Obaranje nevidljivog

Let je bio miran, koridor zaštićen. Pilot je znao da ga radari ne mogu otkriti, jer je sa tom namerom napravljen, čak i nekoliko puta uspešno testiran u zalivskom ratu i nekoliko operacija na južnoameričkom kontinentu. Da ovolika „aždaja“ može pobeći radarskim zracima, činilo mi se tehnički nemoguće i zato sam nekoliko godina tražio podatke, obavljao merenja i tako napravio analizu ovog slučaja – u ovom članku opisana za širu čitalačku publiku.

SIGNAL: Radar (RAdio Detection And Ranging) sadrži tri glavna dela: predajnik, prijemnik i antenu, koja je najčešće i predajna i prijemna. Predajnik preko predajne antene šalje elektromagnetne (najčešće pulsirajuće) talase u vazdušni prostor. Za te elektromagnetne (EM) talase svaki objekat koji se nalazi u „vidnom“ polju radarske antene predstavlja metu, od koje se EM talasi odbijaju i deo njih se vrati u radarsku antenu sa zakašnjenjem koje nastaje zbog puta povratka. Radarski instrumenti taj signal prepoznaju i odrede poziciju i udaljenost do objekta. EM talasi putuju brzinom svetlosti, to je 330 miliona metara u sekundi. Na deset kilometara daljine od radara do mete odbijeni signal vraća se sa 33 mikrosekunde zakašnjenja. Što veća meta, više se EM talasa odbija, lakše i tačnije se određuje cilj za gađanje.

Kvalitet radara se ocenjuje prema dometu i minimalnom odbijajućem signalu koji prijemnik može da registruje.

Prema dometu i nameni vojni radari se dele na radare za rano otkrivanje letećih objekata, radare za navigaciju projektila zemlja–vazduh i pomoć u odbrani aviona u vazduhu, i radare koji su ugrađeni u rakete zemlja–vazduh za praćenje ciljeva. Radarski domet zavisi od snage predajnika, dobitka predajno-prijemne antene, frekvencije rada i, naravno, veličine mete. Danas se najviše upotrebljavaju predajnici snage od 50 kW do 200kW, a raspon radarskih frekvencija je od jednog do 18 GHz. Antenski sistemi su veličine od jednog do 20 metara i pojačavaju signal i do 10.000 puta.

Snage radarskih predajnika su skoro uvek date u PEP-u (peak envelope power). Ta snaga zavisi od širine impulsa i vremena ponavljanja impulsa. Nama je poznatija efektivna snaga (npr. četiri kW šporet, ringla), koja je nekoliko hiljada puta manja od impulsne snage radara. Do 1975. godine prošlog veka nekadašnji SSSR je proizvodio radare koji su radili u VHF frekventnom opsegu (150–170 MHz, malo ispod frekvencije petog TV kanala RTV SLO na Krvavcu). Najpoznatiji su bili i ostali radari sa NATO oznakom Tall King, dometa 700 km.

U bivšoj SFRJ JNA je izgradila dva ovakva kolosa. Jedan pored Siska u Hrvatskoj, a drugi u Kačarevu, 20 km severozapadno od Beograda. Ovaj radar je prava pošast jer je njegova predajno-prijemna parabola široka 33, a visoka 22 metra.

Otkad su Nemci i Englezi u Drugom svetskom ratu počeli sa upotrebom radara za otkrivanje aviona i brodova, počela je i da se razvija tehnologija za radarske talase „skrivenih“ (stealth) aviona. Prvi i dugo poznati način skrivanja od radarskih signala je letenje što bliže površini zemlje. Tako se smanjuje vidni horizont radara, kome smetaju i signali odbijeni od neravnih predela zemljine površine. Ovakav način letenja i danas je u upotrebi američke vojske na raketnom sistemu Tomahawk. Drugi način skrivanja od radarskih signala je umanjenje snage odbijenog signala. To se postiže smanjenjem efektivne radarske odbojne površine i oblaganjem aviona specijalnom masom koja apsorbuje EM talase. To je stealth tehnologija. Treća metoda naziva se ECM (electronic countermeasures) i znači elektronsko ometanje odbijenog signala u radarskom prijemniku. Taj način je veoma sofisticiran i zahteva detaljno poznavanje neprijateljskih radara i upotrebu visoke tehnologije.

