- إنضم
- 21 مارس 2017
- المشاركات
- 3,041
- مستوى التفاعل
- 14,190
- النقاط
- 113
السلام عليكم اخوتي أعضاء المنتدى فقد أردت طرح هذا الموضوع المهم والذي يجهله الكثيرمن الناس وآمل أن ينال اعجابكم وأن يتم اثراءه بنقاشاتكم.
التكنولوجيا الشبحية stealth technology هو مصطلح عام يطلق على جميع التقنيات المستخدمة لتخفيض البصمة الكهرومغناطيسية لجسم ما فمثلا تقليص قدرة الطائرة على عكس أشعاع الرادار في حزمة معينة هو مهمة معقدة وأكثر تعقيدا من ذلك هو خفض البصمة الحرارية لها .
الفوائد والميزات المحصلة تتجاوز العقبات فالهدف المعادي يمكن ضربه من دون سابق انذار والطائرة تستطيع اختراق الدفاعات حتى على ارتفاعات عالية وتزيد احتمالية بقائيتها حتى في وجود دفاعات جوية كثيفة .وهذا لا يعني أن الطائرة لن يتم اكتشافها على الاطلاق كما يعتقد الكثير من الناس بل يخفض احتمال اكتشافها ومدى الكشف بشكل كبير .
في الفقرات التالية سنتطرق للتقنيات الشبحية المستخدمة في هذا المجال
البصمة الحرارية infrared signature
الأشعة ما تحت الحمراء تنبعث من مختلف مصادر الحرارة الموجودة في الطائرة وحزمة الإشعاع ما تحت الأحمر ككل تضم الإشعاعات الكهرومغناطيسية بأطوال موجات ما بين 800 نانومتر(هو1 على المليار من المتر) و1000 مكرو متر (هو واحد على المليون من المتر) ومع ذلك منطقة الاهتمام هي قرب الإشعاع ما تحت الأحمر(near infrared) ما تحت 10 ميكرو متر وذلك لان معظم الإشعاع للأجسام التي حرارتها تقدر بمئات الدرجات المئوية يقع في هذه الحزمة .
مصدر الإشعاع ما تحت الأحمر الرئيسي لأي طائرة هو نظام الدفع فمحركات الطائرات هي محركات تبعث الحرارة لان نسبة فعاليتها اقل من 100 بالمئة فهي تصدر الطاقة الضائعة على شكل حرارة بطريقتين أساسيتين فأنبوب العادم لمحرك الطائرة tailpipe مصدر قوي لطاقة الإشعاع ما تحت الأحمر وشدته وطول موجته يتعلق بنوع المحرك فالمحركات من نوع turbojet درجة حرارة غازات العادم تقدر ب 1000 درجة مئوية و المحركات من نوع turbofan درجة حرارة غازاتها تقدر ب 1350 درجة مئوية وهذا يؤدي إلى انبعاثات ما بين 1و2.5 مكرو متر .
المصدر الثاني الأكثر أهمية هي الشعلة المتشكلة من الغازات الخارجة من أنبوب العادم فالشعلة بدون تشغيل الحارق afterburner أبرد من أنبوب العادم خصوصا في المحركات من نوع turbofan التي تمزج الهواء المار عبر المحرك مع غازات العادم فهذه الانبعاثات تغطي معظم حزمة الاشعاع ما تحت الأحمر وتشغيل الحارق يؤدي إلى زيادة حرارة الشعلة والتي تسيطر بدورها على معظم انبعاثات الإشعاع في هذه الحالة .
بالإضافة إلى هذه المصادر فالطائرة على الأرجح ستصدر اشعاع تحت احمر من سطحها فالسرعات المرتفعة تؤدي لتسخين سطح الطائرة نتيجة الاحتكاك بالهواء وكذلك أشعة الشمس المنعكسة من سطح الطائرة تساهم في الانبعاثات .
كما تبين مما سبق فالبصمة الحرارية للطائرة لا يمكن إنهاءها وأكثر ما يمكن فعله هو تخفيضها فالتحليق بسرعات أقل واستخدام طلاء له نفس انعكاسية خلفية الطائرة أمور ضرورية لتخفيض الانبعاثات من سطح الطائرة .
