رادارات ، رؤية ما خلف الضباب

الرادار هو نظام يستخدم الأمواج الكهرومغناطيسية للكشف عن الأهداف وتحديد مواقعها ومراقبتها.

يعمل الرادار عن طريق إرسال نبضات قصيرة وعرضية من الأمواج الرادارية، وعندما تتصادم هذه الأمواج مع الهدف، ينعكس جزء منها وتعود إلى المُستقبل الراداري عندها يستقبل المُستقبل الإشارات المنعكسة ويحسب الزمن اللازم لعودتها، وبناءً على ذلك، يتم تحديد المسافة إلى الهدف.

لا تكمن قيمة الرادار في كونه بديلاً عن العين، بل في القيام بما لا تستطيع العين القيام به – فالرادار لا يستطيع تحليل التفاصيل مثل العين، كما أنه غير قادر على التعرف على “لون” الأشياء إلى درجة التعقيد. التي تستطيعها العين ومع ذلك، يمكن تصميم الرادار ليرى من خلال تلك الظروف غير المرئية للرؤية البشرية العادية، مثل الظلام والضباب والمطر والثلج. بالإضافة إلى ذلك، يتمتع الرادار بميزة القدرة على قياس المسافة أو المدى إلى الجسم. وربما هذه هي السمة الأكثر أهمية.

الرادار يتكون من عدة مكونات أساسية. يبدأ النظام بوجود هوائي إرسال، حيث يتم إرسال إشعاع كهرومغناطيسي من خلاله. يتم توليد هذا الإشعاع بواسطة جهاز مذبذب. ثم يوجد هوائي استقبال، وظيفته جمع الطاقة المرتدة من الهدف. تعتبر الطاقة المرتدة في الاتجاه الخلفي أكثر أهمية بالنسبة للرادار (الطاقة المرتدة في الاتجاه الخلفي هي الطاقة التي يعكسها هدف ما عند تعرضه لإشارة الرادار ) ،يتم جمع الطاقة المرتدة بواسطة هوائي الاستقبال وتسليمها إلى جهاز الاستقبال، حيث يتم معالجتها للكشف عن وجود الهدف واستخلاص موقعه وسرعته النسبية. يتم تحديد المسافة إلى الهدف عن طريق قياس الوقت الذي يستغرقه الإشارة الرادارية للانتقال إلى الهدف والعودة ،يمكن تحديد اتجاه الهدف أو الموضع الزاوي له عن طريق مراقبة اتجاه وصول موجة الرادار المنعكسة. وتستخدم عادة حزم هوائيات ضيقة لقياس اتجاه الوصول بدقة[١].

في حال وجود حركة نسبية بين الهدف والرادار، يحدث تغير في تردد الموجة الحاملة للموجة المنعكسة، ويُعرف هذا التأثير بتأثير دوبلر. يمكن استخدامه لقياس السرعة النسبية (الشعاعية) للهدف والتمييز بين الأهداف المتحركة والأجسام الثابتة في الرادارات التي تتتبع حركة الهدف بشكل مستمر، وهناك إشارة مستمرة توضح معدل تغير موضع الهدف.

وبعد فهمنا للردارات وطريقة تحديدها للأهداف ننتقل للموضوع الأكثر تشويقًا وهو أن هناك أجسام لا يمكن للردارات المعرفة بوجودها بسهولة !

كيف ذلك و ماهي هذه الأجسام ؟

هناك طائرات تسمى بطائرات الشبح أو (stealth aircraft ) كما هو موضح في اسمها انها تستخدم تقنية التخفي (stealth technology ) هي مجموعة من التقنيات والتصاميم الهندسية المستخدمة في تقليل الكشف والتعرض للأشعة والإشارات الرادارية والحرارية والبصرية. تستخدم هذه التقنية في تصميم الطائرات والسفن والمركبات العسكرية الأخرى بهدف تقليل قدرة العدو على اكتشافها وتتبعها.

تعد طائرات الشبحstealth aircraft من أكثر الطائرات تقدمًا في مجال التقنيات العسكرية، حيث تم تصميمها بشكل يقلل قدرة الكشف عنها من قبل أنظمة الرادار.

تعتمد تقنية الشبح على مجموعة من الخصائص والتقنيات المتقدمة لتقليل التوقعات الرادارية للطائرة. يتم تصميم هياكل طائرات الشبح بأشكال معينة تقلل من تعرضها للاشتعال الراداري ( الاشتعال الرداري هو مصطلح يُشير إلى ظاهرة تحدث عندما يتعرض نظام الرادار لاشتعال أو تشويش يؤثر على أداء الرادار وقدرته على كشف وتتبع الأهداف بشكل صحيح) وتقليل الانعكاسات المعادة للرادار. بالإضافة إلى ذلك، تستخدم الطائرات مواد خاصة لتقليل توهج الإشارات المرتدة وامتصاصها بدلاً من إعادة انعكاسها.

تفصيلًا لتلك الخصائص :

• التصميم الهندسي والشكل يلعب دورًا مهمًا في تقليل ظهور الطائرات في الردارات يتم ذلك من خلال استخدام تصاميم ذات زوايا مائلة وأسطح ملساء لتقليل عكس الإشارات الرادارية. يتم أيضًا تقليل الزوايا الحادة والانتقالات التدريجية في هياكل الطائرات لتقليل الانعكاسات المرتدة للرادار.

• المواد المستخدمة: يتم استخدام المواد الموصلة للكهرباء بشكل فعال لتوزيع التيارات الكهربائية على سطح الطائرة وتقليل انعكاسات الإشارات الرادارية. بعض المواد الشائعة المستخدمة تشمل الألياف الموصلة للكهرباء والمركبات الموصلة للكربون.

• التشويش الراداري: التشويش الراداري هو عملية إرسال إشارات زائفة أو مضللة لتعطيل أو إشباع أنظمة الرادار. يستخدم التشويش الراداري للتعتيم أو إخفاء الأهداف الحقيقية أو لخلق تشويش واضطراب في البيئة الرادارية للتضليل , تتم عملية التشويش الراداري عن طريق إرسال إشارات إلكترونية متلاعبة بشكل متعمد باتجاه الرادار المستهدف. يتم توليد هذه الإشارات الزائفة بواسطة أجهزة إلكترونية متخصصة تعمل على إنتاج إشارات ذات ترددات وقوة محددة. يتم توجيه هذه الإشارات نحو الرادار المعاد تشويشه لتحاكي الإشارات المرتدة من الأهداف الحقيقية أو لإنشاء تشويش واضطراب يصعب على الرادار تحليله واستنتاج المعلومات الصحيحة.

• امتصاص الموجات: تستخدم الطائرات الاستيلث مواد خاصة قادرة على امتصاص الإشارات الرادارية بدلاً من إعادة انعكاسها. يتم استخدام المواد الممتصة للرادار لتحويل الطاقة الرادارية إلى طاقة حرارية، وبالتالي تقليل الانعكاسات المرتدة والتخفيف من توقعات الرادار.

أمثلة على الطائرات الاستيلث الشهيرة F-117 Nighthawk وB-2 Spirit وF-22 Raptor. تم تصميم هذه الطائرات بتصاميم هندسية معينة واستخدام المواد المناسبة وتقنيات التشويش الراداري لتحقيق أعلى مستويات التخفي.