VIDLJIVOST: Stealth tehnologiju su upotrebili proizvođači aviona F117 Lockheed. Jačina odbijenog signala prema tzv. radarskoj jednačini zavisi od efektivne površine mete. To je onaj deo površine mete koji odbija EM talase nazad do prijemnog dela radara. Ovde važi zakon EM talasa koji kaže da odbijajući ugao odbijenog talasa mora biti jednak dolaznom uglu dolazećeg talasa. Stvaraoci aviona F117 su se potrudili da se zbog oblika i uglova na avionu EM talasi rasprše (odbijaju u stranu), a ne obijaju nazad do radara. Efektivna površina aviona je jedna od najčuvanijih tajni američke vojske. Ipak su najbolji eksperti iz celog sveta na osnovu raspoloživih podataka izračunali efektivnu površinu letelice F117 koja iznosi deset do 50 kvadratnih centimetara. Poređenja radi, efektivna površina bombardera B52 je 99,5 kvadratnih metara, lovca F16 pet, a „nevidljivog“ F117 0,003 kvadratnih metara.

Tako mala efektivna površina postignuta je uglastim oblicima gledano prvenstveno s prednje strane. Zbog toga je F117 praktično neupotrebljiv u vazdušnim bitkama nasuprot mnogo brzim i aerodinamičnijim lovcima kao što su F16, MiG 29 itd. No, takvo smanjenje odbojne površine konstruktorima nije bilo dovoljno pa su avion presvukli posebnom apsorbujućom masom koja pretvara EM talase u toplotu i tako ih upija, a ne odbija.

Visoko razvijena tehnologija poznaje dve vrste apsorbujućih materijala koji upijaju EM talase. Jedni materijali imaju dielektrična, a drugi magnetna gubljenja. Bez upuštanja u druge detalje, dielektrični apsorberi su debeli nekoliko centimetara, a magnetni nekoliko milimetara; njihov zadatak je da apsorbuju EM talase u tačno određenom frekventnom opsegu. Posebno za upotrebu na avionima razvijeni su tzv. stepenski magnetni apsorberi koji se sastoje od tankih folija na koje je nanet poseban materijal. Takav materijal je upotrebljen i za izradu apsorbcijske navlake aviona F117. Po mojim merenjima, debljina ove navlake je 1,8 milimetara, a sastoji se od sedam slojeva. Ovlašćena hemijska laboratorija napravila je ICP-OES spektroskopsku analizu ovog materijala. Spoljni sloj navlake sastoji se od gvožđa, kalcijuma, natrijuma i barijuma u odnosu 19:5:2:1. Očigledno je da je u pitanju materijal koji proizvodi magnetna gubljenja.

Na Institutu „Jožef Štefan“ merio sam i gušenje EM talasa u zavisnosti od frekvencije za kompletnu 1,8 milimetara debelu navlaku.

Imao sam dovoljno podataka da lako izračunam vidljivost aviona F117 za najmoćnije i najmodernije vojne radare. Podatke o vojnim radarima mi je prosledio Francuz, dugogodišnji poznanik, stručnjak firme Alcatel i kolega ekspert za radare pri slovenačkom ministarstvu odbrane. Na osnovu tih podataka proizilazi da pri brzini kretanja letelice od oko 1000 km/h odbrana koja ima moćan radar u frekventnom opsegu VHF ima tri minuta za ispaljivanje rakete zemlja–vazduh, u opsegu L manje od dva minuta, u opsegu S minut vremena za ispaljivanje projektila zemlja–vazduh, a u opsegu C jedva nekoliko sekundi.

„STARO GVOŽĐE„: Jugoslovenska vojska (JNA) je do 1985. radarsku, avionsku i raketnu tehnologiju kupovala uglavnom u tadašnjoj SSSR. Pored dva radara Tall King, koji su nabavljeni u godinama 1971–75, u godinama 1971–72. nabavljeni su i mobilni radari P12, a nekoliko godina kasnije dva mobilna radara P18. Radar P18 (NATO oznaka „Spoon Rest D“) je mobilna konstrukcija na dva vozila. Radi na frekvenciji 150–170 MHz, a domet mu je oko 270 kilometara. Predajno-prijemni antenski sistem je sastavljen od grupe 2×8 Yagi antena montiranih na jedno vozilo.

Nakon 1980, Jugoslavija je nabavila i nekoliko radara iz SAD i Velike Britanije. Ti radari su bili nabavljeni u periodu od 1984. do1987. Američki radari su AN/TPS-70 i AN/TPS-63, a britanski C 600. Oni su delovali na frekvenciji od jednog GHz, jer su tada već počeli da se proizvode radari u VHF frekventnom opsegu.

Države nastale na području SFRJ su stare radare tipa P12 ubrzo oterale na otpad u staro gvožđe, dok su Srbija i Crna Gora zadržale ove radare zbog nedostatka novca i kasnijeg embarga na uvoz oružja iz zapadnih zemalja. Vojnotehnički institut i fabrika „Mihajlo Pupin“ su radare P12 i P18 modernizovale u periodu 1993–97.

