions de parent, comme un effet résultat doppler ne permet pas de distinguer les leurres de la cible réelle.

leurres remorqués sont souvent stockés dans des pylônes d'aile, bout d'aile pod ou fuselage d'avion ainsi ne pas affecter la charge d'armes d'aéronefs

Désavantages:

Après le déploiement des leurres restent à distance et reliés aux aéronefs par un câble, limitant ainsi l'agilité des avions à faible G manœuvre.

Leurres sont remorqués ainsi toujours rester derrière la plate-forme réelle donc, missiles avec datalink 2 voies ou un guide de commande peut rendre remorqué leurre inefficace (parce adversaire opérateur SAM, le pilote peut choisir la cible pour les missiles pour attaquer).

leurres remorqués comptent totalement sur son propre composant interne (processeur, batterie et antenne) ne permettent donc pas le traitement, la puissance de brouillage, et la directivité de l'ECM pod ou d'un aéronef système ECM interne.

 

 

leurres fibre optique remorqués (FOTD):

Fibre optique leurres remorqués sont mis à jour des variantes de leurres remorqués.Alors que les leurres remorqués traditionnels reposent entièrement sur ses propres composants électroniques aux menaces réponse ennemis, leurres de fibres optiques ont une connexion fibre optique lui permettre de se fonder sur des aéronefs contre-mesures embarqués fréquences radio system.Aircraft bord guerre système électrique (EW) est conçu pour recevoir des signaux radar provenant des émetteurs de menaces potentielles via des antennes sur les sections avant et arrière de l'aéronef et pour générer une réponse de contre-mesures électroniques à la menace. Jamming peut utiliser soit l'émetteur embarqué (brouillage antenne sur avion) ou le hors-bord transmettant les capacités du leurre FOTD. Pour la réponse hors-bord, un signal de brouillage est généré par l'équipement de bord EW et fourni à un leurre remorqué derrière l'avion pour l'amplification et la transmission. Pour atteindre le leurre, le signal est converti à la lumière et transmise vers le bas d'une liaison par fibre optique pour le leurre. Dans le leurre, le signal lumineux est reconverti en RF, amplifié, et transmis en utilisant des antennes intégrées à l'intérieur du leurre. Alors que les leurres remorqués antiques souvent capables d'amplifier et le signal retransmit adversaire radar, fibre optique moderne remorqués leurres peuvent transmettre toute signal à bord contremesure système de l'aéronef capable de générer (de simple bruit de brouillage techniques à des techniques de brouillage trompeuses complexes)

Exemple diagramme des systèmes FOTD:

 

avantages:

Leurres est remorqué par un aéronef ne peut donc être distingué par effet Doppler

Merci à la fibre optique de lien avec le système de guerre électrique à bord de l'aéronef, les leurres est capable de générer des signaux de brouillage très complexes

Fournir la sécurité des aéronefs effectuée face missiles Accueil sur le mode Jam

Désavantages:

Après le déploiement des leurres restent à distance et reliés aux aéronefs par un câble, limitant ainsi l'agilité des avions à faible G manœuvre.

En raison de la petite taille (antenne et TWT), FOTD manque la puissance de brouillage des gousses d'ECM et de systèmes de brouillage interne aéronefs

 

A propos de HOJ : Pour missiles radio guidée modernes, si à tout moment pendant les missiles temps de vol la cible commence à utiliser des contre-mesures électroniques, les missiles peuvent changer son mode de suivi à domicile en confiture, Lorsque cela se produit les missiles maisons dans la direction du signal de brouillage, guider vers le point où le radar embarqué 'brûle àtravers «le brouillage et re-acquiert le radar. En mode maison-sur-jam les missiles entrelacé les impulsions actives du radar avec l' orientation passive de la confiture maison sur équipes.Lale mode HOJ ne fournit pas aussi bon Pk la direction active normale mais parce que les missilesne peuvent pas déterminer la cible la vitesse ou la distance de la cible , ils sont incapables d'effectuer l' interception de plomb (missiles vont dans ce mode est limité aussi parce que lesmissiles ne peuvent pas suivre une balistique arcs pour économiser l' énergie).

 

 

Leurres Air Lancé:

Comme radars obtenir plus sophistiqué et puissant, il se plus en plus difficile de tromper ou de submerger la défense aérienne avec brouillage électronique alone.Thusleurres aériens lancés ont été créés pour encombrer un écran radar avec de fausses cibles qui rend plus facile pour un attaquant d'obtenir dans les armes plage et neutraliser le radar.The concept est assez simple, leurres aériens lancés sont de petits véhicules aériens sans pilote, ils portent la signature d' augmentation sous-système, comme lentille de Luneberg pour imiter section radar des avions militaires avec GPS ou un système de navigation inertielle pour les aider suit pré itinéraire -planned ( laplupart des leurres peut être programmé avec environ 100 points de passage ou plus) .Decoys sont destinés à tromper un opérateur radar en leur faisant croire qu'ils sont l'air .Early effectivement avions lancé des leurres tels que ADM-141 TALD dépourvus moteur interne ainsi qu'ils peuvent seulement glisser et ont facile de prédire trajectory.However, leurres aériens lancés modernes tels que ITALD, ADM-161 MALD sont équipés d'un moteur à turboréacteur (ou moteur de fusée en cas d'AQM-37), lesaidant à atteindre beaucoup plus longues distances de distance, croisière à grande vitesse subsonique, monter et effectuer l' air à basse G maneuvers.Latest a lancé desleurres tels que MALD-J peut même porter brouilleur actif et 2 voies système datalink .La plupart des leurres aériens lancés modernes sont compatibles avec la norme MIL-STD-8591 14 pouces ( 35,56 cm) de pattes de suspension 1760 connexion d'interface ou unpowered ainsi, ils peuvent être portés par un large éventail d'avions militaires (tout avion capable de carry M-82 bombes).

avantages:

 Distinguer entre les leurres d'air et lancé des avions réels est une tâche difficile pour chaque radar, mais le dernier, et même avec le radar le plus moderne, il est impossible de distinguer les leurres et les missiles de croisière.

 Peut être programmé avec un nombre élevé de points de passage, et de voler complètement indépendant de la plate-forme après le lancement déployé ainsi permettre la planification des missions flexibles

Très longue portée (environ 400-900 km)

Certains appelants peuvent effectuer la communication et le brouillage du système leur permet d'effectuer des coopératives clignotant brouillage avec d'autres leurres ou des avions pour faire face aux missiles Hoj.