الانبعاثات من الأجزاء الساخنة في المحرك يمكن التعمية عليها بأجزاء أخرى من الهيكل وحرارة الشعلة يمكن تقليصها بمزج المزيد من الهواء مع غازات العادم وهذا يؤدي بدوره إلى تقليص حرارة أنبوب العادم والأمر الأساسي في نجاح خفض البصمة الحرارية للطائرة يتمثل في تحويل انبعاثات الإشعاع ما تحت الأحمر الى أطوال موجات wavelength يسهل امتصاصها من طرف الجو وأطوال الموجات المناسبة هي 2.5 و4 و10 ميكرون والتي تمتص بسهولة عن طريق غاز ثاني أوكسيد الكاربون CO2 وبخار الماء الموجودين في الجو وفي هذه الحالة الحرارة المنبعثة تكون أصعب للكشف من مسافات بعيدة .
مع الأخذ بعين الاعتبار كل هذه العوامل ومعالجتها يمكن تخفيض البصمة الحرارية بشكل كبير .
الانبعاثات الكهرومغناطيسية Electromagnetic Emissions
الطائرات المقاتلة الحديثة تبعث الموجات الكهرومغناطيسية في طيف واسع والمصدر الأكبر لها هو الرادار سواء كان يعمل في أسلوب جو جو أو جو أرض فهو يرسل نبضات تقدر بمئات الكيلواط kilowatt وعلى اعتبار أن الخصم يمتلك جهاز استقبال تحذيري Radar warning receiver بنفس حساسية رادار الطائرة فهو سيكتشف الرادار من مسافة على الأقل 4 أضعاف مسافة الكشف لرادار الطائرة هذا يعني أن رادار الطائرة يقوم بعمل ممتاز للكشف عن موضع وهوية الطائرة فمحلل طيفي spectral analyser بالتنسيق مع ملف ذاكرة الكمبيوتر سيتعرف على الرادار بسرعة .
الحل الجذري و الواضح لهذا المشكل هي الطيران برادار مطفئ والذي بدوره يخلق مجموعة أخرى من المشاكل تتعلق بكشف العدو أو يمكن استخدام رادارات تتمتع باحتمال اعتراض منخفض Low probability of interception Radar.
مصدر اخر للانبعاثات هو استعمال محدد الارتفاع الراداري او الراديوي Altimeter ونظام Doppler للملاحة والتي تعتمد على إرسال شعاع من الطائرة باتجاه سطح الأرض لعمل قياسات والحل هو استعمال نظم الملاحة بالقصور الذاتي Inertial navigation و محدد الارتفاع باستعمال الليزر أو موجات بأطوال ميليمترية لأنها تتيح شعاع ضيق يصعب كشفه.
استعمال الراديو سواء للتواصل مع طائرات أخرى أو محطات أرضية أو كوصلة بيانات datalink يحذر العدو و اعتمادا على نوع الإرسال من الممكن أن تكشف عن وجود الطائرة أو مكانها .
الإجراءات الالكترونية المضادة (ECM) Electronic countermeasuresخصوصا أجهزة التشويش jammers على الأرجح ستدل على مكان الطائرة وعلى الرغم من أنها قد تتمكن من تضليل الرادارات والتشويش عليها فان أنظمة أخرى تعتمد أسلوب الكشف السلبيpassive detection قد تستغلها لتحديد موضع الطائرة .قضية استعمال او عدم استعمال الECM هي أمر معقد .
إذا كان استعمال الECM سيساعد على إخفاء الطائرة ولن يكشف عن مكانها فاستعمالها أمر مناسب مع أن اغلب أنظمة الECM الحالية يتم استخدامها على افتراض أن الكشف بالرادار هو أمر حتمي.
بالإضافة إلى هذه المصادر من الطاقة فالطائرة من المحتمل ان تشع كميات قليلة من الانبعاثات الصادرة من الأنظمة الكهربائية والالكترونية وهذه ليست مشكلة كبيرة في الطائرات المصنوعة من مواد معدنية لان بنية الطائرة تمنح بعض الإخفاء لهذه المصادر وتمنعها من الانتشار خارجها ولكنها تصبح مشكلة في الطائرات المصنوعة من مواد مركبة التي تتصرف كعوازل تسمح بانتشار الموجات الكهرومغناطيسية خارج الطائرة .
ما يمكن ملاحظته أن النجاح في منع الانبعاثات يتعلق باستخدام مستشعرات سلبية passive Sensors ، الاتصالات باستخدام الليزر والكشف بالاشعة ما تحت الحمراء ،الملاحة بالأقمار الصناعية أو بالقصور الذاتي وكذلك تعيين وإزالة مصادر الانبعاثات من أجهزة الطائرة الكهربائية .
