Как сделать стелс в домашних условиях

Видимо-невидимо: история стелс-технологий

Победа в современном бою зачастую заключается не в мощи оружия, а в способности незаметно приблизиться к противнику и нанести сокрушительный удар. Современные истребители немыслимы без эпитета «малозаметный». При этом история стелс-технологий в самом простом понимании началась практически с зарождением военной авиации, а развитие их шло непрерывно.

Делать российские самолеты невидимыми помогают и предприятия Ростеха. Например, специальное напыление на стекло, разработанное ОНПП «Технология», позволяет скрыть от радаров работу бортовой электроники истребителей Су-57.

Рассказываем о том, какие решения помогают авиаконструкторам обманывать радары противника и создавать самолеты-невидимки.

Кто не спрятался, я не виноват

Подобно бравым рыцарям или гусарам, первые военные летчики старались привлечь внимание не только к своей персоне, но и к своим машинам: ливреи их самолетов были, как правило, яркими. Однако с началом массового боевого применения авиации пилоты стали задумываться о том, как можно и нужно скрывать свое присутствие в небе. С тех пор проблема малозаметности – визуальной, звуковой, радиолокационной – не перестает занимать умы авиаконструкторов всего мира.

Между Первой и Второй мировыми войнами конструкторы предлагали нетривиальные решения проблемы оптической заметности. Например, в Военно-воздушной академии РККА в 1930-е годы разрабатывался проект «прозрачного» самолета. Для этого АИР-4, один из первых самолетов А.С. Яковлева, обшивался французским оргстеклом, а темные детали покрывались отражающим составом. Такая «стеклянная» машина становилась практически невидимой ни с земли, ни с других бортов в небе. Правда, оргстекло быстро приходило в негодность, и с началом новой войны проект был отложен.

АИР-4

Во Вторую мировую в искусстве авиакамуфляжа сформировался своего рода стандарт: светлый низ, темный верх. Плоскость фюзеляжа, обращенная к земле, красилась в оттенки голубого и серого, а сверху и по бокам самолет покрывался зеленым или пятнами зеленого, коричневого и желтого цветов. Такая окраска оставалась актуальной для низко летящих самолетов, позже стандарт сменился на однотонный светло-серый цвет.

Радиоволны найдут любого

Появление радиолокации существенно изменило расстановку сил. Все предыдущие методы обнаружения зависели от погодных условий и были сильно ограничены по дальности, а радиолокация была лишена этих недостатков.

Напомним, как работают радары. Радиолокационная станция (РЛС) отправляет сигнал в виде электромагнитной волны. Сигнал попадает на поверхность летательного аппарата, отражается от нее и возвращается обратно на станцию. Радиосигнал хорошо отражается от металлических поверхностей, от элементов определенной формы. В зависимости от параметров отраженного сигнала определяются характеристики цели. Современные радары могут сортировать цели по размерам и типам, отличая, например, ракету от самолета.

Радиолокационная станция «Жук-АЭ»

Основным параметром, определяющим заметность летательного аппарата в радиоволновом диапазоне, является эффективная поверхность рассеивания (ЭПР). Чем ниже ЭПР и чем хуже аппарат отражает радиосигнал, тем он менее заметен для РЛС и тем сложнее его обнаружить.

ЭПР можно снизить разными способами, общий смысл которых заключается в том, чтобы затруднить возврат волны на радиолокационную станцию. Для этого волна должна либо совсем рассеяться, либо поглотиться поверхностью, либо кардинально изменить свое направление. Чтобы добиться таких результатов, авиаконструкторы находят различные решения, которые в сумме и называются технологиями стелс (англ. stealth − скрытный, невидимый).

История изобретения радара – в нашем материале

Русская история американских невидимок

Начало научному подходу к созданию самолетов-невидимок положил труд советского физика Петра Уфимцева. В 1962 году в издательстве «Советское радио» вышла его книга «Метод краевых волн в физической теории дифракции», в которой были изложены математические обоснования возможности создания невидимой техники.

В СССР эти выводы не получили развития, а вот американцы, ознакомившись с работой советского ученого, восприняли ее с большим энтузиазмом. Физическая теория дифракции Уфимцева стала, по их словам, краеугольным камнем, позволившим осуществить прорыв в технологии стелс. Действительно, на основе этих знаний в 1970-е годы в США развернулась работа, результатом которой явились прорывные самолеты-невидимки, впрочем, выпущенные скромными партиями − истребитель F-117 фирмы Lockheed и стратегический бомбардировщик В-2 фирмы Northrop.

