Técnicas furtivas contra radares de Baja Frecuencia

[Pathfinder]

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[Orel]

Gracias por la info, Pathfinder!

[Vorlon]

saludos

[Pathfinder]

Nada, si tenéis alguna cuestión en particular, podéis plantearla e intentaré responderla si es que puedo y sé. Y lógicamente cualquiera puede aportar más información que tenga de mano, así no anda extraviada por diferentes hilos.

[Atticus]

Muy buena publicacion. Mi enhorabuena. Lo digo en serio por si alguien se equivoca, que al cesar....

Peeero....

Nah, en realidad apenas hay pero. Tan solo recordar esto que bien mencionas:

Una vez que la longitud de onda del radar supera la longitud del objetivo, los detalles de la geometría del objetivo dejan de ser importantes y solo su forma general afecta a la reflexión.

Es por eso que para los radares OTH el que se sea furtivo o no les influye entre nada y absolutamente nada. Ellos trabajan en bandas para las que, por su tamaño para simplificar, la mayoria de las cosas que se mencionan no son aplicables. Por supuesto un OTH jamas sera una direccion de tiro y por eso jamas podria funcionar solo. Pero ahi tenemos que volver al matrimonio entre la fisica ideal de las "vacas esfericas" y la realidad. La madre del cordero aqui es lograr que un avion sea indetectable al radar, pero cuando sales de un "avion vaca esferico" resulta que solo es posible diseñar un avion que lo sea en una gama determinada de frecuencias. Y no se ofrece una respuesta homogenea siquiera en ellas. Para unas se es mas sensible que para otras. Aqui nos enfrentamos a dos cosas que han pasado a lo largo del tiempo: lo buenas o malas que eran ciertas frecuencias para lo que se pedia de ellas, y lo mucho o poco que se ha avanzado tecnologicamente en ellas. Simplificando mucho, la historia de los radares ha consistido en ir bajando la frecuencia poco a poco por razones de transmisibilidad y resolucion. Siempre simplificando mucho nos convenian frecuencias mas bajas porque se aumentaban las capacidades de funcionar como direccion de tiro y se aumentaba tambien la discriminacion de la señal. Se pagaba en otras cosas, pero se pagaba con gusto. Siempre simplificando mucho nos hemos pasado las ultimas cuatro o cinco decadas trabajando en UHF aproximadamente. Pero no existe una ley internacional que te obligue a usar esas frecuencias. Se usan porque eran las mejores para lo que queriamos obtener de ellas. Mas ahora llegan los aviones furtivos. Pero esos aviones furtivos no lo son a todo el espectro ni mucho menos. Lo son a las frecuencias mas comunes por las que nos hemos venido moviendo. De hecho, es bastante conocido que han pegado cojetadas cuando se han enfrentado a radares muy antiguos de los años cincuenta. Eso que a los legos siempre les causaba asombro y decian ¡Pero si no valen un pimiento porque un radar de los cincuenta les pillaba! No significaba otra cosa que el radar "viejo" curraba en la frecuencia que curraba y que el furtivo no estaba preparado para ello. Mencionaba antes los radares OTH como ejemplo de sistemas a los que un furtivo actual... pues ni fu ni fa le hace. Y es que esos radares trabajan en frecuencias decametricas. No decimetricas. Algunos incluso se han ido a hectametricas. Literalmente estan ordenes de magnitud por encima de donde la "magia del diseño" actua.

Sobre el tema del RAM hay mucho que decir. Actualmente se aplica en practicamente cualquier cosa que vuele, legacy incluidos. Pero tienen limites muy claros: tambien funcionan solo a determinadas frecuencias. Por seguir simplificando mucho (hago mucho incapie en lo de simplificar) se requiere de un compuesto determinado para un margen determinado de frecuencias. Si quisieras proteger a un avion de todas las frecuencias a las que se podria enfrentar mediante pintura RAM tendrias que aplicar tantas capas que el avion no despegaria y se pareceria mucho al chiste del "avion esferico" de antes. Cuando se dice que un tanto por ciento de la reduccion es debida al diseño y el otro tanto por ciento al recubrimiento tenemos que tener claro que es a una gama de frecuencias determinada.

