Stealth Plasma könnte 75 Jahre Luftverteidigungsstrategie in Frage stellen

In unserer Story vom 19. Oktober 2021 über Russlands Zircon-Hyperschallrakete, wir zitierten den stellvertretenden Kreml-Ministerpräsidenten Yury Borisov, der sagte: "Wir sind insbesondere im Bereich der Hyperschallwaffen und deren auf der Grundlage neuer physikalischer Prinzipien vorangekommen."

Jetzt stellt sich heraus, dass diese "neuen physikalischen Prinzipien" vielleicht gar nicht so neu sind, sondern aus dem Jahr 1999 stammen und mit zu tun haben.Plasma-Stealth. Plasma-Stealth ist die Verwendung eines ionisierten Gases, oder Plasma, um die zu reduzierenRadarquerschnitt RCS eines Objekts, z. B. eines Flugzeugs.

Wie wir beschrieben haben, fliegen Hyperschallfahrzeuge oder Waffen so schnell, dass die Luft vor ihnen eine Plasmawolke bildet, die Radarwellen absorbiert oder interferiert, wodurch das Objekt für Radarsysteme praktisch unsichtbar wird.

Was ist Plasma?

Plasma wird oft zusammen mit Festkörper, Flüssigkeit und Gas als der vierte Grundzustand der Materie bezeichnet. Plasma ist Materie, bei der ein oder mehrere Orbitalelektronen von den Atomen weggerissen werden und ein ionisiertes Gas bilden.

Plasma ist die am häufigsten vorkommende Form regulärer Materie in unserem Universum, und mit "regulär" meinen wir, dunkle Materie oder dunkle Energie nicht einzubeziehen. Plasma ist das, was Sterne, einschließlich unserer Sonne, und zwei Beispiele für Plasmen, die in unserem verwendet werdenAlltag sind Leuchtreklamen und Plasmafernseher.

Plasma kann durch Erhitzen eines neutralen Gases oder durch Aussetzen eines Gases einem starken elektromagnetischen Feld erzeugt werden. Das Vorhandensein frei geladener Teilchen in einem Plasma macht es elektrisch leitfähig und reagiert auf von außen angelegte elektromagnetische Felder.

Plasma interferiert nachweislich mit Radarwellen, wodurch der Radarquerschnitt RCS eines Flugzeugs verringert wird. Eine Technologie, die als Plasma-Stealth bekannt ist, wurde erstmals 1956 von einem General Electric-Ingenieur namens Arnold Eldredge vorgeschlagen.In den 1960er Jahren finanzierte die US-amerikanische Central Intelligence Agency CIA ein Projekt zur Reduzierung des RCS von US-Aufklärungsflugzeugen, insbesondere der Lockheed A-12, die angeblichverwendete ein mit Cäsium versetztes Kraftstoffadditiv, um die Radarsignatur seines Motors erheblich zu reduzieren, und ein Elektronenstrahl zur Erzeugung einer Ionisationswolke vor den Lufteinlässen um die gesamte Rückseite vor Radarwellen zu verbergen.Das System wurde getestet, aber nie betriebsbereit eingesetzt.

Was ist Radar?

Radar, was für stehtRadioDErkennungandRanging, ist ein Detektionssystem, das aus einem Sender besteht, der elektromagnetische Wellen im Spektrum von Radio oder Mikrowellen erzeugt, einer Sendeantenne, einer Empfangsantenne, einem Empfänger und einem Prozessor. Die Radiowellen, die entweder gepulst oderkontinuierlich, reflektiert von einem Objekt, kehrt dann zum Empfänger zurück, und die Umlaufzeit, Stärke und Dopplerverschiebung des reflektierten Signals liefern Informationen über die Entfernung, Größe und Geschwindigkeit des Ziels.

Die ersten Radargeräte wurden von mehreren Nationen kurz vor und während des Zweiten Weltkriegs unter großer Geheimhaltung entwickelt. Eine Schlüsselentwicklung war die Erfindung des Hohlraum-Magnetrons in Großbritannien, die die Entwicklung relativ kleiner Systeme mit Submeter-Auflösung ermöglichte.Ein Hohlraum-Magnetron ist eine Hochleistungs-Vakuumröhre, die Mikrowellen erzeugen kann, indem sie die Wechselwirkung eines Elektronenstroms mit einem Magnetfeld nutzt, während sie sich an einer Reihe kleiner, offener Hohlräume vorbeibewegt.

Radar wird verwendet, um Flugzeuge, Schiffe auf See, Raumfahrzeuge, Raketen, Wetterformationen, Gelände und sogar Autos auf Straßen zu erkennenGegenverkehr, Sie haben Erfahrung mit Radar im Einsatz. Flugzeuge haben ein Radarsystem namens TCAS, was für stehtTVerkehrswarnung und CAuseinandersetzungALeerheitSSystem, um Kollisionen in der Luft zu vermeiden. Es gibt jedoch eine Lücke in der Fähigkeit jedes Radars, Objekte zu erkennen, und es ist Plasma.

Besiegen des Radars

DerNationales Luftfahrtmeldezentrum für anomale Phänomene NARCAP, berichtete über einen Vorfall, der sich am Abend des 19. März 2020 ereignete, als zwei FedEx-Piloten ein Boeing 767-Frachtflugzeug in 37.000 Fuß nördlicher Richtung über Monterrey, Mexiko, flogen. Plötzlich fiel ein helles Objekt aus demHimmel über ihnen, hielt dann über 30 Minuten mit ihnen Schritt und schwebte zwischen 1.000 und 2.000 Fuß 305 - 610 m über ihrer Flügelspitze.

Der Kapitän schnappte sich eine Videokamera und zeichnete die Begegnung auf, die ein helles Objekt zeigte, das von einer schimmernden und pulsierenden Plasmawolke umgeben war. Was der Kapitän als nächstes tat, war das Interessanteste, er kippte die Videokamera nach unten, um seinen Radarschirm zu zeigen, obwohl das Objekt durch die Windschutzscheibe des Flugzeugs deutlich sichtbar war, zeigte das Objekt auf dem Radar keine Spur.

NARCAP-Regisseur Ted Roeerzählt Die tägliche Postdass die Begegnung "... bestätigte, was ich die ganze Zeit gesagt habe, nämlich dass UAP [Unidentified Aerial Phenomenon] zeitweise auf dem Radar erkannt wird. Er hat seine Kamera auf seinen Radarmonitor gestellt und es gab keine Erkennung."

Im Januar 1999 veröffentlichte die russische Nachrichtenagentur ITAR-TASS ein Interview mit Anatoliy Koroteyev, der Direktor des russischen Wissenschaftlichen Forschungsinstituts für thermische Prozesse, jetzt genanntKeldysh-Forschungszentrum. Im Interview beschrieb Koroteyev ein Plasma-Stealth-Gerät, das von seiner Organisation entwickelt wurde.

In seiner Ausgabe vom Juni 2002, die damals genannte Journal of Electronic Defense berichtet, dass die in Russland entwickelte "Plasma-Cloud-Generation-Technologie für Stealth-Anwendungen" das RCS eines Flugzeugs um den Faktor 100 reduziert und dass sie an einem Suchoi Su-27IB-Jagdbomber getestet wurde.

Jetzt bekannt alsDer Journal of Electromagnetic Dominance,diese Zeitschrift erscheint monatlich und behandelt Entwicklungen in der elektronischen Kriegsführung, Signalaufklärung, elektronischen Intelligenz und Kommunikationsaufklärung. Sie wird herausgegeben von Der Verein der alten Krähen mit Hauptsitz in Alexandria, Virginia, und ist eine internationale gemeinnützige Berufsorganisation, die sich auf elektronische Kriegsführung und taktische Informationsoperationen spezialisiert hat.

Der Name "Old Crows" kommt von der Verwendung elektronischer Kriegsführung, um die Kommunikation und das Radar der Achsenmächte während des Zweiten Weltkriegs zu stören. Die Operatoren der alliierten Ausrüstung waren als "Ravens" bekannt, die sich im Laufe der Zeit in "Crows" und dann in "Old" ändertenKrähen".

Verwenden von Stealth-Plasma

Wenn eine elektromagnetische Welle auf ein Plasma trifft, überträgt die Welle Energie auf die Ionen und Elektronen im Plasma. Ein Teil der Energie dieser Welle wird von den Teilchen an die Welle zurückgegeben und ein anderer Teil wird zu Wärme. Wenn ein Plasma absorbiert wirddie gesamte Energie einer ankommenden Radarwelle, würde es den RCS eines Objekts auf alle außer nicht nachweisbaren Werte reduzieren und dieses Objekt für das Radar fast vollständig unsichtbar machen.

Schwierigkeiten entstehen, weil Radarwellen haben stark variierende Frequenzen. Viele fhöhere Flugzeuge verfügen über Angriffs- und Aufklärungsradare, die in den Bändern 8,5-11 GHz und 13-18 GHz arbeiten; kurze Wellenlängen des 2,7-10,5 GHz-Bands werden häufig für die Oberflächensuche, die Erkennung von niedrig fliegenden Zielen und das Steuern von Schiffen verwendet;während Over-the-Horizon-Radare im HF-Band 3-30 MHz und Weltraumüberwachungs- und Frühwarnradare im betrieben werden können.VHF- und UHF-Bänder.

Aufgrund der unterschiedlichen Frequenzen der verwendeten Radarwellen muss ein Plasma in Bezug auf Dichte, Temperatur und Magnetfeld veränderbar sein.

Eine weitere Schwierigkeit ist die Menge an Elektrizität, die benötigt wird, um ein Plasma zu erzeugen, das groß genug ist, um ein ganzes Flugzeug zu umgeben. Eine wirtschaftlichere Lösung besteht darin, nur die am stärksten Radar reflektierenden Oberflächen eines Flugzeugs zu umgeben, wie zLufteinlässe, Seitenleitwerke und die eigene Radarantenne des Flugzeugs.

Anfang 2010 meldete der Flugzeughersteller Boeing eine Reihe von Patenten in Bezug auf Plasma-Stealth an. Dazu gehören ein System zur Steuerung des Luftstroms mit elektrischen Impulsen, ein Plasmaerzeugungsgerät, das verwendet wird, um einen Plasmastrom an der Hinterkante eines Flugzeugs zu erzeugen, der seinen RCS ändern kann, ein Plasma-Aktor-System zur Tarnung eines offenen Waffenschachts an einem Jäger, ein Plasma-Aktor-Kaskaden-Array zur Verwendung an einem Rotorblatt und ein System zur Steuerung des Luftstroms auf der Flügeloberfläche mit gepulster Entladung.

Ob Plasma-Stealth die "neue Physik" ist, die die Russen beschrieben haben oder nicht, Tatsache ist, dass sich die Systeme, auf die wir uns seit mehr als einem halben Jahrhundert verlassen, um unseren Himmel zu schützen, ändern und weiterentwickeln müssen.