F-117. Фото: wikimedia.org

Может показаться, что СССР в развитии стелс-подхода находился на позиции отстающего, но это не так. Научные институты анализировали это направление и пришли к выводу, что чрезмерный упор на малозаметность сильно снижает боевые качества самолета и делает его область применения очень узкой, а затраты на производство такой техники при этом высоки. Это не значит, что от технологии отказались, но к ее применению решили подойти с умом. Так сложилась современная концепция стелсов, когда малая заметность не идет в ущерб летным качествам.

Неотразимая форма

Аэродинамическая схема летательного аппарата напрямую влияет на его заметность. Самая оптимальная форма для самолетов-невидимок – это летающее крыло. При такой схеме у самолета отсутствует киль и стабилизатор, а фюзеляж как бы включен в единое крыло. Работы над такими самолетами велись в разных странах, но первым успешным проектом стал уже упомянутый американский F-117 − «летающее крыло» с V-образным стабилизатором.

Боевое крещение самолет получил во время войны в Ираке в 1991 году и произвел тогда фурор в мире благодаря своему футуристичному облику и боевой эффективности. В этих же боях был испытан стелс-бомбардировщик B-2, также выполненный по схеме «летающее крыло» и ставший самым дорогим самолетом в истории. Ореол непобедимости F-117 изрядно померк, когда в 1999 году в Югославии один из самолетов был сбит зенитно-ракетным комплексом еще советского производства.

Схема «летающее крыло» позволяет свести к минимуму количество острых кромок поверхностей, которые хорошо отражают сигнал. Если от кромок нельзя избавиться, нужно их сделать параллельными. Такое решение сегодня применяется, например, в Су-57, где нет прямых углов и группы кромок имеют одинаковый угол. При этом аэродинамика, как в случае с «летающими крыльями», не так страдает.

На эффективность поверхности рассеивания влияют также швы, стыки панелей обшивки, форма каналов воздухозаборников, сопел, кабины и многое другое. Кабина пилота, в которой радиосигнал может отразиться множество раз, значительно демаскирует самолет. Для уменьшения отражения применяются специальные покрытия.

Радар встречает по одежке

Применение материалов и покрытий, способных поглощать энергию сигнала, позволяет достигать невидимости с гораздо меньшими затратами, чем изменение формы летательного аппарата. Конечно, волшебного материала, который подошел бы во всех случаях и стал «плащом-невидимкой» для любой техники, не существует. На практике в различных условиях используются различные комбинации покрытий. К тому же разные материалы могут отвечать за поглощение излучения в разных диапазонах.

Стоит отметить, что такие материалы не только поглощают электромагнитное излучение − параллельно проходят процессы поглощения, рассеяния и интерференции, в результате чего отраженный сигнал существенно уменьшается. Для каждого элемента самолета покрытие рассчитывается отдельно. Оно должно выдерживать нагрев, большие перегрузки, воздействие других внешних факторов, с которыми самолет сталкивается в небе и на земле.

Для защиты кабины уже упомянутого истребителя пятого поколения Су-57 на ОНПП «Технология», входящем в Госкорпорацию Ростех, разработано специальное стекло с покрытием , обеспечивающим радиолокационную незаметность. Особые стелс-свойства стеклу придают тончайшие пленки металлов и оксидов металлов, нанесенные на его поверхность методом магнетронного распыления в вакуумной установке. Многофункциональное металлооптическое покрытие не только скрывает бортовую электронику от радаров, но и защищает технику и пилота от ультрафиолетового излучения.

Разработки в области стелс-технологий продолжаются, параллельно с этим развиваются и средства обнаружения. Современные радары с активными фазированными решетками (АФАР), которые устанавливаются и на истребители последнего поколения, способны видеть дальше и лучше, обнаруживая в том числе и самолеты-невидимки. Практика показала, что современный уровень развития науки не позволяет создать абсолютно не видимый для радиолокации самолет. Оставаясь одним из важных признаков истребителей пятого поколения, малозаметность перестала быть самоцелью. Возможно, в будущем появятся новые прорывные технологии, и самолеты-невидимки станут реальностью.

