Radarer trænger ind på stealth-fly
Er radarusynlighed nøglen til fremtidens overherredømme i luften, eller er det en forældet teknologi, der er blevet overhalet indenom af moderne radarsystemer? Spørgsmålet diskuteres intenst i militærkredse verden over, netop som Danmark nærmer sig en beslutning om, hvilken af tre kandidater der skal være flyvevåbnets nye kampfly.
Favoritten i den danske konkurrence er Lockheed Martins femtegenerations-kampfly F-35 Joint Strike Fighter. Flyet udgør det amerikanske forsvars dyreste våbenprogram til dato, og ikke mindst Lockheeds og Pentagons insisteren på, at F-35 skal være et såkaldt stealth-fly med lav radarsignatur, har bidraget til programmets skyhøje omkostninger.
Samtidig har kritikere fremhævet, at stealth-egenskaberne indebærer alvorlige kompromiser for flyets øvrige egenskaber, som fart, manøvredygtighed og våbenkapacitet. De to andre konkurrenter i feltet, Boeings F-18 Super Hornet og Eurofighter Typhoon, har også begrænsede radarsignaturer, men kan ikke betegnes som egentlige stealth-fly.
Læs også: Kina afslører radar, der kan se 'usynlige' fly
Imens hævder lande som Kina og Rusland at være i besiddelse af radarsystemer, der kan opdage selv de mest avancerede amerikanske stealth-kampfly, og selv i det amerikanske forsvar hersker der uenighed om stealth-teknologiens relevans i fremtiden.
Især US Navy betragter stealth med en vis skepsis, mens andre ser det som Richard Fisher, der er senior fellow ved den amerikanske forsvarstænketank International Assessment and Strategy Center:
»Stealth udgør stadig en fordel, der er bedre at have end ikke at have.«
VHF og UHF
Stealth-teknologien i F-35 begrænser fortrinsvis flyets radarsignatur på X-bånd-radarer, der virker i frekvensbåndet 8 til 12 GHz. Den russiske forsvarsindustri har derfor over de seneste år udviklet en række nye VHF-radarer (Very High Frequency), som kan opdage fjendtlige fly ved hjælp af elektromagnetiske bølger i frekvensbåndet 30 til 300 MHz.
En VHF-radar kan registrere, at et stealth-kampfly nærmer sig, men ikke med tilstrækkelig nøjagtighed til at låse et missil på flyet. Den kan derimod sende data videre til andre radarsystemer, for eksempel en såkaldt Active Electronically Scanned Array-radar (AESA), som består af tusindvis af elektronisk styrede sensorer, der kan følge mange mål og guide jord-til-luft-missiler.
Læs også: Lukkethed om danske fly-kontrakter
Det er derfor integrationen af flere forskellige radarsystemer, der for alvor kan underminere stealth-teknologien, og det russiske elektronikfirma NNIIRT afslørede for få år siden Ruslands første VHF-AESA-radarsystem, 1L119 Nebo SVU.
Det nyeste skud på stammen er 55Zh6M Nebo-M, som er et multibåndskompleks bestående af tre forskellige truckmonterede AESA-systemer, som sammen dækker både frekvensområderne VHF, UHF (Ultra High Frequency, mellem 300 og 3.000 MHz) samt S- og X-båndene. Hver af de tre radarer har et lokaliseringssystem, der er koblet til de russiske Glonass-navigationssatellitter.
Også Kina har udviklet radarsystemer, der kombinerer AESA-teknologi med højfrekvente radarer. Det kinesiske militær afslørede sidste år den nye JY-26 Skywatch-U, som også dækker UHF-båndet, og som har en række fællestræk med Raytheons nye 3DELRR, som er udviklet til det amerikanske forsvar.
JY-26 har angiveligt en rækkevidde på op til 500 kilometer og kan spore op til 500 mål simultant. Ifølge de kinesiske designere har radaren allerede under testfasen registreret et amerikansk F-22 Raptor, som er det amerikanske luftvåbens mest sofistikerede stealth-kampfly, i sydkoreansk luftrum.
IR-signatur og elektronisk støj
De russiske og kinesiske VHF- og UHF-radarer er jordbaserede systemer og for store til at integrere i kampfly.
Moderne kampfly er imidlertid ikke forudsætningsløse mod fjender med stealth, heller ikke uden bistand fra jordbaserede radarer. Som Ingeniøren skrev i sidste uge, har alle tre kandidater i den danske kampflykonkurrence snart forskellige versioner af et Infrared Search And Track System (IRST), der i stedet for radarsignatur opdager kampflyenes infrarøde signatur.
Læs også: Infrarød måludpegning i Super Hornet i 2017
Tilsvarende systemer er efterhånden at finde på de fleste moderne kampfly, herunder også de russiske MiG-29, Sukhoi Su-27 og det nye femtegenerations-kampfly Sukhoi PAK FA. IRST registrerer små temperaturforskelle og giver derfor en høj detaljeringsgrad i kampflyenes måludpegning. Det er samtidig et passivt system bestående af et termografisk kamera, der ikke selv afgiver stråling og derfor ikke ligesom radarer øger flyets radarsynlighed.
