De acordo com a wikipedia artigo, um plano furtivo requer os seguintes recursos para reduzir sua assinatura de radar e detecção térmica:
Reducing thermal emission from thrust
Reducing radar detection by altering some general configuration (like introducing the split rudder)
Reducing radar detection when the aircraft opens its weapons bay
Reducing infra-red and radar detection during adverse weather conditions
Como as aeronaves realmente conseguem reduzir suas emissões térmicas por empuxo?
O problema é que é realmente difícil esconder a assinatura de calor de um dispositivo que é alimentado pela queima de grandes quantidades de querosene e empurrando esses gases para trás. O stealth de IR é, portanto, uma preocupação secundária (ou inferior) para os projetistas de combatentes stealth, principalmente porque a assinatura de IR importa apenas em faixas muito mais próximas em que a própria tecnologia stealth tem valor reduzido (você pode se esconder do radar e camuflar até certo ponto, mas você não pode desaparecer completamente do alcance visual).
No entanto, há algumas coisas que podem ser feitas para tornar uma aeronave menos do que óbvia para os sensores de infravermelho. Aqui estão alguns:
Desvio alto. Nem todo o ar que entra na entrada de um motor turbofan entra na câmara de combustão real. O desvio de ar ajuda a esfriar o ar quente queimado antes de sair, reduzindo a assinatura de infravermelho.
O A-10, que não é um avião "furtivo", opera em situações em que os MANPADS (SAMs disparados pelo ombro) são uma grande ameaça; portanto, para reduzir sua assinatura de IR, ele usa alguns dos turbofans de bypass mais alto já instalados. um monolugar militar, na proporção de desvio 6: 1. Esses motores de alto desvio, no entanto, reduzem o desempenho em grandes altitudes e altas velocidades no ar; nenhuma desvantagem é um problema para o perfil baixo e lento da missão do A-10, mas para um caça de superioridade aérea de alto desempenho, isso é um grande problema.
Motores a jato de alto desempenho em caças tendem a ser desviados relativamente baixos em comparação com motores de aviões por esse motivo. O F-15 e o F-16 foram alimentados por um turbofan de P&W com apenas razão de desvio 0.36: 1, no entanto, isso só aumenta a assinatura de infravermelho ao exigir taxas de fluxo de combustível mais altas para o mesmo impulso em velocidades mais baixas (o desvio inferior também reduz o efeito dos pós-combustores porque há menos ar de ignição não queimado para alimentar a combustão adicional).
O F-22 atenua as perdas de eficiência de um turbofan com um sistema de admissão de desvio variável, permitindo que ele funcione como um turbofan com desvio semelhante a outros caças (sobre o 0.3: 1) em baixas velocidades e altitudes, mas convertendo em um turbojato próximo configuração (desvio quase zero) em grandes altitudes e velocidades supersônicas, que são mais econômicas em termos de combustível que um pós-combustor (e, portanto, permitem que o F-22 supercruise).
Defletores de escape. O que os designers geralmente querem evitar a todo custo é expor o ponto real de ignição e combustão primária em um motor a jato ao chão; isso torna a parte mais quente da assinatura de IR visível de um avião dentro do próprio avião, em vez do fluxo de ar quente atrás dele, permitindo uma fácil segmentação por SAMs de IR. Imagine ser um iniciador de SAM móvel SA-13 "Gopher" e ter essas bolas de fogo gêmeas de um F-15E para um alvo:
Para ocultar essa enorme fonte de calor, as aeronaves furtivas são projetadas com aberturas de exaustão que mascaram o ponto de saída dos escapamentos do motor da observação do solo. Realmente não há muito que você possa fazer em termos de design para mascarar a assinatura de infravermelho diretamente atrás da aeronave; é o trabalho do piloto garantir que ninguém termine nesse ângulo dentro do alcance dos mísseis.