Как сделать гроубокс своими руками

Для того чтобы создать оптимальный микроклимат при выращивании растений, была изобретена специальная закрытая конструкция под названием гроубокс. Рассмотрим, как самостоятельно сделать гроубокс в домашних условиях или усовершенствовать готовую конструкцию.

Размеры конструкции зависят от количества насаждений, которые в ней будут выращиваться. Часто гроверы создают ее из готовой мебели, к примеру, тумбы или шифоньера, или используют кладовую комнату.

Какие выбрать материалы для конструкции

Как сделать гроубокс своими руками

Самым удобным материалом считается ЛДСП, которая может быть как новой, так и бывшей в употреблении. Самое главное — распилить лист по необходимым размерам, которые строго индивидуальны. Важное значение уделяется высоте гроубокса, так как она ограничивает пространство для роста растений. Если вы планируете выращивать высокие растения, то ориентируйтесь на максимальные размеры культур. Обычно 1,5-2 метровой высоты достаточно. Если вы будете выращивать низкорослые культуры, то стелс-гроубокс (то есть конструкция, к примеру, из шкафа), который вам понадобится, может быть высотой всего 0,8-1 метра. Учтите, что источник освещения отнимет еще около 30 см сверху.

Итак, после того как вы определились с размерами ящика, закажите распил или самостоятельно распилите листы ЛДСП. При помощи крепежных элементов (уголки, шурупы) соберите конструкцию. Еще раз посмотрим — стелс-гроубокс можно сделать из старого шкафа или тумбы, которые имеют подходящие размеры. В верхней части готовой конструкции сделайте технический отсек высотой 10-20 см, в которой разместится электрика. Уплотните дверцы, чтобы дневной свет не попадал внутрь, а искусственный из нее не выходил. Если у вас есть маленькие дети или животные — предусмотрите на дверцах замок.

Светоотражение в гроубоксе

Покройте конструкцию изнутри светоотражающим материалом, например, специальной пленкой. Как вариант, можно покрасить стенки изнутри белой краской с матовым эффектом. Лучи должны освещать растения сверху и снизу. Такое распределение света помогает фотосинтезу, без которого культуры не могут развиваться, уничтожает вредителей, которые боятся света и прячутся под листьями.

Все варианты светоотражающего материала

Пенофол – фольгированный вспененный полиэтилен. Его толщина составляет от 0,1 до 1,5 см. Служит также теплоизолятором и звукоизолятором. Легко крепится к стенками при помощи шурупов, клея, имеет до 97% отражающей способности. Если гроубокс расположен внутри теплой комнаты, то часто необходимо предусмотреть дополнительную вентиляцию.
Специальная пленка со светоотражающим эффектом. Хорошо зарекомендовала себя пленка Mylar, которая снижает потери света, равномерно распределяя его по всей площади ящика. Ее коэффициент отражения — 97%, пленка отличается высокими показателями прочности и долгим сроком службы.На ней нанесен ромбовидный узор, не позволяющий световым лучам собираться в одном месте, создавать горячие точки и обжигать растения.
Фольга — недорогой материал, но он и не долговечный. Клеится матовой стороной наружу, а зеркальной — к стенке. Если вы ошибетесь при монтаже фольги, то покрытие начинает нагреваться, и растение получает ожоги.
Фольгированный скотч — материал с низкой отражающей способностью, к тому же оклеивать большие поверхности им довольно сложно. Но для небольших гроубоксов он может подойти.
Офсетные пластины — слабо отражают свет, возникают проблемы с монтажом материала, но все же некоторые гроверы их используют.
Зеркала — коэффициент отражения составляет около 60%, потому что лак, которым сверху покрыта амальгама, поглощает свет и плохо его отражает.

Помните, что правильно выбранное покрытие значительно усиливает свет ламп, поэтому можно экономить на электроэнергии. Вы купите лампы меньшей мощности, а эффект от их работы будет отличный.

Освещение

Итак, начинаем оборудовать гроубокс лампами. Как мы говорили выше, необходимо при создании конструкции учитывать размеры светильника (около 30 см по высоте, если подвесить его под потолком). Если вы прикрепите светильник на штангу или другие крепежные элементы, то вам понадобится уже 40-50 см свободного пространства.

Мощность ламп и их количество зависят от размеров конструкции и числа выращиваемых культур. Для небольших гроубоксов рекомендуются неоновые лампы, которые почти не нагреваются и не сбивают выставленную температуру. Еще они компактны и отличаются низким энергопотреблением.