Compatible avec une large gamme de plates-formes et de supports d'armes, un seul combattant peut transporter jusqu'à 18-20 leurres en utilisant des supports triples et multiples éjecteurs 

Désavantages:

Station d'armes occupés à réduire ainsi les missiles bombes charge

Augmenter la section de traînée et radar transversale totale des aéronefs lorsqu'ils sont transportés sur des pylônes (pas applicable aux avions avec baies d'armes internes)

techniques non coopératifs reconnaissance cible (CNTR) tels que la modulation du jet-moteur utilisé par un radar moderne (la plupart des radars après 1980) peuvent distinguer les leurres de vrais avions.

Réduire les plates-formes d'agilité lorsqu'elles sont transportées en grand nombre

 

Techniques Electronics Countermeasure

contre-mesures radar sont souvent divisés à des types électroniques (actifs) et mécaniques (passive). systèmes de contre-mécaniques reflètent les ondes radar passivement pas d'antenne ou récepteur nécessaire transmission, quelques exemples de contremesure passive sont la paille, l'air a lancé des leurres. En revanche, les contremesures électroniques actif (brouillage) implique des systèmes que la transmission des ondes radio pour réduire l'efficacité du radar ennemi, un exemple de système de contremesures électroniques actifs sont ECM pod, FOTD.

Certaines techniques de brouillage commun seront expliqués below.To commencer, lebrouillage peuvent être classées en deux types généraux: (1) le bruit de brouillage et (2) brouillage trompeur.

Noise Jamming

Le bruit de brouillage est la forme de contremesures électroniques où brouilleur transmet un signal d'interférence (bruit blanc) dans la direction du radar de l' ennemi afin que la réflexion de l' avion est complètement submergé par interference.This type de brouillage est aussi appelé «déni de brouillage» ou «obscuration jamming». Le principal avantage du bruit de brouillage est que seuls peu de détails concernant l'équipement de l' ennemi ont besoin d' être connus. Au sein de la classe générale du bruit de brouillage, il existe trois techniques différentes pour générer un signal de typebruit.

Spot Jamming:

Dans ce type de brouillage, également appelé "point de blocage" ou "brouillage à bande étroite", toute la 
puissance du brouilleur est concentré dans une bande passante très étroite, depréférence identique 
à celle du radar. Spot brouillage est généralement dirigé contre un radar spécifique et nécessite 
un récepteur panoramique pour correspondre au signal de brouillage du signal radar.

 Contre-contre: 

Parce que le brouilleur ne peut bloquer une fréquence, un radar agile en fréquence ne serait guère affectée .Hence, saut de fréquence (choisir la fréquence de fonctionnement du radar au hasard) est la méthode habituelle pour traiter avec la tache de brouillage

missiles Hoj

Barrage Jamming:

Dans ce type de brouillage, toute la puissance du brouilleur est réparti sur une bande passante beaucoup plus large que celle du signal radar. En d'autres termes, elle implique le blocage massif et simultané de l'ensemble de la bande de fréquences.

Contre-contre:

brouilleurs Barrage doivent répandre l'énergie sur un large spectre de fréquences, il est donc moins efficace à nouveau radar de haute puissance.

Augmentation des cycles de service radar (cycle de service est le temps émetteur fonctionne pendant un microsecondes sur 100, cycles de travail plus élevées augmentent la gamme), des cycles de service plus élevés réduisent l'efficacité du brouilleur

Gain élevé radar (gain décrit comment l'antenne convertit le courant d'entrée en ondes radio dirigée dans une direction déterminée, un gain plus élevé signifie faisceau radar est plus étroit et il convertir plusieurs pourcentages de son énergie dans le sens spécifique)

missiles Hoj

Balayer Jamming:

Ceci est également similaire à coincement barrage. Dans ce cas, la puissance de sortie du brouilleur (fréquence de brouilleurs) est balayé d' avant en arrière sur une très large bande passante, parfois jusqu'à une octave (un mélange 2: 1 de la bande). Il est généralement vrai que la bande passante de balayage de brouillage est plus large que celle du brouillage de barrage, mais la bande passante relative est souvent déterminée par le matériel utilisé.Procédé différence réelle entre barrage et balayer les mensonges de brouillage dans les techniques de modulation et de la taille de la bande de fréquence couvert. Barrage de brouillage utilise souvent un signal modulé en amplitude couvrant une bande de fréquence de 10 pour cent ( par exemple, une bande passante égale à 10 pour cent de la fréquence centrale). Sweep jamming utilise souvent un signal modulé en fréquence et la fréquence est balayée en arrière sur une large bande de fréquences. À la fois de barrage et de balayage de brouillage sont utilisés lorsque la fréquence exacte du système ennemi est inconnu.

Contre-contre:

Fréquence espoir

Gain élevé, les radars de grande puissance

Augmentation des cycles de service

missiles Hoj

 

 

Deception Jamming

brouilleurs Deception portent des dispositifs de réception à bord afin d'analyser le radar ?? transmission, puis renvoyer les signaux cibles comme faux dans le but de confondre le radar..This est en contraste avec le type de brouillage de bruit, dont l'objectif est de masquer le signal réel par l'injection d'un niveau approprié de l'interférence du bruit comme dans la victime system.Techniques comme «bruit de brouillage" sont utiles pour la prise d'une installation radar hors de la commission, mais plus sophistiquée de brouillage de la tromperie peuvent faire l'ennemi pensent que leur radar fonctionne toujours quand il est effectivement rapporte fourchette cible incorrecte et des informations de vitesse Avec la tromperie de brouillage, un connaissance exacte de non seulement la fréquence de radar ennemi, mais tous les autres paramètres de transmission est nécessaire. brouillage Trompeur, en un sens, est la tache ou d'un point de brouillage d'une nature plus intelligent, le mode Hoj de missiles sont souvent moins efficaces à nouveau tromperie brouillage parce missiles, souvent, ne savent pas qu'ils sont brouillées (Il est important de noter que, si le brouillage est détecté puis Hoj peut encore être utilisé).

