تكنولوجيا التخفي وكيفية كشف الطائرات الشبحية الثلاثاء 20 يوليو 2010 - 11:07
هذا الموضوع مهم جدا ومقتبس من عدة مصادر لوضع معلومات مهمة وقوية عن اهم مواضيع الطيران الحربي الذي يشغل اذهان خبراء الطيران في العالم باكملة انة الطائرات الخفية وكيفية مواجهة هذا التخفي الذي يكون قاتلا ان لم يكشف .
اولا : نظرة تاريخية
حول اول طائرة شبح :
الواضح لدي معظم الناس ان الامريكين بطائرتهم "ستيلث" (الشبح) هي اول طائرة شبح عرفها العالم ولكن هناك وجهة نظر اخري تتحدث حول ان المانيا كانت الاولي في صنع طائرة من هذة النوع ولهذا حكاية .
الطائرة الامريكية
وبدأ العمل في تصنيع الطائرة الشبح الألمانية في عام 1943 بعدما تعاقبت هزائم ألمانيا أمام قوات التحالف المعادي لالمانيا . وأصدر الزعيم الالماني ادولف هتلر حينذاك أوامره بإيجاد قاذفة قنابل منقطعة النظير تساعد الجيوش الألمانية على استعادة تفوقها.
وقامت هذه الطائرة التي أطلق عليها اسم "هورتن هو-229" (نسبة إلى الأخوين هورتن مصممي الطائرة) برحلتها التجريبية الأولى في عام 1944.
ولكن ألمانيا لم تتمكن من إطلاق الإنتاج الصناعي لطائراتها الخفية. وبعدغزو برلين حصل الأمريكيون على الرسوم البيانية لهذه الطائرة وغيرها من المستندات التي مكنتهم من صنع طائرتهم الشبح /ف-117/ في الثمانينات من القرن الماضي.
واعترف الأمريكيون بأنهم استفادوا مما اخترعه العلماء الألمان حينما قرروا بعد مرور 64 سنةأن يصنعوا نسخة طبق الأصل للطائرة الخفية الألمانية التي رأت النور قبل انتهاء الحرب العالمية الثانية.
وقد أتت هذه الفكرة من أن الطائرة تطير في ارتفاع عالي كاي لا تظهر ولا يسمع صوتها
وترمي بالقنابل لتبث الهلع في صفوف قوات التحالف لكن لم يتم إثمامها
وهي تطوير للطائرة التي أنتج عدد لا يتعدى أصابع اليد لتجربتها Ho-IX
وهاهي صورتها أثناء التصنيع
ولما أثبث نجاحا كبيرا أمر القادة بالبدء في إنتاجها لكن بنسخة عسكرية (إضافة مواقع حمل القنابل) كما شهدت النسخة العسكرية إضافات مثل القدرة على المناورة وإضافة المدى الأقصى للإرتفاع وقرر تسمية النسخة العسكرية Ho-229 وللأسف لم يتم إنتاجها وذالك بسبب وصول المعارك لألمانيا وهاهي صورة تقريبية للنسخة العسكرية Ho-229
وطائرة Ho-229[size=21] قد صممت خصيصا لضرب نيويورك بقنبلة نووية لكن المشروع لم يكتمل بسبب الخسائر الفادحة التي منيت بها المانيا في اوربا و روسيا و افريقيا و تعرض المانيا نفسها للاحتلال و تم سرقة التصميم على يد الامريكان و صمموا قاذفة القنابل الاستراتيجية الشهيرة بي-2 الشبح B-2 Spirit.الطائرة الشبح-بي-2
محاولات اخري للتخفي :
على الرغم من أن الأبحاث جرت في معهد "روكي مانور" الواقع في قرية إنجليزية معزولة، فإنه معهد تابع لشركة "سيمنز" الألمانية العملاقة، وهي شركة كما نعلم تُعنى بالعديد من المجالات الكهربائية والإلكترونية، ومنها الهواتف الخلوية. وقد أعلن المعهد في وقت مبكر من العام 2001م أن "أداء أنظمة الطائرات الخفية أو الشبحية لم يَعُد موثوقًا كما كان من قبل". وقد برَّر قوله بأن "تحليل إشارات الهواتف الخلوية المرتدة عن أجسام طائرات الشبح يمكن للمدقق معرفة مكان الطائرة بالضبط، فضلاً عن اكتشاف وجودها".