Для стадии вегетации подходят лампы с спектральным синим составом, а при цветении — с красным. Рекомендуется использовать две лампы в паре, чтобы растения получали свет благоприятного спектрального состава в любой момент развития.

Для серьезных больших гроубоксов высотой от 1,5 метров выбирайте освещение ДНаТ.

Не забывайте, чем выше мощность лампы, тем больше она выделяет тепла. Поэтому лучше устанавливайте подвесные светильники закрытого типа.

Вентиляция

Это важная составляющая для создания благоприятного микроклимата, которая обновляет воздух, обеспечивает приток кислорода, выводит отработанный горячий воздух, который образуется внутри по причине нагревания осветительных приборов. В самой конструкции таким образом поддерживается оптимальная температура, регулируется влажность, исключается развитие плесени, устраняются запахи и удаляется пыльца растений. В вентиляцию также устанавливается угольный фильтр, который препятствует выходу запахов и пыльцы наружу.

Расчет вентиляции в гроубоксе

Для того чтобы за пределами гроубокса не ощущался запах, внутренний воздух должен обновляться полностью каждые 3-5 минут.

Рассчитайте объем гроубокса:

V=высота х ширина х длина.
Число обновлений воздуха в час = 60 минут / на выбранный интервал.
Мощность вентилятора = М * число обновлений + 20%.
20% — это учет потерь при движении воздуха. Подбираем угольный фильтр с подобной или повышенной производительностью.

Выходное отверстие для отвода горячего воздуха должно находиться вверху, так как теплый воздух всегда поднимается вверх. Там же, снаружи, располагается и вентилятор с угольным фильтром. Входное отверстие размещаем внизу. Чистый воздух может заходить в него естественным путем. Еще один элемент вентиляционной системы — это воздуховод. Он отличается слоистой структурой, так как производится обычно из алюминиевой фольги и полиэфира, в основе со стальными спиралями. Рифленая поверхность воздуховода обеспечивает идеальную гибкость. Крепится воздуховод при помощи пластиковых хомутов.

Как автоматизировать гроубокс

Как сделать гроубокс своими руками

Если вы установите автоматику, то вам не придется постоянно контролировать устройство. Электротаймер будет самостоятельно включать и выключать свет по заранее установленному графику. Контролировать уровень влажности и температуры можно при помощи метеостанции, которая показывает значение температуры в диапазоне от 0 до 50 градусов и влажности от 25 до 90%. Не забудьте про другие составляющие гроубокса — гидропонная установка, устройства для слежения за качеством воды, а также стимуляторы и удобрения.

Хитрый сад: технология «стэлс»

Выращивание в закрытом грунте – дело крайне увлекательное. И для тех, у кого бурная фантазия, да еще руки «золотые», не составляет особого труда смастерить мини-оранжереию буквально из подручных средств. Особенно если свободного места под домашний сад не так много, и хочется скрыть его от посторонних глаз. В этой статье мы поговорим о растениеводстве в духе «стэлс».

Стелс гроубокс

Само слово «стэлс» происходит от английского слова «stealth» – хитрость. И вся хитрость стэлс-гровинга в том, чтобы создать пространство, которое будет незаметно для глаз окружающих и пригодно для жизни растения.

Наиболее популярными вариантами для стэлс-гровинга являются компьютерные блоки, всевозможные тумбочки и шкафы, холодильники, чемоданы и многое другое, до чего только способен додуматься мозг человеческий. Вы только посмотрите на обилие вариантов:

Стелс гроубокса из чемодана

Стелс гроубокс из пылесоса Тайфун или пуфика

Стелс гроубокс из системника или тумбы

Как вы видите, зачастую стэлс обладает компактными и сверхкомпактными размерами. Поэтому возникает вполне логичный вопрос: «Сможет ли растение полноценно расти, всего ли ему будет хватать?» Ответ – да. Если верно подобрать все составляющие, то вы удивитесь, что даже в скромном пространстве компьютерного блока можно вырастить урожай. Читайте подробнее об организации стелс-гроубокса из системника своими руками.

Особенности стелс выращивания

Поскольку стэлс не должен источать неприятных запахов, издавать необъяснимых шумов и вообще хоть как-то привлекать внимание, нужно особенно тщательно продумывать каждую его деталь. Начиная от выбора низкорослого сорта, чтобы он без труда влез в ваше чудо инженерной мысли и мог там полноценно развиваться, заканчивая выбором метода борьбы с ароматами, доносящихся с «полей» стэлса.

Почвенное выращивание или гидропоника – выбор за вами. Главное, чтобы влезло. К тому же гидропонную установку можно собрать самостоятельно, подогнав ее под размеры конкретного стэлса. О том, как сделать гидропонную установку своими руками можете прочитать тут. Питание растений подбирайте согласно способу выращивания, и в рамках того бюджета, к которому вы сами готовы.

Стелс гроубокс с гидропоникой

Организация освещения

Традиционно внутренняя поверхность стэлса, как и любого другого гроубокса, должна обладать хорошей светоотражающей способностью. Поэтому покройте его изнутри белой водоэмульсионной краской, бумагой или специальной пленкой. Это повысит эффективность работы лампы.

Кстати о лампах. Если ваш стэлс маленького размера (компьютерный блок, например), то лучше всего подойдет ЭСЛ лампа. Ее подключение не требует дополнительного оборудования, и сама она не выделяет лишнего тепла, а значит, не будет проблем с высокой температурой внутри стэлса. Использование ламп ДНаТ в малогабаритных стэлсах невозможно, так как расстояние от макушки растения до лампы должно быть минимум 30 см. Однако лампы ДНаТ найдут свое применение в том случае, если стэлс являет собой хоть и неприметный, но бабушкин бездонный шкаф высотой в человеческий рост. Более подробно тему освещения мы уже разобрали в этой статье из цикла «Как собрать гроубокс». Почитайте, вопрос монтажа освещения там подробно разобран.

Не забудьте о светонепроницаемости стэлса. Не должно быть щелей, сквозь которые будет пробиваться свет изнутри бокса или же попадать в него снаружи, особенно в то время, когда у растения должна быть ночь. Все «слабые» места можно проклеить любым плотным материалом (картон, липкая лента). При монтаже вентиляции постарайтесь вырезать монтажное отверстие по размеру вентилятора, чтобы избежать лишних дыр (семь раз отмерь, один раз отрежь).

Вентиляция и очистка воздуха

Вентиляцию также нужно продумать в зависимости от размера стэлса. Для крошек могут вполне сгодиться компьютерные кулеры, а для более габаритных вариантов понадобятся канальные вентиляторы. Однако в таком случае, чтобы стэлс оставался неприметным, придется раскошелиться на вентилятор с низким уровнем шума. Снизить уровень шума вентилятора можно также при помощи использования:

жестких вентиляционных пластиковых труб (они создают меньше аэродинамического сопротивления, соответственно, меньше шума);
шумоизоляционных гофр;
специальных глушителей, которые подавляют шум. Но производительность вентилятора при этом снизится.

Поскольку стэлс подразумевает максимально компактное размещение и эффективное использование пространства, позаботьтесь о наличии вентилятора на обдув, самого простенького на прищепке. Растение очень быстро поглощает углекислый газ вокруг себя, и дополнительное перемешивание воздуха не даст ему голодать. Тему монтажа вентиляции мы также детально осветили здесь.

Из-за компактных размеров в некоторые стэлсы сложно поместить угольный фильтр для очистки воздуха. Однако можно исхитриться, разместив его каким-то образом за пределами стэлса, либо выбрав иной способ борьбы с ароматом: нейтрализаторы запахов, ионизатор, неприметно стоящий где-то рядом. А еще лучше подобрать для стэлса такие сорта растений, от которых запаха почти не будет.

Пригибание растений

Поскольку стэлс практически всегда является пространством крайне ограниченным, то на помощь придут такие методы выращивания, как SCROG (Screen of Green) – контроль высоты растения в низких пространствах путем пригибания с использованием сетки. Подробнее об этом и других методах тренировки растений можно узнать в этой статье.

Даже самый маленький стэлс можно нашпиговать оборудованием по самое не балуй. Однако помните, больше не всегда лучше. Начните с минимального простого уровня, ведь результат зависит во многом от самого гровера.

Создание стэлса – это всегда творчество. Вы почти с ноля проектируете свой мини-сад, помня о том, что только вы должны догадываться о внутренней жизни этого шкафа/пылесоса/тумбочки. Стэлс является отличным вариантом для тех, кто только хочет попробовать себя в деле. Ведь затраты минимальны, следить за небольшой площадью проще, да и вопросов у сторонних зрителей меньше (а лучше так и вовсе не возникает).