Ces dernières années , la capacité de brouillage radar trompeur a été amélioré de façon significative avec le développement de la radio numérique Mémoire de fréquence (DRFM) des techniques .Jammers avec la technologie DRFM sont largement rapportées dans la littérature, par exemple   ALQ-187 (v) 2, ALQ-131 EA PUP , bord Falcon, ALQ-211 (V) 9, ALQ-214 (V) 3, Spectra, ASQ-239 .DRFM est une technologie dans laquelle une mémoire numérique d' échantillonnage à grande vitesse est utilisé pour le stockage et les loisirs de fréquence radio signaux. l' aspect le plus significatif de DRFM est que comme un numérique "dupliquer" du signal reçu, il est cohérent avec la source du signal reçu. Par opposition à analogique «mémoire boucles», il n'y a pas dedégradation de signal provoquée par un cycle continu de l'énergie par l' intermédiaire d'un amplificateur frontal ce qui permet une plus grande portée pour des erreurs de blocage réactif et permet de brouillage prédictif.

Au sein de la classe générale de brouillage trompeur, il y a aussi quelques techniques différentes:

Range Deception

Le type le plus commun de la tromperie brouilleur est la déception de la plage (plage porte stealer), dont la fonction est de tirer la porte de repérage radar de la position cible grâce à l'introduction d'une fausse cible dans les circuits gamme-de suivi du radar. Au démarrage, le brouilleur renvoie une version amplifiée du signal reçu du radar. Le signal de tromperie brouilleur, étant plus fort que le signal de retour du radar, capture la plage de suivi circuits de signal de tromperie est ensuite progressivement retardé dans le brouilleur en utilisant une mémoire de RF, de ce fait «marcher» la porte de la plage aularge de la cible réelle (range- gate pull-off ou RGPO). Lorsque la porte de distance est suffisamment éloignée de la cible réelle, le brouilleur de tromperie est désactivée, ce quioblige le radar de poursuite dans un mode cible de réacquisition.

p / s: brouilleur peut parfois effectuer porte Range tirer dans, qui est la technique similaire à celle de la porte Range retirer, la principale différente est la cible apparaîtra pour se rapprocher de radar au lieu d'obtenir de plus amples aways

Contre-contre:

Trac PRF: une gamme radar de calcul à une cible en mesurant le temps écoulé entre la transmission d'impulsions et rendement cible reception.Thus , la portée maximale requise du radar détermine la fréquence maximale de répétition des impulsions du mode de Jitter .Dans radar, le temps entre successives impulsions est autorisé à varier d'une manière totalement aléatoire sur une série d'intervalles définis aussi longtemps que la condition de portée maximale est met.In théorie, un nombre infini de modèles PRI peut être généré en combinant décalage et la gigue. Impulsions variable rendent le brouilleur incapable d'anticiper lorsque l'impulsion d' éclairage suivant doit arriver.

Sauts de fréquence: le brouilleur besoin de temps pour analyser les signaux et se transformer en elle.

De pointe suivi: la prise de mesures non en fonction de l' endroit où le centre du signal de retour est , mais plutôt à la première edge.All RGPO / RGPI impulsion de couverture de brouillage a tendance à accuser les rendements de la cible par un incrément de temps

 

Surveiller l'intensité du signal.

Double Tracking: dans le radar de bord, la transformée de Fourier rapide (FFT) est utilisé pour traiter le signal sur les deux la gamme et de vitesse axes. De cette manière , la cible produit un écho qui, étant caractérisé à la fois étendue et la vitesse (Doppler) permet à double tracking.If la tentative de brouilleur d'ouvrir une seule porte pas cohérente avec l'autre, il est ignoré

Velocity Deception

En vitesse de tromperie de brouillage, le décalage Doppler est perturbée. Au début de l'opération de brouilleur, le signal d'illuminateur est détecté par le brouilleur et un signal de décalage Doppler exact faux, fort est renvoyé au radar. Le radar se verrouille sur le signal Doppler incorrect et le brouilleur balaye lentement la fréquence du signal faux plus loin de la fréquence Doppler réelle de la cible. Lorsque le radar a été conduit assez loin en fréquence, le brouilleur est éteint et le radar est une fois de plus à gauche sanscible.Le principe de base de la tromperie de vitesse est similaire à la gamme detromperie, il est donc parfois appelé Velocity porte Pull-Off (VGPO)

Contre-contre:

trac PRF

Fréquence espoir

suivi de pointe

Double suivi

porte de garde: un compteur des techniques qui impliquent présentant des capteurs autour de la porte dans laquelle le suivi est effectué de sorte que dès que la présence de l'écho supplémentaire est détectée, le système de suivi passe à la mémoire pendant une courte période, puis rachète l'ancienne cible .Accordingly, quand un brouilleur de tromperie tente d'attirer la porte de suivi à une fausse cible, dès que le véritable écho et l'écho trompeur séparé, l'écho vrai entrera dans la porte de garde, bloquant ainsi la porte de suivi. Lorsque les capteurs indiquent que l'écho trompeur a disparu, les portes seront à nouveau se positionner correctement.

couverture Impulsions

Ceci est un type de brouillage hybride qui intègre certaines des caractéristiques des deux points ou 
bruit et de déception brouilleurs barrage. . Ce type de brouilleur génère une salve de bruit qui est 'on' avant et après le retour de cible réelle couvrant ainsi le véritable retour.Ce type de brouilleur permet une faible répéteur alimenté pour répondre à un certain nombre de radars de la menace par le temps de 
partage.

Contre-contre:

Gain élevé, la puissance radar élevée pour brûler à travers signal de brouillage

missiles Hoj

Gain Inverse (Inverse Con-scan) Jamming

Inverse gain de brouillage est utilisé pour capturer les circuits d'un suivi de balayage radar conique angle de suivi. Cette technique répète une réplique du signal reçu avec une modulation d'amplitude induite qui est l'inverse de la transmission combinée du radar de la victime et l'antenne de réception des motifs de balayage. Contre un balayage radar de poursuite conique, un inverse de gain répéteur brouilleur a pour effet de provoquer une rétroaction positive, qui pousse l'antenne radar de poursuite de la cible plutôt que vers la cible. Inverse gain brouillage et RGPO sont combinés dans de nombreux cas pour contrer coniques radars de poursuite de balayage.