وتقوم فكرة الرادار في الأصل على تسليط شعاع قوي من الإشارات اللاسلكية نحو الفضاء، ثم تحليل الإشارات المنعكسة عن الأجسام المتحركة في الفضاء. ولكننا اليوم نعيش في بحر من الإشارات اللاسلكية المنبعثة بشكل مستمر من أبراج الهواتف الخلوية، والمحطات الفضائية، وغيرها من المصادر، ولعل تلك الثورة الهائلة في الاتصالات والمعلومات قد تسببت في إنتاج أداة تجسس وتنصت جديدة لم تكن تخطر لأحد من قبل، إنه رادار جديد يستثمر الإشارات اللاسلكية الموجودة فعلاً في الفضاء بدلاً من إنتاج إشارات جديدة.
لقد كانت فكرة معهد روكي بسيطة وطريفة، وتعتمد على الهاتف الخلوي في الأساس، وذلك عبر إجراء مجموعة من المكالمات الهاتفية ومن مناطق متعددة تغطي المنطقة المقصودة بالمراقبة، ويتم تحديد نقطة مركزية لمعالجة الإشارات الصادرة والواردة من المكالمات المتعددة، وبالتالي تحليل تلك الإشارات ومعالجتها ومقارنتها بما يسبقها وما يليها، وتسجيل أي اختلالات أو تشوهات حدثت للإشارات (بسبب مرور طائرة عبرها)، ومن خلال دراسة طبيعة التغيرات، وطبيعة حركتها، وتقاطعها مع خطوط المكالمات بحسب مصادرها، يمكن تحديد مسار حركة الطائرة، وموضعها بالضبط في كل لحظة ضمن مدى الرادار (الخلوي) إن جاز لنا التعبير.
إن هذه الفكرة تبدو منطقية وممكنة إلى حد كبير، إلا أنها لم تخرج إلى النور على شكل جهاز فعلي حتى الآن، وما زالت تحتاج إلى المزيد من العناية والتحليل الواقعي، وخصوصًا من الجانب العسكري والأمني. ولكن العلماء لدى معهد روكي يُصِرّون على أن الفكرة سترى النور قريبًا، بالرغم من إدراكهم صعوبة رصد صدى التغيرات التي تجري على المكالمات الخلوية بدقة.
استرشاد بالتاريخ
من المسائل التي تجعل فكرة معهد روكي أقرب إلى كونها مزحة من أن تكون فكرة قابلة للتطبيق عسكريًّا، ذلك التاريخ المعَّقد لتطور الطائرات الخفية، فقبل اختراع الرادار الذي يكتشف وجود الطائرات على بُعد عشرات الكيلومترات كانت عملية مراقبة الطائرات تتم بالعين المجردة، وبقي الأمر كذلك إلى الثلاثينيات من القرن الماضي، حين بدأ العلماء البريطانيون أول أبحاثهم في هذا السياق. واستفاد البريطانيون كثيرًا من تجربة الحرب العالمية الثانية، حيث تم الكشف عن الطائرات القادمة لضرب لندن عام 1940م قبل وصولها بمدة، وبالتالي أخذ الاحتياطات اللازمة للمواجهة.
واستمرت لعبة القط والفأر بين الطائرات والرادارات بعد تلك الحقبة عدة عقود، واستخدم العلماء أنواعًا مختلفة من الدهانات والطلاء لتمويه الطائرات، إلا أن ذلك لم يفلح بعد تطور الرادارات وتحسن إمكاناتها. ومن القصص المشهورة في هذا المجال إرسال وكالة المخابرات المركزية الأمريكية CIA لطائرة "يو-2" داخل الأراضي السوفيتية بعد تمويهها بكل الوسائل المتاحة آنذاك لأغراض تجسسية، ولكن الرادارات السوفيتية اكتشفتها وحددت مسارها بالضبط، وأدت هذه المسألة إلى احتجاجات سوفييتية وكشف العملية على الملأ.
وجرت بعد ذلك عدة محاولات من جانب السوفييت لتمويه طائراتهم، إلا أن المسألة لم تفلح، ومن هنا بدأت الأبحاث تتجه في نهاية الستينيات من القرن الماضي نحو إعادة تصميم الطائرات بطريقة تضمن عدم عكسها للإشعاعات المرسلة من قبل الرادار نحو الأرض. وكانت الفكرة كما يشرحها المهندس "آلان براون" من شركة لوكهيد التي تولت عمليات التطوير هي: "إنتاج أسوأ هوائي لاسلكي، ثم جعله يطير في الفضاء".