يتبع...
التكنولوجيا الشبحية stealth technology هو مصطلح عام يطلق على جميع التقنيات المستخدمة لتخفيض البصمة الكهرومغناطيسية لجسم ما فمثلا تقليص قدرة الطائرة على عكس أشعاع الرادار في حزمة معينة هو مهمة معقدة وأكثر تعقيدا من ذلك هو خفض البصمة الحرارية لها .
الفوائد والميزات المحصلة تتجاوز العقبات فالهدف المعادي يمكن ضربه من دون سابق انذار والطائرة تستطيع اختراق الدفاعات حتى على ارتفاعات عالية وتزيد احتمالية بقائيتها حتى في وجود دفاعات جوية كثيفة .وهذا لا يعني أن الطائرة لن يتم اكتشافها على الاطلاق كما يعتقد الكثير من الناس بل يخفض احتمال اكتشافها ومدى الكشف بشكل كبير .
في الفقرات التالية سنتطرق للتقنيات الشبحية المستخدمة في هذا المجال
البصمة الحرارية infrared signature
الأشعة ما تحت الحمراء تنبعث من مختلف مصادر الحرارة الموجودة في الطائرة وحزمة الإشعاع ما تحت الأحمر ككل تضم الإشعاعات الكهرومغناطيسية بأطوال موجات ما بين 800 نانومتر(هو1 على المليار من المتر) و1000 مكرو متر (هو واحد على المليون من المتر) ومع ذلك منطقة الاهتمام هي قرب الإشعاع ما تحت الأحمر(near infrared) ما تحت 10 ميكرو متر وذلك لان معظم الإشعاع للأجسام التي حرارتها تقدر بمئات الدرجات المئوية يقع في هذه الحزمة .
مصدر الإشعاع ما تحت الأحمر الرئيسي لأي طائرة هو نظام الدفع فمحركات الطائرات هي محركات تبعث الحرارة لان نسبة فعاليتها اقل من 100 بالمئة فهي تصدر الطاقة الضائعة على شكل حرارة بطريقتين أساسيتين فأنبوب العادم لمحرك الطائرة tailpipe مصدر قوي لطاقة الإشعاع ما تحت الأحمر وشدته وطول موجته يتعلق بنوع المحرك فالمحركات من نوع turbojet درجة حرارة غازات العادم تقدر ب 1000 درجة مئوية و المحركات من نوع turbofan درجة حرارة غازاتها تقدر ب 1350 درجة مئوية وهذا يؤدي إلى انبعاثات ما بين 1و2.5 مكرو متر .
المصدر الثاني الأكثر أهمية هي الشعلة المتشكلة من الغازات الخارجة من أنبوب العادم فالشعلة بدون تشغيل الحارق afterburner أبرد من أنبوب العادم خصوصا في المحركات من نوع turbofan التي تمزج الهواء المار عبر المحرك مع غازات العادم فهذه الانبعاثات تغطي معظم حزمة الاشعاع ما تحت الأحمر وتشغيل الحارق يؤدي إلى زيادة حرارة الشعلة والتي تسيطر بدورها على معظم انبعاثات الإشعاع في هذه الحالة .
بالإضافة إلى هذه المصادر فالطائرة على الأرجح ستصدر اشعاع تحت احمر من سطحها فالسرعات المرتفعة تؤدي لتسخين سطح الطائرة نتيجة الاحتكاك بالهواء وكذلك أشعة الشمس المنعكسة من سطح الطائرة تساهم في الانبعاثات .
كما تبين مما سبق فالبصمة الحرارية للطائرة لا يمكن إنهاءها وأكثر ما يمكن فعله هو تخفيضها فالتحليق بسرعات أقل واستخدام طلاء له نفس انعكاسية خلفية الطائرة أمور ضرورية لتخفيض الانبعاثات من سطح الطائرة .