Contre-contre:

Monopulse radar

Aléatoire conique fréquence de balayage: modification de la vitesse de balayage d'une manière pseudo-aléatoire dans un domaine donné

Lobe sur réception seulement (LORO)

Conical Scan à la réception seulement (COSRO)

Fréquence espoir

trac PRF

Cross Eye Jamming 

Jamming Cross-eye est une technique d'ECM de déception angulaire qui emploie deux sources de brouillage spatialement séparés. Chaque source joue le rôle d' un brouilleur de type répéteur transmettant le même signal en même temps, et si les deux signaux arrivent au monopulse de missile  antenne d' environ 180 ° hors de phase, se produit une distorsion de front d' onde. Le chercheur de missile, en supposant que la source de signal se trouve le long de la normale au front d' onde, tente de ré-aligne l'antenne à angle droit par rapport à la distorsion du front d' onde. Cette antenne résultats ré-alignement dans le suivi des missiles incorrecte qui entraîne à son tour des informations de direction incorrecte étant transmises au pilote automatique de missiles. Cela peut éventuellement entraîner un échec de missiles substantielle distance.In un système de brouillage des yeux croix, une relation de 180 ° de phase entre les deux sources debrouillage peut être maintenu par la mise en place d' un système de transmission rétro-réfléchissant. Dans ce type de système, chacune des antennes de brouillage agit en tant que la source de signal pour un type brouilleur REPEATER. Cependant, le signal reçu par une antenne est transmise par l'autre, et vice versa. De cette façon, le retard total de propagation du demandeur à l' antenne de réception pour transmettre l' antenne et deretour à seeker est identique pour les deux chemins de signaux et, toutes choses étant égales, la phase des deux signaux arrivant au demandeur sera identique. A 180 ° déphaseur est alors ajouté à l' un des chemins pour créer une distorsion du front d' onde effect.Successful opération de brouillage des yeux croisées crée un nul interférométrique entre les signaux de brouillage dans la direction du radar des victimes. Le signal de brouillage doit rivaliser avec le rendement réel de la cible pour capturer l'angle du radar tracker. Pour parvenir à ce que le bruit d'angle provoqué par la cible radar réelle doit perturber l'antenne du radar de la valeur nulle du signal de brouillage en une quantité suffisante pour un blocage positif rapport signal à générer .Comme Par conséquent, le brouillage de signal d' exigence d'au moins 20dBsm est nécessaire pour lefonctionnement de brouillage des yeux croix réussie.

Contre-contre:

trac PRF

Fréquence espoir

Gain élevé, la puissance radar élevée pour brûler à travers signal de brouillage

Augmentation des cycles de service radar

 

 

Cross-Polarized Jamming 

La polarisation d'une onde électromagnétique est définie comme étant l'orientation du vecteur champ électrique. Comme nous le savons vecteur champ électrique est perpendiculaire à la fois la direction du Voyage et le vecteur de champ magnétique. La polarisation est décrite par la figure géométrique tracée par le vecteur champ électrique sur un plan fixe perpendiculaire à la direction de propagation, que l'onde se déplace à travers cette réponse d'antenne de type plane.Reflectors à des signaux à polarisation croisée très différentes à partir des signaux de polarisation normales, et brouillage à polarisation croisée exploité ce fait. Les antennes brouilleur utilisation 2 de transmission qui sont 90 degrés de polarisation (par exemple: on peut être vertical et les autres horizontales), ce causer le radar des victimes de réagir par erreur avec l'erreur de suivi très important.

Contre-contre:

Filtre polarisant

jamming Cross-polarisés ne peut pas affecter l'antenne de plaque plane (comme AAES, radars PESA) car il n'y a pas de géométrie avant

jamming Cross-Polarized nécessite très grand J / S pour surmonter la faiblesse des lobes condon, donc, un gain élevé, les radars à haute puissance sont possibles à l'encontre de ce type de brouilleur.

 

Jupe Jamming

Brouillage dans la jupe, le brouilleur exploite la réponse en phase des filtres dans le récepteur radar en injectant un signal de brouillage fort dans une région située juste au-dessus ou au-dessous de la fréquence du filtre. Cela peut provoquer une non-linéarité dans la réponse en phase dans la bande utile, ce qui peut affecter les circuits de poursuite du radar.

Contre-contre:

fréquence de brouillage Jupe efficacité dépend du déséquilibre entre les canaux de somme et de différence, à ces fréquences où les changements rapides de phase sont présents dans chaque canal .Ainsi, il peut être contre par la conception et la construction d'un radar prudent.

 

 

 

actif Annulation

Annulation active est une technique de brouillage militaire théorique qui implique l'échantillonnage d'un signal radar entrant, l'analyse, puis retourner le signal légèrement hors de phase, donc "l'annulation" it out en raison de l'interférence destructive. Bien qu'il n'y ait pas d'information officielle sur les systèmes utilisant cette technique en service de brouillage, il est répandu pour être utilisé sur Rafale avec la suite SPECTRA.

Contre-contre:

Fréquence espoir (d'annulation active exigent des informations exactes sur les impulsions pour produire des impulsions d'annulation, donc la fréquence radar agile sont susceptibles non affectée)

trac PRF (impulsions d'annulation doivent être transmis au moment exact pour produire un effet d'interférence souhaitable, aléatoire PRF rendre le brouilleur incapable de prédire quand l'impulsion suivante à venir)

radars multiples

 

Jamming Tactics:

clignotant Jamming

Clignotant brouillage est une tactique de brouillage efficaces contre monopulse autodirecteur radar et à la maison sur les missiles de confiture. Il provoque l' angle deligne de vue à l' étape en continu entre les deux positions angulaires par 2 actifs de brouillage d' émission par spires 2 actifs peuvent envoyer des déclarations à radar hostile au taux proche de la bande passante d'asservissement (typiquement de quelques Hz), ce qui peut causer résonner à la cible radar et le résultat en grande dépassement, si une nouvelle demande missiles Hoj, cela causerait des missiles à lacet sauvagement et manquer les deux cibles.

Stand-off Jamming

Soutien signal de brouillage est rayonnée à partir d' une plate - forme et est utilisé pour protéger les autres plates - formes, pour le stand-off de brouillage (SOJ) le support debrouillage plate - forme est de maintenir une orbite à une longue portée du radar - généralement au - delà des armes plage.Procédé avantage de cette méthode est que laplate - forme de brouillage peut être à l' abri des missiles Hoj, les inconvénients est qu'il est beaucoup plus difficile de maintenir suffisamment le rapport J / S.

Stand in Jamming

Soutien signal de brouillage est rayonnée à partir d' une plate - forme et est utilisé pour protéger les autres platforms.For se tenir dans le brouillage (SIJ) un véhicule piloté àdistance est en orbite très proche du radar de la victime tout en transmettant le signal de brouillage .Depuis le brouilleur est plus proche de radar hostile, la puissance nécessaire à l' écran la même cible de SIJ est beaucoup plus faible par rapport à SOJ.