Northrop é um fã de dirigir o escapamento por cima de seus projetos de fuselagem. Aqui está o B-2; você pode ver as plumas de calor da trilha de escape, mas a fonte de combustão real está bem dentro da carcaça do motor e, com a aeronave a qualquer altitude, a ventilação de exaustão seria totalmente obscurecida:
Aqui estão os canais de exaustão do YF-23, que incorporaram as lições aprendidas do B-2; observe as semelhanças na estratégia de direcionar o escapamento por cima da borda de fuga da aeronave:
O F-22 Raptor usa uma teoria semelhante de enfiar os motores atrás dos dutos de exaustão, mas esses dutos podem mover-se para o empuxo vetorial ou aberto para permitir pós-combustão, portanto, para maior efeito, os dutos são colocados na parte traseira em vez de por cima a fuselagem como os projetos da Northrop tendem a:
Materiais absorventes de EMR. Uma parte básica do projeto furtivo é o uso de materiais que absorvem o radar e o design das superfícies da aeronave com ângulos que minimizam o número de superfícies, proporcionando um retorno direto em qualquer ângulo, mantendo a aerodinâmica. Outros materiais podem absorver outras frequências no espectro EMR, incluindo IR; as superfícies inferiores e principais do ônibus espacial eram cobertas com telhas cerâmicas especiais que podiam absorver enormes quantidades de energia térmica enquanto eram frias ao toque. Um material semelhante, não tão eficaz, mas também menos delicado, é usado para proteger os dutos de escape dos caças furtivos, e isso tem um efeito secundário de diminuir a assinatura de calor radiante dos motores, porque os bicos de escape permanecem mais frios. O material absorvente de radar usado em outros lugares tem alguma capacidade de absorver calor nas bordas principais, o que ajuda a evitar um bom bloqueio por mísseis IR de todos os aspectos, mas não é o trabalho principal do material.
Em resumo, os designers tentam minimizar a assinatura de infravermelho, mas taticamente, se um inimigo pode lançar um míssil de infravermelho em você, você já falhou em ser furtivo. Um lançamento de míssil infravermelho exige que o lançador diga ao míssil onde procurar, e isso significa que eles devem pelo menos conseguir olhar para você (usando mísseis AA com capacete), se não apontar o míssil em si ou o radar de rastreamento para você . A idéia de furtividade é minimizar a quantidade de tempo que o inimigo sabe que você existe invisível no radar, para que não possam vê-lo chegando até que o localizem visualmente; nesse ponto eles já estão mortos ou têm meros segundos reagir. Então, para uma corrida terrestre, é "uma passagem e um assalto" para evitar represálias de sistemas antiaéreos, enquanto que para um combate ar-ar, o primeiro avião a lançar um míssil tem uma vantagem extrema (e, portanto, a vantagem começa com o primeiro plano para saber onde está o outro).
Enquanto eles tentam reduzi-lo da melhor forma possível, geralmente está na lista,
De acordo com a Este artigo
The SR-71 was designed to minimize its radar cross-section, an early attempt at stealth design.[21] Finished aircraft were painted a dark blue, almost black, to increase the emission of internal heat
Um dos problemas que você enfrenta é que as estruturas da aeronave esquentam em alta velocidade. No caso do melro, era rápido o suficiente (e podia voar alto o suficiente) para superar qualquer coisa, de modo que a assinatura de calor era menos preocupante.
De acordo com a Este artigo
In the B-2, all of the exhaust passes through cooling vents before flowing out of the rear ports
Então parece que eles esfriam o escapamento. Não tenho certeza de quais efeitos isso tem sobre o impulso geral gerado pelo avião, mas tenho certeza de que isso tem algum efeito.
O artigo também fala sobre o posicionamento do escapamento e como o escapamento montado na parte superior pode ajudar com a detecção no solo que está olhando para a parte inferior da embarcação
Putting the exhaust ports on the top of the plane further reduces the infrared signature, since enemy sensors would most likely scan below the plane.
A redução da assinatura de calor possui as principais funções do 2. Impedir que o avião apareça em sistemas de detecção de calor no solo e impedir que armas guiadas termicamente se prendam. Pelo valor que o SR-71 conseguiu superar a maioria dos mísseis da época, alguns 4000 por todas as contas.
the SR-71 design did not take into account the extremely hot engine exhaust and the particles in the hot exhaust reflect radar extremely well. Ironically, the SR-71 was one of the largest targets on the FAA (Federal Aviation Administration) long range radars, which were able to track the plane at several hundred miles
Então, sem dúvida, o maior avião espião de todos os tempos nem era tão furtivo ...
exhaust was channeled through long narrow ducts lined with heat-absorbing material so that it was cooler by the time it exited the plane and therefore did not show up as well on heat detectors
Parece semelhante ao sistema empregado no B2
Aeronaves de baixa observação são projetadas para emitir radiação infravermelha em frequências que são menos úteis para sensores e / ou melhor absorvidas pela atmosfera. Isso é feito com revestimentos. Algumas aeronaves como o F-35 também usam trocadores de calor, que colocam parte do calor gerado no suprimento de combustível. Fontes de calor como o radar podem ser resfriadas por combustível, em vez de permitir que o calor escape da atmosfera.