F-35 har dog også egenskaber, der minimerer flyets infrarøde signatur. Men detaljerne om teknologien er klassificeret, og det er uvist, om beskyttelsen til fulde kan hamle op med et IRST-system, siger John Leif Jørgensen, professor og afdelingsleder for måling og instrumentering på DTU Space.
»Der er også tiltag mod infrarøde systemer inden for stealth. Men de er vanskelige at beskytte sig mod. Man skal undgå refleksion, hvilket vil sige, at man skal være mat i den infrarøde bølgelængde. Det betyder, at overfladen har en ujævn mikrostruktur for den bølgelængde, den bliver bestrålet med. I almindelig mat maling har man mikrometer-store klumper, der spreder lyset, så det ikke bliver spejlet. Det samme skal man gøre i det infrarøde frekvensområde. Men fordi bølgelængderne er op til 10-20 mikrometer, skal man virkelig bruge en grov overflade på sit fly. Og det medfører jo luftmodstand, så der er en grænse for, hvor godt man kan beskytte sig,« siger John Leif Jørgensen.
Andre jordbaserede systemer, som det nye kinesiske CETC DWL002, er designet til at omgå stealth-kampflyenes lave radarsignatur ved i stedet at lede efter elektronisk støj. Alle kampfly afgiver elektromagnetisk stråling gennem radiokommunikation, satellitkommunikation og en IFF-transponder (Identification Friend or Foe) og kan derfor potentielt opdages af sådanne SIGINT-systemer (Signals Intelligence). Kilder fra det kinesiske forsvar udtalte sidste år, at DWL002 er udviklet specifikt til at opdage kampfly som F-22 og F-35 i en radius på 400-600 kilometer.
Radarusynlighed er umuligt
Med udviklingen inden for radarsystemer, IRTS og SIGINT-systemer er det således ikke længere realistisk at opnå fuldstændig radarusynlighed, siger Richard Fisher, senior fellow ved den amerikanske forsvarstænketank International Assessment and Strategy Center.
»Formålet er nu at reducere radar- og infrarød signatur mest muligt, ellers øger man effektiviteten af fjendens AESA- og IRST-systemer og dermed fjendens evne til at levere det første slag. Stealth-overflader til beskyttelse mod højfrekvente radarer har altid været sårbare over for systemer med lavere radarfrekvens, men kan man med nye materialer øge beskyttelsen? Idet teknologier er under konstant udvikling, vil der altid være et kapløb mellem stealth og counter-stealth,« siger Richard Fisher til Ingeniøren.
Læs også: Eurofighter vil indhente forspring hos F-35 og Super Hornet med ny radar
Nogenlunde samme melding lyder fra Richard Aboulafia, vicedirektør i analysevirksomheden Teal Group Corporation. Han er rådgiver inden for militær luftfart og en af verdens førende eksperter i militære radarsystemer. Ifølge ham er fordelen ved stealth-egenskaber i dag kraftigt reduceret, men også en beskeden fordel kan være afgørende, særligt i luft-til-luft-operationer, siger han.
»Stealth i betydningen radarusynlighed har ikke eksisteret i mange år, og det har muligvis altid været en illusion. Målet i dag er snarere begrænset observerbarhed, som til gengæld altid er en fordel i luft-til-luft-kamp. Udviklingen af den nyeste generation af radarer har gjort stealth-fly lettere at opdage; men hvis du var en pilot, ville du så ønske at blive opdaget, sporet og låst af et missil, før du så det fjendtlige fly, eller efter du havde set det? Lav radarsignatur kan være forgængeligt, men luft-til-luft-kamp er i dag et spørgsmål om blot en beskeden fordel,« siger Richard Aboulafia.
Amerikansk forsvar er splittet
Inden for det amerikanske forsvar er tilliden til stealth-teknologi varierende. Hos US Air Force er den fremherskende overbevisning, at stealth fortsat er hjørnestenen i moderne kampflyprogrammer, og general Herbert Carlisle, chef for Air Combat Command, sagde tidligere på året, at stealth også kommer til at være en afgørende egenskab for fremtidige generationer af kampfly.
Begejstringen hos US Navy er mere afmålt, og admiral Jonathan Greenert, operativ chef for US Navy, har i år sagt, at stealth-teknologi formentlig er overvurderet. US Navy er en af de største kunder i F-35-ordrebogen med planlagte indkøb af 260 F-35 i versionen til hangarskibe. Samme admiral Greenert konkluderede i 2012 i en længere artikel, at stealth-teknologi ikke i fremtiden vil være i stand til at holde kampfly skjult fra ny radarteknologi.
Læs også: F-35 kampfly meldes klar til kamp
Hos DTU Space vurderer John Leif Jørgensen ligesom Aboulafia og Fisher, at stealth fortsat er en relevant teknologi for kampfly, men at man må opgive ideen om radarusynlighed.
»Har stealth en fremtid? Ja, helt bestemt. Stealth handler ikke længere om radarusynlighed, men om en så lav radarsignatur som muligt, der tillader flyet at holde sig skjult for fjendtlige radarsystemer så længe som muligt. Der sker stadig meget inden for stealth, men med de kombinerede målemetoder er det efterhånden blevet virkelig svært at gemme sig,« siger John Leif Jørgensen.
»Det afhænger naturligvis også af, hvem din fjende er. For hvis du er oppe imod en terrorgruppe eller en slyngelstat, har de ikke særlig gode radarer,« tilføjer han.