Napad na SRJ počeo je raketama Tomahawk. Nakon nekoliko desetina raketa Tomahawk koje su pogodile gotovo sve najvažnije vojne objekte, sledio je napad nekoliko stotina bombardera. Najviše su napadali sa laserski vođenim bombama koje pogađaju sa preciznošću plus/minus jedan metar. Džinovski radar P14 (Tall King) u Kačarevu bio je gađan među prvima.

Nakon tri noći bombardovanja NATO je ocenio da je više od 90 odsto vojnih strateških objekata uništeno, među njima i avioni i protivvazdušna odbrana.

Usledilo je pravo iznenađenje. Tehničar na radaru jugoslovenske vojske, učesnik događaja 27. marta 1999, priseća se: „Naša etnički mešovita jedinica – Srbi, Mađar i Musliman – bila je u sastavu PVO-a na lokaciji sa radarom P18 pokraj Fruške gore. Otprilike na svakih pola sata smo uključivali radar i nekoliko minuta nadzirali vazdušni prostor, naročito sa severozapadnog pravca. Nekoliko minuta kasnije smo isključili radar i pomerili se na novu skrivenu lokaciju pored maskirane lansirne rampe sa dve rakete S-125 Neva. Takvih kamufliranih lansirnih rampi bilo je širom Srbije. Znali smo da oko 40 kilometara severno izvan jugoslovenske granice i dometa PVO-a vazdušni prostor kontroliše avion AWACS sa pratnjom lovaca F16. Ako bi AWACS registrovao nepoznate radarske signale iz Jugoslavije nedugo zatim sledio bi napad lovaca F16 u tom pravcu, nekoliko puta bombe su nas promašile za dlaku. Te noći nakon osam i trideset uveče, na monitoru radara P18 primetili smo tanku liniju oko četrdesetak kilometara daleko prema severozapadu. Znali smo da je reč o avionu F117, jer smo ga nekoliko puta uočavali na radaru. Znali smo i da će nas pri brzini leta od 1000 km/h preleteti za 2,5 minuta. Vreme pripreme potrebno za ispaljivanje dve rakete S-125 po pravilu službe je oko četiri minuta. Nama je uspelo da za manje od dva minuta ispalimo ove dve rakete u pravcu leta F117, kada je bio oko 14 kilometara daleko i osam kilometara visoko. Nismo znali da raketni radar za praćenje Low Blow 1, koji je radio na frekvencijama iznad osam GHz, ne može da prati F117 zato što apsorpcijska navlaka aviona F117 upija više od 70 odsto radarskih signala i pretvara ih u toplotu i nije bilo dovoljno signala da radar rakete S-125 prati avion. Međutim, radio je pomoćni prateći sistem Karat TV (termovizijski video-uređaj) koji navodi raketu u pravcu toplote motora aviona. Avion je bio pogođen u 20.43.“

SUDBINA INVESTICIJE: F117 je pao na zemlju pored sela Buđanovci, približno 45 km severozapadno od Beograda. Pilot je uspeo da se katapultira pre pada aviona. Još iste noći specijalne spasilačke jedinice američke vojske su helikopterima Apache odvezli pilota na sigurno, a jugoslovenska vojska je našla nebitne delove opreme ovog aviona iste noći kada je i pogođen. Mesto gde je pao srušeni avion F117 američka vojska je bombardovala sledećeg dana. Američka administracija je sa zakašnjenjem objavila da je u pitanju bio kvar i da se avion izgubio. Gotovo svi jugoslovenski mediji objavili su 28. marta vest pod naslovom „Izvinite, nismo znali da je nevidljiv“. „Mond“ i „Frankfurter algmajne“ su javljali da su još dva oštećena aviona F117 prinudno sletela na rezervni aerodrom. Danas delove do tada najstrože čuvane tajne možete videti i kupiti u Muzeju vazduhoplovstva na Aerodromu u Surčinu, a avione F117 su posle obaranja Amerikanci povukli iz vojnih operacija u Jugoslaviji.

Avioni F117 nikada nisu bili posve nevidljivi za radarske signale. Avioni F117 će zbog toga i zbog loših aerodinamičnih osobina vrlo brzo zauzeti svoje mesto u muzeju istorije u nekoj od pustinja, s opomenom da se radilo o jednoj od najvećih investicija u istoriji američke vojske.

Članak posvećujem srpskim akademicima prof. dr J. Surutki i prof. dr I. Stojanoviću, koji su obrazovali sjajnu generaciju elektrotehničara kakvi su bili dr Popović i dr Veličković, a njihovi učenici su obrazovali i sadašnje sjajne radarske stručnjake.