Terrain Bounce Jamming:

rebond Terrain brouillage est une tactique de brouillage unique créé pour faire face aux missiles Hoj. Normalement, le faisceau électromagnétique de brouilleur est transmis vers le radar de la victime dans un chemin direct ainsi, missiles home-sur-jam seront en mesure de suivre l'angle (direction) du signal brouilleur et voler à cette direction.Terrance rebond tactique exploite le fait cette surface au sol / mer peut refléter opérateur radio waves.Jammer dirigera brouillage faisceau vers ces surfaces au lieu de directement le radar hostile de sorte que le faisceau de brouillage proviendra d'une direction de différence par rapport au brouilleur réelle. En conséquence, cette tactique peut être utilisé pour tromper Hoj en croire que le brouilleur situé quelque part sur ground.Terrance tactiques de rebond fonctionne mieux quand les avions volent à basse altitude, près de la surface plane, comme la mer. Principal inconvénient de cette tactique est que la puissance rayonnée de brouilleur est réduite

Jamming-to-Signal Ratio:

Lorsque Jamming est pris en compte dans l'équation du radar, les quantités de plus grand intérêt sont Jamming rapport signal ( J / S ) and Burn-Through Range. " J -vers-- S " est le rapport entre la puissance du signal du signal de brouillage ( J ) à la puissance de signal du signal de retour de la cible ( S ). Elle est exprimée en " J / S » et souvent mesurée en dB.

En dehors de leurs besoins uniques de chaque technique de brouillage spécifique, pour lebrouillage pour être efficace J doit dépasser S d' un certain montant, par conséquent, le résultat souhaité d'un J / S calcul en dB est un nombre positif .Il est une erreur commune que  J / S  ratio requis pour bloquer tout radar est fixe value.In réalité, cependant le nécessaire J / S variait considérablement selon les techniques de brouillage et le type de radar .

Gamme Burn-est à travers le radar à la distance où le signal de retour de cible peut d'abord être détecté par l'ECM et est généralement un peu plus loin que gamme de croisement où cibler J = de S . Il est généralement la plage où le J / S est égal à juste le minimum J / S exigence.

Comme signal de brouillage n'a qu'à parcourir un chemin, comme la gamme aller plus loin, le brouilleur a plus d'avantage que le radar, car le brouillage diminution de puissance au rythme plus lent

Comme le montre la J / S équation plus tôt, les facteurs affectant plage de combustion par l' intermédiaire sont:

ERPs =  Puissance apparente rayonnée de radar

ERPj = Puissance apparente rayonnée de jammer

G = Gain d' antenne

RCS = Cible section radar

 

Modifié le 13 juillet 2016 par zx

[rogue0]

Le 07/07/2016 à 20:03, zx a dit :

 

http://aviationweek.com/defense/measuring-stealth-technologys-performance

  Révéler le texte masqué

For the non-U.S. nations buying the Joint Strike Fighter, Lockheed Martin’s F-35 will be their first experience operating stealth aircraft. Since development of the aircraft began 15 years ago, radar technology has advanced and debate over the value of stealth has escalated. But several nations have now selected the F-35 in open competitions, citing in part the combat capability enabled by low observability. As the F-35 debuts at air shows outside the U.S., Aviation Week reexamines the fundamentals of stealth and whether it provides an advantage over the latest adversary radars.

Stealth Basics

Stealth is the science of reducing an object’s detectability to radar. The goal is to minimize the electromagnetic energy reflected back to a radar so it cannot distinguish the return from the signals created by environmental clutter and noise of its internal electronics. 

Large “fourth-generation” fighters such as the F-15, Su-27 and Tornado have radar cross-sections (RCS) of 10-15 m2. The F-16 and “Gen-4.5” fighters—Typhoon, Rafale, Su-35 and Super Hornet—are believed to be in the 1-3-m2 range. The F-35 and F-22 RCSs are said to equal a golf ball and marble, respectively. Based on Sukhoi’s claims that its Su-35 can detect 3-m2 targets at 400 km in a narrow-angle, maximum-power search, Aviation Week estimated how far away it can detect these fighters. Note the detection range in a standard search is half as much. Credit: Colin Throm/AW&ST

The metric of detectability is called radar cross-section (RCS), which normalizes the reflectivity of targets by comparing them to metal spheres. Human beings have an RCS of about 1 m2— they return as much radar energy as a sphere with a geometric cross-section of 1 m2. Since RCSs vary by orders of magnitude, it also is common to use the logarithmic unit “decibel square meters” (dBsm), in which 100 m2 converts to 20 dBsm and 0.1 m2 to -10 dBsm. 

RCS varies with the angle and frequency of the radar signal. The sector of greatest interest is ±45 deg. in azimuth and ±15 deg. in elevation, and the frequency band of greatest concern is X-band (8-12 GHz), where most fire-control radars operate. “All-aspect stealth”—minimizing detectability from any angle—and “broadband stealth”—reducing observability over a broader frequency range—can be achieved with greater cost or engineering tradeoffs.

Stealth technology reduces RCS by shaping an aircraft to “scatter” radar waves away from the emitter and using radar-absorbent material (RAM) to reduce reflections by turning the energy into heat. Traditionally, shaping accounts for 90% of stealth’s RCS reduction and materials 10%. 

Shaping starts with a focus on “specular” scattering, in which waves bounce off a structure like billiard balls. Flat surfaces reflect most energy at an angle equal to the incident wave and are therefore preferred and oriented to minimize returns to the radar. 

Engine intakes, cockpits, 90-deg. corners and other “multiple-bounce structures” reflect the most incoming energy back to their sources. Right angles are avoided entirely. Cockpit canopies are “metallized” with a few nanometers of gold or indium tin oxide to make them reflect radar energy. Engine fan faces can be shielded from radar illumination by external screens (F-117 and RQ-170), internal blockers (F/A-18E/F) or serpentine-shaped inlets (B-2, F-22 and F-35), all of which incorporate RAM.

Weapons and other stores are carried internally. Missiles, bombs and fuel tanks increase RCS with their pylons, round bodies, cruciform tailfins and sensor apertures. They also create multiple-bounce geometries with the airframes, which can increase RCS.

This front view of the F-117 shows the screens covering the engine intakes. The screen blocks most radar waves and traps the rest inside. Note also the hexagonal auxiliary intakes with edges aligned with the main intakes and side of the fuselage and the sawtooth pattern surrounding the canopy. Credit: U.S. Air Force

Edges diffract radar energy in a narrow, fan-like pattern but still at an angle equal to the incoming wave, and wing and tail tips diffract waves in all directions. Both are kept narrow to minimize RCS, and edges are angled away from the direction of the threat. 

