Китай нащупал слабое место F-35. Стелс предлагают искать по фотонам
Китайские исследователи рассчитали, что компактный лазерный датчик на ракете сможет обнаруживать малозаметный истребитель F-35C на расстоянии до 61,5 км ночью. Пока речь идёт только о компьютерном моделировании, а не о готовой системе вооружения, но разработчики считают однофотонный лидар возможным дополнением к радарам и инфракрасным головкам самонаведения.
Систему разработала группа из Китайской академии авиационных ракет, которая занимается созданием и производством ракет класса «воздух-воздух». Исследование опубликовали 18 сентября в рецензируемом китайском журнале Aero Weaponry. Авторы изучали возможность разместить лидар непосредственно на ракете, поэтому при расчётах учитывали жёсткие ограничения по размерам, массе и энергопотреблению оборудования.
В отличие от радара, лидар посылает к цели лазерные импульсы и регистрирует отражённый свет. Однофотонный детектор способен улавливать чрезвычайно слабые отражения, вплоть до отдельных фотонов. Такая чувствительность позволяет теоретически обнаруживать объекты, которые сложно сопровождать обычным радаром из-за технологий снижения радиолокационной заметности.
Исследователи выбрали лазер с длиной волны 1064 нм и заложили в модель импульсы энергией всего 1 мДж, а также оптическую систему с объективом диаметром 100 мм. Расчёты учитывали прохождение света через атмосферу, фоновое освещение неба, обратное рассеяние, собственные шумы фотодетектора и время, которое сенсору требуется для восстановления после регистрации фотона.
По расчётам китайской команды, для устойчивого сопровождения цели системе требуется отношение сигнал/шум 8,8 дБ и регистрация как минимум 9,4 фотона отражённого сигнала. Днём максимальная дальность обнаружения F-35C составила 27,7 км, ночью из-за снижения фоновой засветки показатель вырос до 61,5 км. На дистанции 27,7 км модель показала точность определения глубины около 20 см и поперечное разрешение примерно 50 см.
Однако цифра 61,5 км не означает, что Китай уже получил ракету, способную самостоятельно находить F-35 на такой дистанции. Лидар использует узкий лазерный луч, поэтому сначала системе нужно знать, куда именно смотреть. Поиск малозаметного самолёта в огромном объёме воздушного пространства остаётся гораздо более сложной задачей, чем подтверждение и сопровождение цели с уже приблизительно известными координатами. Военный аналитик, опрошенный South China Morning Post, именно узкое поле поиска назвал одним из главных практических ограничений концепции.
Фактически лидар выглядит не заменой поискового радара, а потенциальным дополнительным каналом наведения на заключительном участке перехвата. Радар или другой внешний сенсор может сначала определить примерное положение самолёта, после чего лазерная система попробует уточнить координаты и продолжить сопровождение цели. Авторы выбрали диапазон 1064 нм в том числе потому, что современные малозаметные самолёты проектируют прежде всего для противодействия радиолокационным и инфракрасным средствам обнаружения, тогда как специализированные средства защиты от активного лазерного зондирования распространены меньше.
Однофотонные лидары уже вышли за пределы чистой теории. Китайские исследовательские группы испытывают подобные системы на реальных объектах. Например, команда Харбинского технологического института в 2026 году сообщила об обнаружении и восстановлении изображения движущегося беспилотника с расстояния 1,8 км при крайне слабом отражённом сигнале. Однако подобный эксперимент сильно отличается от обнаружения быстрого малозаметного истребителя с десятков километров.
Авторы новой работы пока не сообщали о создании полноразмерной ракетной головки самонаведения, лётных испытаниях или реальном обнаружении F-35. Дальность 61,5 км получена математической моделью при заданных условиях. Следующим этапом исследователи называют оптимизацию параметров однофотонного детектора и повышение точности обнаружения малозаметных целей. Поэтому говорить о «конце стелс-технологий» преждевременно, но работа показывает ещё одно направление, по которому разработчики ракет пытаются обойти преимущества малозаметной авиации.