كيف تعمل أنظمة التخفي في الرادار ؟

عندما بدأت الطائرات بالدخول في المجال الحربي، كان العامل الأساسي في نجاحها هو كونها سريعة كفاية، ومن الصعب رصدها جداً. لكن مع ظهور أنظمة الرادار منذ ثلاثينيات القرن العشرين بات التنبؤ بقدوم الطائرات وتحديد مكانها أسهل، وبالنتيجة بات من الضروري تطوير تقنيات التخفي من الرادار.

كما يدل الاسم تماماً، تهدف أنظمة التخفي من الرادار إلى جعل الأجسام غير قابلة للرصد من الرادارات قدر الإمكان. بالطبع هذا ممكن إن كنت بعيداً كفاية عن محطة الرادار، لكنه قابل للتنفيذ حتى لو كنت قريباً بالاعتماد على بعض المبادئ الأساسية.

تعتمد الرادارات على مبدأ الصدى أو انعكاس الأمواج، لكن بدلاً من الصوت تقوم بإصدار أمواج كهرومغناطيسية، ومن ثم تنتظر انعكاس الموجة على جسم ما وعودتها للمحطة حيث توضع هوائيات مستقبلة لتحسسها وقياسها.

بالاعتماد على سرعة الضوء والزمن بين إرسال واستقبال الموجة، من الممكن تحديد مواقع الأجسام بدقة مقبولة. وبالاعتماد على تغير الطول الموجي للأمواج المستقبلة من الممكن تقدير اتجاه الحركة، ومعرفة السرعة النسبية للجسم المتحرك.

بالنتيجة، تعتمد أنظمة التخفي من الرادار على منع انعكاس الأمواج وعودتها إلى محطة الرادار. يمكن القيام بالأمر بامتصاص الأمواج قدر الإمكان مما يحد من انعكاسها، أو بجعل الأمواج تنعكس باتجاهات محددة بعيداً عن محطة الرادار بحيث لا يمكن رصدها. وغالباً ما يستخدم مزيج من الفكرتين في أنظمة التخفي الرادار. وهنا في موقع ” ويب كل يوم ” سنتحدث عن طريقة عمل أنظمة التخفي في هذا الرادار.

كيف تعمل أنظمة التخفي في الرادار

كما أسلفنا، لتتمكن من التخفي من الرادار عليك امتصاص أمواج الرادار القادمة إليك لمنع أو تقليل انعكاسها، أو عليك تصميم الجسم ليعكس الأمواج باتجاهات محددة. لذا فالطريقتان الأساسيتان المستخدمتان هما التالي:

امتصاص الأمواج

مع كون المواد المختلفة تعكس الأمواج الكهرومغناطيسية بنسب متفاوتة، من الممكن استخدام المواد الأقل عكساً للأمواج في طلاء الجسم المراد إخفاؤه. لهذه الغاية تستخدم طلاءات متعددة بعضها يتضمن الحديد الممغنط، حيث أنه من الأكثر قدرة على امتصاص الأمواج وتحويلها إلى حرارة.

بعض الأساليب الأخرى قد تعتمد طلاء متعدد الطبقات مع كثافات متدرجة من الكربون مثلاً، حيث يؤدي ذلك إلى إضعاف الأمواج تدريجياً وتقليل احتمال انعكاسها عن السطح المعدني أسفلها.

بالإضافة لذلك يمكن تصميم جسد الطائرة أو الطلاء ليحتوي أشكال موشور صغيرة من مواد عاكسة، حيث تفيد هذه الأشكال بجعل الموجة تنعكس عدة مرات بينها، ومع كل انعكاس تفقد الموجة جزءاً من شدتها، وبالتالي يصبح رصدها من محطة الرادار أصعب.

عادة ما يستخدم مزيج من الطرق السابقة، حيث يمكن استخدام أشكال موشور على السطح، وضمن الأخاديد توضع مادة ماصة للأمواج. وبهذا يتم مضاعفة امتصاص أمواج الرادار وتقليل احتمال انعكاسها ورصد الجسم.

عكس الأمواج باتجاهات محددة

تعد هذه الطريقة الأبسط والأكثر استخداماً للتخفي من الرادار في الواقع، فهي تتضمن تصميم الجسم مع أوجه مسطحة قدر الإمكان دون انحناءات، ويجب أن تكون الحواف حادة قدر الإمكان. وهكذا يمكن التنبؤ بكون الأمواج ستنعكس باتجاه واحد فقط بدلاً من التناثر في مختلف الاتجاهات.

الطائرات المصممة لعكس الأمواج تبدو مسطحة أكثر، كما أنها ذات بنية هرمية عادة لجعل سطوحها مستوية قدر الإمكان. حيث يتم تصميم كل شيء وصولاً إلى أبواب العجلات وبوابات رمي القنابل والصواريخ بحيث تكون صعبة الرصد من الرادار.

يمكن ملاحظة استخدام هذه التقنية بوضوح في الزوارق المتخفية عن الرادار مثل المدمرة الأمريكية USS Zumwalt، كما أنها موجودة في بعض من “المقاتلات الشبحية” الشهيرة مثل المقاتلة الأمريكية F-117 Nighthawk أو المقاتلة الصينية H-20.

الاستخدام المختلط لعكس الأمواج وامتصاصاها

تعاني كل من طريقتي عكس الأمواج أو امتصاصها من مشاكل خاصة بها في الواقع. فامتصاص الأمواج صعب التصميم ومكلف للغاية، كما أن نجاحه ليس كاملاً. وعادة ما تنجح نسبة ضئيلة من الأمواج بالنجاة من الامتصاص ولو أنها تخسر معظم طاقتها.

بالمقابل تعاني فكرة عكس الأمواج من كون الطائرات التي تستخدمها غير مستقرة وصعبة المناورة. حيث أن الطائرات تصمم لتكون انسيابية في الهواء قدر الإمكان، والزوايا الحادة بعيدة جداً عن الانسيابية.

بالتالي عادة ما تستخدم الطائرات اليوم مزيجاً من الامتصاص والعكس معاً، أي أن الطائرات تكون مسطحة ومستوية قدر الإمكان، لكن ليس بشكل كامل. كما أنها تستخدم دهانات خاصة لامتصاص نسبة من الأمواج وتقليل احتمال انعكاسها أصلاً.