Fuselage facets, control surfaces, leading and trailing edges, and gaps are oriented to concentrate reflections into a minimum number of angles. This “planform alignment” reduces detectability at every other angle. The surface is then covered with RAM, with special treatments for edges and tips. 

When waves strike surfaces at grazing angles, they induce currents that travel until they hit a discontinuity, where they radiate waves and bounce back to radiate again. The longer they travel, the weaker they become, particularly if the surface contains RAM, but any discontinuity—an edge, gap or step in the surface, or a material change—reflects them. Gaps around access panels must be covered with conductive tapes or caulks to bridge any electromagnetic discontinuities. Access panels and doors that open in flight, such as those for landing gear and weapon bays, have edges angled to reflect traveling waves away from the threat sector, often creating a “sawtooth” appearance.

Estimating RCS

There are formulas to calculate the RCS of simple shapes and computer programs to estimate those of more complex structures, but due to the difficulty in accounting for nonspecular mechanisms, interaction among structures and RAM, it is better to rely on RCSs determined by testing. Those numbers, sometimes cloaked in terminology of objects, have been discussed publicly. 

Almaz-Antey says the S-400’s 92N6E “Gravestone” fire-control radar can detect a 4-m2 radar-cross-section target at 250 km. Based on this figure, Aviation Week estimated its detection range against modern fighter aircraft. Credit: Colin Throm/AW&ST

Conventional aircraft of similar geometries and size tend to have similar RCSs. TheBoeing F-15 has a frontal RCS of around 10 m2. The Sukhoi Su-27 RCS is also in the 10-15-m2 range and the Panavia Tornado is likely in this neighborhood as well. The figure is larger if external stores are carried. The initial Boeing F/A-18’s RCS is believed to be in the 10-m2 realm, but F/A-18C/Ds began incorporating RAM in 1989. The smallerLockheed Martin F-16’s RCS is believed to be around 1-3 m2; the later C model is slightly stealthier than the F-16A, and signatures have also been reduced under Have Glass programs, which include application of RAM. 

Later “Generation 4.5” fighters all employ RCS reduction to some extent. The Eurofighter Typhoon program sought to reduce RCS by a factor of four compared to Tornado. The Sukhoi Su-35 claims reduction of 5-6 times over the Su-27. This likely puts the Su-35, along with Dassault Rafale, in the 1-3-m2 range. The F/A-18E/F, which Boeing says employs the most extensive RCS-reduction measures of any nonstealth fighter, is reported at 0.66-1.26 m2. 

While low observability is a spectrum and not a binary quality, “stealthy aircraft” usually implies an RCS of less than 1 m2. Russia’s new T-50 PAK FA is believed to be in the 0.1-1-m2 range. Cruise missiles come in at 0.1-0.2 m2. The F-117 was said to have an RCS equal to a small bird (0.01-001 m2). The F-35 RCS is compared to a “golf ball” and the F-22’s to “a marble”; these objects have RCS of 0.0013 m2 and 0.0002 m2, respectively.

Detectability vs. Radar

How does stealth affect survivability? Since radar waves expand spherically going to and returning from targets, the range at which an aircraft can be detected is proportional to the fourthroot of its RCS. Every tenfold reduction decreases detection range by 44%. 

The most advanced Russian fire-control radars yet deployed are the Irbis-E on the Su-35 and the ground-based 92N6E Gravestone, part of the formidable S-400 surface-to-air missile (SAM) system. The manufacturers of the Su-35 and S-400 claim good performance against “stealthy” targets, but their own numbers do not substantiate this.

Sukhoi states the Su-35 can detect a 3-m2 target at 400 km (250 mi.). That is a good range against an F-16 or Typhoon, but it means this newest Flanker cannot detect an F-35 until it is within 36 mi., and inside 22 mi. for an F-22. And the U.S. fighters can launch their medium-range AIM-120 AMRAAMs from more than 60 mi. away. Also, that detection range is for a maximum-power, narrow-angle search. In conventional search mode, the detection range is half as much. 

Almaz-Antey’s S-400 is feared for many reasons, including its longest-range (380-km) missile, but it cannot fire until its Gravestone radar has a target. According to the manufacturer, Gravestone detects a 4-m2 target at 250 km (155 mi.). Again, good against “reduced RCS” fighters, but the F-35 would not be seen until 21 mi. away and the F-22 13 mi. away. The U.S.’s internally carried Small Diameter Bombs can be dropped from more than 40 mi. away. 

Much of the debate over the continued value of stealth has been generated by developments in lower-frequency radars (to be addressed in the next installment of this series), able to detect aircraft optimized for X-band stealth at longer range. But these are search radars that lack the resolution to provide targeting data. The S-400’s 91N6E “Big Bird” search radar can detect 1-m2 targets at 338 km (210 mi.), almost twice the range of the Gravestone, but its batteries cannot launch until the fire-control Gravestone has a target.  

These figures are only estimates, but they are based on established formulas and public data from manufacturers and specialist engineers. The numbers convey the continuing advantage of stealth fighters, which can remain undetected until well within weapons range, even against top-end fire-control radars. These numbers suggest stealth remains a strong contributor to survivability against state-of-the-art weapon systems. 

Merci, surtout pour le second article.

Le premier, n'énonce pas de mensonge direct, mais fait des hypothèses étonnamment généreuses, et bizarrement toutes favorables au JSF (ou aux chasseurs furtifs américains):

• Aucune mention de la détection et engagement via IRST (dont aucun chasseur américain actuellement en service est doté : (je parle de FOC, pas IOC, donc le JSF est exclu )
   
• La SER (et donc les portées de détection) mentionnent seulement les cas les plus favorables : Bande-X, en frontal, et radar de veille.
  Aucune mention de radars en bande L (style Pak FA) contrant les revêtements furtifs, ni de la furtivité dégradée hors secteur frontal du JSF
   
• Pour les radars de veille, la furtivité réduit bien la portée de détection de la racine carrée de la réduction de la SER. OK
  Cependant, contre les radars de contrôle de tir, si je me rappelle bien mes manuels, la réduction de portée n'est plus que la racine quatrième.
  C'est nettement moins favorables aux furtifs.

On va dire que cette semaine, Bill Sweetman devait être en vacance...

 

[kotai]

Tu as oublié la doctrine US qui consiste a utilisé massivement le brouillage par des avions dédies....