A lo que yo queria ir es que hay mas limites tecnicos en la defensa que en el ataque. Tu puedes construir un radar que funcione en la frecuencia que quieras, pero no puedes contruir un avion que se defienda del radar en las frecuencias que quieras. Al final siempre vas a tener que optar por un compromiso. Y ese compromiso siempre, siempre, es mas estrecho en el aire que en tierra. Tu puedes poner dos cadenas de radares distintas trabajando y apoyandose mutuamente. Una en bandas centimetricas y otra en decametricas. Pero no puedes construir un avion que se defienda de ambas. Si embargo... Un avion si puede portar equipos de guerra electronica de mucho mayor espectro del que se esta defendiendo mediante el diseño de su airframe. Por eso para la siguiente generacion de aviones se hace tanto incapie en guerra electronica.

Pero por lo demas, un ¡bravo! muy grande al articulo porque es fantastico.

[Pathfinder]

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[RMR_22]

Tenía pensado publicar ésto en el tema del F-35, pero por problemas técnicos no he podido, lo he dejado en borrador, despúes he visto que Pathfinder ya habia respondido y además puesto un enlace a éste tema. Y debido a que encaja mejor aquí ya que es el único caso de la vida real que tiene que ver con éste tema pues aquí va:

El radar P-18MA que derribó al F-117 se supone que es capaz de detectar objetivos de 2,5m² a 360. Según el coronel Zoltan quien estaba al mando de aquella batería SAM, tuvieron reflejos débiles a 25km y dijo que la frecuencia era de 140 mhz.

"Alrededor de las 8.30 p. M., Obtengo una imagen de radar en mi puntero. Quizás incluso un minuto antes. Los reflejos de los objetivos eran grandes, pero no eran de la intensidad habitual, sino pálidos - anémicos. Aparecieron de cuatro a cinco reflejos a distancias de unos 25 km."

"De una distancia de 23 km se llega a 20 km. Acercándose desde acimut 180 ° en la dirección de 190 °, reflexión suficientemente grande y anémica. Creo que es un F-117A porque el reflejo no parece normal, pero no les digo nada a los sirvientes, no quiero molestarlos."

El radar al tener alcance de 2,5² vs 360 km deberia tener:

1m²=286 km
0,1m²=160 km
0,01m²=90 km
0,001m²=50 km
0,0001m²=28 km

Cabe destacar que no había ningún tipo de jamming y que las formas tan angulosas del F-117 no son tan buenas como las redondeadas del F-22/35 en VHF. El hecho de que en la pantalla la intensidad se viese "anémica" significa que estába en el borde de la distancia de detectabilidad, un poco más lejos y simplemente no aparecía en la pantalla. Otra cosa importante es que el F-117 volaba a 6 km de altura y después ascendió a 8, por lo tanto el horizonte de radar no era ningún impedimento.


Fuente: https://www.kurir.rs/amp/3027553/zoltan ... bio-oboren

[Chema]

Pathfinder, me parece un buen trabajo de recopilación de información de radar desde el siglo pasado hasta hace unos años, pero que hay cosas que no se corresponden con las que se trabaja hoy en día.

[RMR_22]

Pathfinder, me parece un buen trabajo de recopilación de información de radar desde el siglo pasado hasta hace unos años, pero que hay cosas que no se corresponden con las que se trabaja hoy en día.

Eso no es cierto, puede que los radares hayan mejorado en potencia eléctrica, sensibilidad, saltos de frecuencia, velocidad de escaneo..., pero el "material" del que están hechos, los fotones, se comportará hoy exactamente igual que hace 50 años. Rebotarán de la misma forma y se absorverán en el mismo porcentaje. Por lo tanto lo que es la reducción de RCS seguirá igual.

[Pathfinder]

Gracias RMR_22 por postear y ofrecer datos, se agradecen aportes al hilo.


Algo que comenté en otros hilos, pero no está más recordarlo aquí, es que la RAM del F-35, es de nueva factura; Se descubrió o creó en el año 2010, es mucho más duradera y con capacidad de la reducción en un espectro amplio de frecuencias que van desde los 0,1 Ghz hasta los 60 Ghz. Se conoce como CNT. Los 0,1 GHz, o sea 100 Mhz lo situaría en el rango de frecuencias muy bajas.

Lo que Ton Burgage, el por entonces vicepresidente ejecutivo de Lockheed describió como el mayor avance técnico obtenido en el programa. Además dijo que en un cierto número de frecuencias que no quiso precisar la RAM se comportaba como un autentico agujero negro. Es de prever que al menos en frecuencias bajas su impacto de reducción del RCS haya sido significativa.

La RAM va curada a la estructura del avión, por lo que es mucho más duradera y de menos mantenimiento a las que había hasta entonces en los F22 o B2.

In May of 2010, Tom Burbage, then executive vice president for the F-35 program, disclosed the incorporation of “fiber mat” technology, describing it as the biggest technical breakthrough they’ve had on F-35 program. The fiber mat would replace many RAM appliques by being cured into the composite skin, making it durable. Burbage further specified the mat featured a “non-directional weave” which would ensure EM properties do not vary with angle. Baked into the skin, this layer could vary in thickness as necessary. Lockheed declined to provide further details, citing classification. Without further evidence, fiber mat would imply the use of fibers, rather than particles, which would make for stronger surfaces and the word “conductive” points to carbon-based RAM. That wasn’t the first time it is hinted that F-35 has a unique kind of RAM. One month before Burbage’s disclosure, Lockheed filed a patent claiming the first method of producing a durable RAM panel. The patent details a method for growing carbon nanotubes (CNT) on any kind of fiber—glass, carbon, ceramic or metal with unprecedented precision in control of length, density, a number of walls, connectivity, and even orientation. The CNT-infused fibers can absorb or reflect radar, and connectivity among the CNTs provides pathways for induced currents. Moreover, the CNTs can be impregnated with iron or ferrite nanoparticles. Fibers can have differing CNT densities along their lengths and homogenous fibers can be layered or mixed. The embodiments described include front layers with impedance matching air, use of quarter-wavelength depths for cancellation, stepped or continuous CNT-density gradients and continuously varying densities at specific depths for broadband absorption. The fibers can be disposed with “random orientation” in materials including “a woven fabric, a non-woven fiber mat and a fiber ply.”.The patent claims composites with CNT-infused fibers are capable of absorbing EM waves from 0.1 MHz to 60 GHz with particular effectiveness in L- through K-band.That is a bandwidth unheard of commercial radar absorbing material before. The patent does not quantify the absorptivity, but does say the panels would be “nearly a black body across . . . various radar bands.” Also, interestingly, a layer can be composed so an attached computer can read the induced currents in the fibers, making the layer a radar receiver.While the patent mentions stealth aircraft, it does not mention the F-35 specifically, and the manufacturing readiness level of the material at the time it was granted is not known. But the proximity in timing and technology of the filing to the “fiber mat” disclosure is hard to ignore.

The 'Magic' Behind Radar-Absorbing Materials For Stealthy Aircraft 28 Oct 2016 Dan Katz

[RMR_22]

Gracias RMR_22 por postear y ofrecer datos, se agradecen aportes al hilo.

De nada, y ya que lo mencionas creo que acabo de encontrar oro:



Fíjate en las juntas del tren de aterrizaje: se ven muy rectas y perpendiculares al radar.
Ésto es una posible explicación de por que el prototipo del concurso tenía 1 m², mientras que el F-117A de producción menos de 0,01m² en serbia.

[Pathfinder]

El 0,01 m2 de RCS en banda VHF sí cuadraría más que el 1 m2 al detectarlo a 25 kms de distancia teniendo en cuenta que iba a 10 kms de altitud. Esos 0,01 m2 serían -20DB en la banda VHF. Es de sentido común que un F-35 anda en registros mucho más bajos a esos, tranquilamente en -25 o -30 DB y siendo conservadores toda vez que se puso énfasis en reducir el RCS en la banda VHF. El derribo del F117 demostró no que la furtividad fuese un callejón sin salida sino que en la vida real esos diseños trabajaron tal y como se habían planteado.


Para el que le interese saber un poco sobre el derribo del F117, dejo un link dónde se puede descargar esta y otra información relativa a sistemas SAM y que es una verdadera joya.

https://www.mediafire.com/folder/ibpuha ... szefoglalo

[Chema]

Una respuesta de gran efectividad teórica a radares de baja frecuencia, se puede apreciar en la geometría de la cola aplicada al nuevo SU-75 frente a lo que se aplico en el F35.

[Pathfinder]

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[Pathfinder]

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