Маскировочное устройство - новинка военной индустрии

Маскировочное устройство

Маскировочное устройство – теоретическая или вымышленная стелс-технология, позволяющая таким объектам, как космические корабли или человек, стать частично или полностью невидимым в электромагнитном спектре. Однако, в сравнении с остальным спектром, замаскированный объект рассеивает больше излучения, чем незамаскированный.

Вымышленные маскировочные устройства вот уже много лет используются в различных произведениях искусства, как двигатель сюжета.

Разработки в области науки показывают, что реально существующие маскировочные устройства могут скрывать объект от электромагнитного излучения с определенной длиной волны. Ученые уже используют искусственные материалы (или т.н. «метаматериалы»), способного искривлять падение света на объект.

Истоки идеи

Пол Шнайдер, сценарист сериала «Звездный путь», отчасти вдохновленный фильмом «Идти тихо, идти глубоко» 1958 года, представлял это устройство, как космический аналог погружения для подлодки, и использовал его в эпизоде «Равновесие страха» 1966 года. Еще один сценарист сериала – Дороти Кэтрин Фонтана придумала термин «Маскировочное устройство» для эпизода «Происшествие на Энтерпрайзе» 1968 года.

Писатели и разработчики игр с тех пор добавили маскировочные устройства во многие научно-фантастические вселенные, в том числе – «Доктор Кто», «Звездные войны» и «Звездные врата».

Научные опыты

На практике реально существующие маскировочные устройства могут служить дополнением базовых стелс-технологий, используемых в авиации. Это – темная краска, поглощающая излучение радаров, оптический камуфляж, охлаждающий внешнюю поверхность и уменьшающий до минимума электромагнитное излучение (как правило – инфракрасное) и другая аппаратура для предельного уменьшения уровня других ЭМИ, а также – других частиц, излучаемых объектом. Использование определенных приборов для остановки и создания неполадок в работе удаленных датчиков может серьезно помочь в этом, но это больше относится к активному камуфляжу. Альтернативой могут выступить метаматериалы, теоретически способные обеспечить менее свободное прохождение электромагнитного излучения вокруг «скрываемого» объекта.

Исследования метаматериалов

Оптические метаматериалы стали применяться в нескольких новых проектах, связанных с невидимостью. Метаматериалами называют те материалы, которые имеют определенные свойства преломления скорее благодаря способу структурирования, чем веществам в своем составе. При использовании трансформационной оптики появляется возможность контролировать оптические параметры «маскировки» таким образом, что свет будет обходить определенную зону, оставляя ее невидимой для целого ряда волн.

Оптические параметры, пространственные вариации которых не соответствуют никаким естественным материалам, могут быть достигнуты при использовании метаматериалов. Существует несколько теорий маскировки, позволяющих достичь разных типов невидимости. В 2014 году ученые продемонстрировали хорошие маскировочные качества мутной воды, показав, что объект, покрытый туман, может полностью исчезнуть, будучи покрытым метаматериалом. Вкупе со свойствами покрытия из метаматериалов это привело к случайному рассеиванию света, происходящему в облаках, тумане, молоке, замерзшем стекле и так далее. Если свет – рассеянный, то тонкий слой метаматериала вокруг объекта может, по сути, сделать его невидимым при целом ряде условий освещения.

Активный камуфляж

Активный или адаптивный камуфляж – набор технологий маскировки, которые могут позволить объекту (как правило – военного назначения) слиться с окружением благодаря использованию маскировочных панелей, способных менять цвет или освещенность. Активный камуфляж можно рассматривать, как потенциально прорывную технологию, выводящую искусство маскировки и защиты от визуального обнаружения на новый уровень.

Оптический камуфляж – подвид активного камуфляжа, в котором используется ткань, внешне выглядящая, как окружение позади того, кто им пользуется, из-за чего объект становится невидимым. Недостаток системы – в том, что при движении объекта появляется видимое искажение. Сейчас идея существует только в теории и в виде прототипов, находящихся на стадии проверки. При этом многие эксперты полагают, что идея – технически реализуема.

Сообщалось, что британская армия провела испытания невидимого танка. А в 2012 году «Mercedes» показали невидимую машину, использующую камеру и технологию «LED».

Плазменная стелс-технология

Плазма при определенном диапазоне плотности поглощает волны с определенной шириной, что может привести к невидимости объекта. Однако, производство плазмы в воздухе – слишком дорого, поэтому более реальной альтернативой может стать производство плазмы между тонкими мембранами. Центр Технической Информации при Министерстве обороны также исследует эту технологию, постепенно отходя от использования эффективной площади рассеивания радаров. Плазменное маскировочное устройство было запатентовано в 1991 году.

Метаэкран

Прототипом метаэкрана считается маскировочное устройство, в толщину не превышающее нескольких микрометров и способное на ограниченное время скрывать трехмерные объекты, расположенные в любом положении и любой точке обзора, от микроволн, поступающих из окружающей среды и идущих во всех направлениях. Разработка была создана профессором Андреа Алю в Техасском университете в Остине.

Метаэкран состоит из поликарбонатной пленки толщиной в 66 микрометров, поддерживаемой набором 20-микрометровой медной проволоки, напоминающей рыбацкую сеть. Во время эксперимента, когда метаэкран облучали микроволнами частотой в 3.6 ГГц, он отразил их с той же частотой, но противоположной фазой, таким образом, нейтрализуя их отражение от спрятанного объекта. Те же исследователи в прошлом году опубликовали документ о «плазмонной маскировке».

Маскировочное устройство Хоуэлла-Чоя

Джон Хоуэлл, профессор физики Рочестерского университета и Джозеф Чой, аспирант того же университета, заявили о маскировочном устройстве переменного размера, использующем обычные оптические линзы для достижения невидимости, использующейся для маскировки предметов, заметных невооруженным глазом. Изобретение получило название «Маскировка из Рочестера». Устройство состоит из нескольких рядов по четыре линзы в каждом, направляющих лучи света в обход объектов, которые в противном случае закрывают пути прохождения света.

Маскировка в механике

Идеи маскировки не ограничиваются только оптикой, поэтому их могут применять в других областях физики. К примеру, возможно применять акустическую маскировку для определенных частот, также, как и механическую – для определенного воздействия. Это значит, что объект станет «невидимым» для звука или даже для прикосновения.