[rogue0]

Le 08/08/2016 à 05:42, kotai a dit :

Tu as oublié la doctrine US qui consiste a utilisé massivement le brouillage par des avions dédies....

C'est pas faux

Mais l'article que je critiquais a aussi oublié d'en parler.

D'ailleurs, avec le EA-18G Growler, les forces aériennes US garderont-t-elles l'organisation d'escadrilles interarmes de brouilleur dédiés ?
(tradition commencée avec les EA-6B, mis au pot commun avec la retraite des EF-111)

[DEFA550]

Le 8 août 2016 à 05:42, kotai a dit :

Tu as oublié la doctrine US qui consiste a utilisé massivement le brouillage par des avions dédies....

C'est très bien le brouillage massif omnidirectionnel. Ca brouille tout, même ses propres capteurs.

[FATac]

C'est la doctrine "Daredevil" : peut importe de devenir aveugle si l'on est super-entendant.

Après, ce n'est pas totalement sans risque non plus :

 

[TMor]

Le 07/10/2016 à 11:20, zx a dit :

...vont se confronter comme au bon vieux temps du M2000 et du F16.

Rectification : vieux temps du Mirage F1E/M53 et du F-16.

[zx]

 

China offers anti-stealth radars for export

http://www.janes.com/article/65452/china-offers-anti-stealth-radars-for-export

[prof.566]

On 10/07/2016 at 11:20 AM, zx said:

le raffy est un cas à part dans le monde la furtivité, des choix pragmatiques de Dassault sur le compromis de la rcs et de ses missions opérationnelles, il mise beaucoup sur la furtivité électronique et la maîtrise de l'environnement électromagnétique, de plus les travaux sur le neuron lui a donné un gros  bonus à moindre coût en terme d'expérience sur la furtivité passive, il pourra donc comparer le future rafale F4 intégrant les différents PEA(DEDIRA,INCAS,..), les coques et les réservoir furtifs, avec le neuron.  surtout qu'ils ont presque la même taille. y a peut être eu déjà des tests, ca fait un moment que ces programmes sont lancés, on passe les cinq ans. on devrait voir bientôt quelque chose. il semblerait que ca soit pour 2020. cela coincide avec l'arrivé du F35 et de sa mise en service. les deux standards vont se confronter comme au bon vieux temps du M2000 et du F16.

 

 

DEDIRA vole et marche bien (déclaration faite à Bubzy lors de l'annonce du F3R à Merignac)

http://www.portail-aviation.com/2014/01/visite-de-le-drian-au-merignac-des.html

On 10/08/2016 at 10:47 AM, DEFA550 said:

C'est très bien le brouillage massif omnidirectionnel. Ca brouille tout, même ses propres capteurs.

Ca devrait changer avec le NGJ non?

Modifié le 17 janvier 2017 par prof.566

[bubzy]

Merci de modifier ton propos, la personne voulant rester discrète, c'est une question de confiance pour nous également. On dira... Une personne proche du dossier !

[zx]

vidéo podcast, aviationweeks (en anglais bien sur)

Podcast: Developments In Stealth And Counterstealth

http://aviationweek.com/defense/podcast-developments-stealth-and-counterstealth

Modifié le 23 janvier 2017 par zx

[rogue0]

Mise à jour de la liste des articles, venant du fil FCAS

Je répond ici pour ne pas polluer le fil FCAS

2 remarques générales:

Comme déjà remarqué, les premiers liens font des hypothèses généreuses avec les avions tactiques VLO : aspect frontal idéal, radars en bande X (idéal pour les matériaux absorbant), pas d'IRST, pas de radar bistatique, etc.
 

En préambule du 3ème article, il souligne bien le rôle encore primordial des formes de l'appareil par rapport aux matériaux absorbants (sauf quelques exceptions

Citation

Typically, shaping accounts for 90% of the radar cross-section (RCS) reduction of a stealth aircraft and RAM the remaining 10%. And where RAM might reduce RCS by an order of magnitude, shaping can shrink it by three or four orders

 

Et de mémoire, je pense que les matériaux absorbants sont peu efficaces face à des ondes longue (décamétrique), capable de faire résonner tout le fuselage.

Merci pour le 3ème article (nouveau) :
il manque plusieurs précisions importantes :
l'absorption de 20dB est peut-être possible en couche très fine (en bande métrique VHF en quelques mm d'épaisseur!!) , mais c'est sur un spectre étroit (ou seulement en basse fréquence pour la ferrite):

Pour rester efficace en bande X, il semble encore nécessaire d'utiliser des revêments absorbants épais pour couvrir les bandes utilisées pour le contrôle de tir (Bande X à Bande L).
(NdT : 11cm d'absorbant pour -20dB en bande L, cad 60cm de longueur d'onde ... ne parlons pas de VHF)

(PS : si quelqu'un a une doc sur comment faire de l'absorption par résonance vu la différence de longueur d'onde je suis preneur...).

Citation

Absorption performance of 20 dB (99%) is achieved by commercially available “resonant absorbers” with resonant frequencies of 1-18 GHz and thicknesses of 0.04-0.2 in. The technique is inherently narrowband, however, with significant absorption extending perhaps 15% from the resonance frequency.

Citation

Counterintuitively, at lower bands, some magnetic materials become more effective because their energy storage —permeability—increases. At frequencies of 30-1,000 MHz, certain ferrites exhibit extreme wave compression and impedance close to air. Commercial ferrite tiles can achieve over 20 dB reduction in VHF band and 10 dB reduction through UHF, with a thickness of only 0.25 in. and a weight of 7 lb./ft.2.

 

Citation

Given this limited bandwidth, as well as higher weight and cost, dielectric absorbers are preferred for wideband absorption at high frequencies. Since dielectrics have no magnetic properties, their impedances never match air, but by using layers of materials—each with an increasing concentration of carbon particles—permittivity, conductivity and dielectric losses all gradually increase while impedance gradually decreases. Layers can also be adjusted to maximize cancellations. These graded dielectric absorbers can reduce reflection by 20 dB, and their bandwidth easily covers higher frequencies. However, they require significant depth to achieve lower-frequency performance: 1 in. for X-band and 4.5 in. for 500 MHz.

 

Modifié le 1 juillet 2017 par rogue0

[Deres]

Le truc, c'est que les différentes parties de la structure ne participent pas de la même façon à la RCS.

Les matériaux absorbants seront donc très intéressants pour les surfaces que tu ne pourra pas rendre complètement orientés en oblique par rapport à l'émetteur.