الانبعاثات من الأجزاء الساخنة في المحرك يمكن التعمية عليها بأجزاء أخرى من الهيكل وحرارة الشعلة يمكن تقليصها بمزج المزيد من الهواء مع غازات العادم وهذا يؤدي بدوره إلى تقليص حرارة أنبوب العادم والأمر الأساسي في نجاح خفض البصمة الحرارية للطائرة يتمثل في تحويل انبعاثات الإشعاع ما تحت الأحمر الى أطوال موجات wavelength يسهل امتصاصها من طرف الجو وأطوال الموجات المناسبة هي 2.5 و4 و10 ميكرون والتي تمتص بسهولة عن طريق غاز ثاني أوكسيد الكاربون CO2 وبخار الماء الموجودين في الجو وفي هذه الحالة الحرارة المنبعثة تكون أصعب للكشف من مسافات بعيدة .
مع الأخذ بعين الاعتبار كل هذه العوامل ومعالجتها يمكن تخفيض البصمة الحرارية بشكل كبير .
الانبعاثات الكهرومغناطيسية Electromagnetic Emissions
الطائرات المقاتلة الحديثة تبعث الموجات الكهرومغناطيسية في طيف واسع والمصدر الأكبر لها هو الرادار سواء كان يعمل في أسلوب جو جو أو جو أرض فهو يرسل نبضات تقدر بمئات الكيلواط kilowatt وعلى اعتبار أن الخصم يمتلك جهاز استقبال تحذيري Radar warning receiver بنفس حساسية رادار الطائرة فهو سيكتشف الرادار من مسافة على الأقل 4 أضعاف مسافة الكشف لرادار الطائرة هذا يعني أن رادار الطائرة يقوم بعمل ممتاز للكشف عن موضع وهوية الطائرة فمحلل طيفي spectral analyser بالتنسيق مع ملف ذاكرة الكمبيوتر سيتعرف على الرادار بسرعة .
الحل الجذري و الواضح لهذا المشكل هي الطيران برادار مطفئ والذي بدوره يخلق مجموعة أخرى من المشاكل تتعلق بكشف العدو أو يمكن استخدام رادارات تتمتع باحتمال اعتراض منخفض Low probability of interception Radar.
مصدر اخر للانبعاثات هو استعمال محدد الارتفاع الراداري او الراديوي Altimeter ونظام Doppler للملاحة والتي تعتمد على إرسال شعاع من الطائرة باتجاه سطح الأرض لعمل قياسات والحل هو استعمال نظم الملاحة بالقصور الذاتي Inertial navigation و محدد الارتفاع باستعمال الليزر أو موجات بأطوال ميليمترية لأنها تتيح شعاع ضيق يصعب كشفه.
استعمال الراديو سواء للتواصل مع طائرات أخرى أو محطات أرضية أو كوصلة بيانات datalink يحذر العدو و اعتمادا على نوع الإرسال من الممكن أن تكشف عن وجود الطائرة أو مكانها .
الإجراءات الالكترونية المضادة (ECM) Electronic countermeasuresخصوصا أجهزة التشويش jammers على الأرجح ستدل على مكان الطائرة وعلى الرغم من أنها قد تتمكن من تضليل الرادارات والتشويش عليها فان أنظمة أخرى تعتمد أسلوب الكشف السلبيpassive detection قد تستغلها لتحديد موضع الطائرة .قضية استعمال او عدم استعمال الECM هي أمر معقد .
إذا كان استعمال الECM سيساعد على إخفاء الطائرة ولن يكشف عن مكانها فاستعمالها أمر مناسب مع أن اغلب أنظمة الECM الحالية يتم استخدامها على افتراض أن الكشف بالرادار هو أمر حتمي.
بالإضافة إلى هذه المصادر من الطاقة فالطائرة من المحتمل ان تشع كميات قليلة من الانبعاثات الصادرة من الأنظمة الكهربائية والالكترونية وهذه ليست مشكلة كبيرة في الطائرات المصنوعة من مواد معدنية لان بنية الطائرة تمنح بعض الإخفاء لهذه المصادر وتمنعها من الانتشار خارجها ولكنها تصبح مشكلة في الطائرات المصنوعة من مواد مركبة التي تتصرف كعوازل تسمح بانتشار الموجات الكهرومغناطيسية خارج الطائرة .
ما يمكن ملاحظته أن النجاح في منع الانبعاثات يتعلق باستخدام مستشعرات سلبية passive Sensors ، الاتصالات باستخدام الليزر والكشف بالاشعة ما تحت الحمراء ،الملاحة بالأقمار الصناعية أو بالقصور الذاتي وكذلك تعيين وإزالة مصادر الانبعاثات من أجهزة الطائرة الكهربائية .
يتبع...
المرفقات
التعديل الأخير: