На МиГ-29 оптико-электронная станция расположена в носовой части перед фонарем кабины
Оптические средства обнаружения самолетов дают высокую точность определения угловых координат самолета, но работают только в условиях хорошей видимости, и имеют ограниченное поле зрения. Первые оптические приборы обладали и невысоким разрешением по дальности. На помощь оптическому пришел звуковой метод, который имел несколько более широкие возможности, позволяя обнаруживать самолет ночью и в плохих метеоусловиях. Мобильные звукоулавливатели впервые появились во время первой мировой войны и находились на вооружении ряда армий до конца 1950-х годов. В СССР они использовались с начала 1930-х годов в составе системы «Прожзвук», которой были вооружены прожекторные войска ПВО. В Англии в 1932-1934 гг. проводились также эксперименты с мощным береговым звуковым локатором, имеющим поле прослушивания 170° и состоящим из выполненного в виде дуги окружности акустического зеркала (высотой около Эми длиной примерно 90 м) и микрофонов, воспринимающих отраженные звуковые волны. Средняя дальность обнаружения самолетов достигала 28…32 км, максимальная (при идеальных метеоусловиях) – 48 км, точность измерения азимута – ±1,7°.
Велись исследования по уменьшению акустической заметности самолетов. Например, в июне 1932 г. в записке, адресованной начальнику Управления военных приборов Главного артиллерийского управления А.Г.Орлову, начальник штаба РККА М.Н.Тухачевский требовал «…подработать вопрос о глушении шума многомоторного самолета с учетом интерференции звуковых волн. Моторы можно настроить на такие тона, чтобы они взаимно друг друга глушили». В конце этого же месяца М.Н.Тухачевский издал директиву «О разработке вопросов глушения шума самолета при полете», в которой был утвержден состав комиссии из представителей наркомата обороны и видных ученых от ЦАГИ, МГУ, ВЭИ (Всесоюзный электротехнический институт) и других организаций.
Однако масштабных работ в этом направлении не проводилось, и в дальнейшем отмечались лишь эпизодические попытки снижения акустической заметности самолетов. Например, в годы второй мировой войны на некоторых вариантах самолета У-2 (ночном артиллерийском корректировщике У-2НАК и агитационном самолете У-2ГН «Голос неба») устанавливались глушители на выхлопных коллекторах двигателей. В 1968 г. во Вьетнаме по программе «Прайз Кру» (Prize Crew – призовой экипаж) прошли войсковые испытания два малошумных легких поршневых самолета воздушного наблюдения Локхид QT-2 (первый полет в июле 1967 г.), предназначенных для использования прежде всего ночью, в ходе противопартизанских действий. Утверждалось, что испытания прошли успешно. В ходе испытаний экспериментального «Q-Стар» (Q-Star), почти идентичного самолету QT-2, наземные наблюдатели отмечали, что его практически не было слышно при полете на высоте 240 м, а когда самолет летел на высоте 120 м, издаваемый им шум воспринимался на земле как «шелест листвы при легком ветре». Но разработанный через два года усовершенствованный малошумный самолет Y0-3A был построен небольшой серией (14 машин) и применялся во Вьетнаме лишь до мая 1972 г., после чего укомплектованное этими машинами подразделение было расформировано. QT-2 и YO-3A были созданы на основе планера Швайцер SGS 2-32 и имели цельнометаллическую конструкцию. Ма- лошумность достигалась установкой низкооборотных деревянных винтов и глушителей двигателей.
На Су-27 оптико-электронная станция скомпонована так же, как и на МиГ-29
Взлет F-117 на полигоне Тонопа
Отсутствие выраженного интереса к малой акустической заметности самолетов объясняется тем, что в системе ПВО звукоулавливатели большого распространения не получили (в отличие от артиллерии, где звукометрические станции применяются и в наше время для засечки орудий противника и корректирования огня своей артиллерии). Сравнительно невысокая скорость распространения звука и шумовые помехи приводят к большим ошибкам целеуказания, необходима «настройка» на двигатели опеределенных типов, дальность действия звукоулавливателей зависит от погоды и даже при благоприятных условиях слышимости она невелика (обычно до 20 км), что при высоких скоростях самолетов позволяет подать сигнал тревоги, но при этом почти не остается времени для организации обороны.
Один из малошумных самолетов Локхид YO-3A, применявшихся во Вьетнаме, использовался также более десятилетия в NASA для исследований шума
F-117 в тренировочном полете
Четыре F-117 в строю
Со времен второй мировой войны основным средством обнаружения самолетов стал радиолокатор, не имеющий себе равных до настоящего времени по дальности действия и всепогодности применения. Идея использования отражения радиоволн для обнаружения объектов была впервые изложена в 1904 г. в авторской заявке немецкого инженера Х.Хюльсмейера (Christian Ни Jsmeyei), по которой в 1905 г. был выдан патент на «Способ обнаружения металлических предметов по отраженным ими радиоволнам». Предложенное устройство содержало в себе основные функциональные элементы радиолокатора обнаружения. Хюльсмейер произвел и первые эксперименты с РЛС: 10 мая 1904 г. с помощью своего прибора он провел опыты по обнаружению барж, движущихся по Рейну. Согласно легенде, примитивный радиолокатор, названный «телемобилоскоп», испытывался на Северном море для обнаружения кораблей и был показан создателю германского военного флота адмиралу А.фон Тирпицу. Но предложения Хюльсмейера были на долгое время забыты – в тот период они не могли дать практических результатов из-за сравнительно низкого уровня развития радиотехники и отсутствия острой необходимости в такого рода аппаратуре.