C'est le cas par exemple des bord d'attaque : sur un B-2 mais aussi sur un Neuron, à part à l'avant, ils ont été obligés de conserver des bord d'attaque circulaires pour des raisons aérodynamiques donc avec nécessairement une partie perpendiculaire par rapport à l'émetteur.

Et dans le bord d'attaque, tu peux facilement caser 2 ou 3 cm de matériaux (attention à la vulnérabilité aux oiseaux quand même ...)

Et comme la forme furtive va créer des angles poubelles, il sera aussi intéressant d'utiliser des matériaux absorbants de manière à ce que ces secteurs ne brillent quand même pas trop.

J'ajoute que la RCS n'est pas entièrement constitué des ondes réfléchies mais aussi des ondes absorbés puis réémis par l'onde de surface qui rencontre une discontinuité.

C'est le rôle des triangles sur le Rafale, qui absorbe cette onde avant la fin de la surface mais aussi du peu de trappes des avions furtifs qui ont généralement des surfaces très lisses ou des trappes avec continuité électriques et angles orientés vers les angles poubelles.

[hadriel]

Il y a 12 heures, rogue0 a dit :

Mise à jour de la liste des articles, venant du fil FCAS

Je répond ici pour ne pas polluer le fil FCAS

2 remarques générales:

Comme déjà remarqué, les premiers liens font des hypothèses généreuses avec les avions tactiques VLO : aspect frontal idéal, radars en bande X (idéal pour les matériaux absorbant), pas d'IRST, pas de radar bistatique, etc.
 

En préambule du 3ème article, il souligne bien le rôle encore primordial des formes de l'appareil par rapport aux matériaux absorbants (sauf quelques exceptions

 

Et de mémoire, je pense que les matériaux absorbants sont peu efficaces face à des ondes longue (décamétrique), capable de faire résonner tout le fuselage.

Merci pour le 3ème article (nouveau) :
il manque plusieurs précisions importantes :
l'absorption de 20dB est peut-être possible en couche très fine (en bande métrique VHF en quelques mm d'épaisseur!!) , mais c'est sur un spectre étroit (ou seulement en basse fréquence pour la ferrite):

Pour rester efficace en bande X, il semble encore nécessaire d'utiliser des revêments absorbants épais pour couvrir les bandes utilisées pour le contrôle de tir (Bande X à Bande L).
(NdT : 11cm d'absorbant pour -20dB en bande L, cad 60cm de longueur d'onde ... ne parlons pas de VHF)

(PS : si quelqu'un a une doc sur comment faire de l'absorption par résonance vu la différence de longueur d'onde je suis preneur...).

 

 

Dans l'article il parle de:

* resonant absorbers” with resonant frequencies of 1-18 GHz and thicknesses of 0.04-0.2 in. The technique is inherently narrowband

* dielectric absorbers are preferred for wideband absorption at high frequencies

* “geometric transition” absorbers

* Commercial ferrite tiles can achieve over 20 dB reduction in VHF band and 10 dB reduction through UHF, with a thickness of only 0.25 in

Je lis ça comme disant que seul le premier est à bande étroite. Donc avec les ferrites le 20dB de réduction en bande VHF est valable dans toute la bande VHF.

 

Modifié le 1 juillet 2017 par hadriel

[rogue0]

Aviation week a continué la série d'articles, avec les photos (réservé aux inscrits)

quelqu'un a un accès ?

partie 4: radars anti furtifs en expo en chine

http://aviationweek.com/defense/state-counterstealth-technology-display-airshow-china

photos ici:

http://aviationweek.com/defense/closer-look-stealth-part-4-counterstealth-radars-zhuhai-2016

Partie 5 : furtivité infrarouge

http://aviationweek.com/defense/physics-and-techniques-infrared-stealth

Album photo des tuyères d'avion furtifs (accès libre pour l'instant)

http://aviationweek.com/defense/closer-look-stealth-part-5-nozzles-and-exhausts#slide-0-field_images-1655211

C'est intéressant, j'ai appris des choses sur les mesures de la discrétion IR du F-22...

Modifié le 12 juillet 2017 par rogue0

[prof.566]

C'est à dire que bon, si on avait l'accès tu voudrais quoi?

[zx]

Il y a 11 heures, prof.566 a dit :

C'est à dire que bon, si on avait l'accès tu voudrais quoi?

Merci prof  ! tout si tu peux, sinon  partie 4 & 5 en spoiler,  je tâte encore pour souscrire un abonnement sur aviationweek, pour le peu d'article que je consulte.  dommage qu'on ne puisse pas acheter l'article à l'unité ou sur la base d'un carnet de ticket..

Modifié le 13 juillet 2017 par zx

[bubzy]

Le 10/07/2016 à 11:20, zx a dit :

le raffy est un cas à part dans le monde la furtivité, des choix pragmatiques de Dassault sur le compromis de la rcs et de ses missions opérationnelles, il mise beaucoup sur la furtivité électronique et la maîtrise de l'environnement électromagnétique, de plus les travaux sur le neuron lui a donné un gros  bonus à moindre coût en terme d'expérience sur la furtivité passive, il pourra donc comparer le future rafale F4 intégrant les différents PEA(DEDIRA,INCAS,..), les coques et les réservoir furtifs, avec le neuron.  surtout qu'ils ont presque la même taille. y a peut être eu déjà des tests, ca fait un moment que ces programmes sont lancés, on passe les cinq ans. on devrait voir bientôt quelque chose. il semblerait que ca soit pour 2020. cela coincide avec l'arrivé du F35 et de sa mise en service. les deux standards vont se confronter comme au bon vieux temps du M2000 et du F16.

 

 

Attention, la "furtivité" du Rafale, dite active, fonctionne dans les bandes de fréquence des radar que SPECTRA est sensé traité. Donc on est principalement sur des radar de type conduite de tir. En gros un radar de veille verra assez facilement le Rafale arriver mais aucun système sol-air ne pourra s'accrocher dessus. Quand je dis qu'un radar de veille le verra assez facilement, il restera bien plus discret que ces prédecesseurs, et bien moins qu'un avion VLO, néanmoins les moyens de détection s'adaptant bien plus rapidement que les plateformes dont la "furtivité" est basée sur la structure de l'avion plutot que de ces contre-mesures, c'est là qu'on peut parler de pragmatisme.

[zx]

Des infos sur les "boucliers" plasma qui "brûle" les ondes radar, je savais que l'onera travaillais dessus pour les entrées des réacteurs