وأسفرت الأبحاث المضنية عن إنتاج أول طائرة خفية لدى شركة لوكهيد، لقد كانت بالنسبة لمهندسي التصميم أشبه ما تكون بالمسخ المشوه، فجسمها لم يكن أملس بل مليئًا بالأخاديد، وأجنحتها ذات زوايا حادة مائلة للخلف، وبالكاد استطاعت الطيران فوق الأرض. ولكن من حيث المعايير الأخرى فإن الرادار لم يستطع أن يراها إلا بحجم طائر صغير بالرغم من أن وزنها كان يتجاوز الستة آلاف كيلو جرام.
الفكرة الأساسية التي كانت وراء ذلك النجاح المبدئي هي قدرة جسم الطائرة المشوه على تشتيت الأشعة المنبعثة من الرادار في كافة الاتجاهات، وبالتالي عدم قدرة الرادار على التقاط انعكاسات بحجم تلك الأشعة الصادرة.
وتمثل طائراتا "F-117 " و "B-2 " أول طائرتين خفيتين تم إنتاجهما فعليًّا عام 1980م، وتعتمدان المبدأ نفسه؛ حيث يقوم سطحهما العلوي والسفلي المائل بتشتيت أشعة الرادار إلى اتجاهات مختلفة، وتساهم الحواف الحادة في زيادة تشتيت الأشعة القادمة من الرادار، وبالتالي ضمان عدم عودة تلك الأشعة إليه.
ولكن لأن التكنولوجيا تأكل بعضها، فإن أبحاث معهد روكي تأتي في سياق لعبة القط والفأر بين الرادارات والطائرات الشبحية، ومن الممكن أن تكون الفكرة قابلة للتطبيق خلال السنوات القادمة، وعندئذ علينا انتظار الفكرة الجديدة التي سترد بها الطائرات على الرادارات.
وتجدر الإشارة إلى أن الرادارات قد سجَّلت نجاحًا عبر فكرة متطورة أخرى سبقت فكرة معهد روكي، وتسمَّى بالرادار متعدِّد المواقع. ففي حين يكون جهاز إرسال الإشارات وجهاز استقبالها في الموقع نفسه في الرادار التقليدي، فإن جهاز الإرسال يكون منفصلاً تمامًا عن جهاز الاستقبال، وهنا يمكن لهذا الرادار التقاط أشعة منعكسة أكبر من الطائرة الشبح التي تحلق في الأجواء، وبالتالي تحقيق رؤية أكبر بالنسبة لتلك الطائرة.
إنه صراع مستمر بين التكنولوجيا والتكنولوجيا المضادة، وهدفنا من إيراد هذا الموضوع، بالإضافة إلى الاطلاع على الأفكار المتطورة في هذا المجال، إدراك أن التقنية برغم تعقيداتها وتكلفة أبحاثها فإنه بالإمكان مواجهتها بتقنية بسيطة عبر استخدام الموارد المتاحة .
تكنولوجيا التخفي :
Stealth technology
تعتبر أعمال و كتابات عالم الفزياء و الرياضيات الروسي Pyotr Ufimtse.
هي حجر اساس هذة الفكرة ولعل من أهم كتاباته أو لنقل المؤلف الرئيسي في هذا المجال هو بحثه المعنون ب: Method of edge waves in the physical theory of diffraction. الحقيقة لم تلقى أبحاث أوفيمتساف اهتماما كبيرا في حقبة النظام السوفياتي السابق و لم يكن
حتى هو نفسه يعلم أن بحوثه كانت حجرة الاساس في تصميم الطائرات الخفية .
تقنية التخفي ؟
هي التصاميم والمواد التي يتم تصنيعها وتصميمها لهدف عسكري
على درجة عالية من الأهمية، ألا وهو تجنب إكتشاف الهدف بالرادارات أو أي
نظام إلكتروني آخر. يتم تطبيق تقنية التخفي على المركبات ( مثل: الدبابات)
والقذائف الصاروخية والسفن والطائرات بهدف جعل كل تلك الأهداف أكثر صعوبة
واستعصاءاً على الكشف الراداري على المدى القريب ، حيث أن الرادارات هي
أصعب وسائل الكشف تجنباً ، ويتم تجنب الكشف على شاشات الرادارات بشكل عام
بتقليل المقطع العرضي الراداري radar cross section-RCS للهدف
ليكون في مستوى الخلفية المحيطة بالهدف . على سبيل المثال ، إن الهدف
المعلن للمصممين العسكريين الأمريكيين هو جعل المقطع العرضي الراداري أو
ما يسمى بالتوقيع الراداري (radar signature) لطائرة مقاتلة، بحجم طائر
صغير على شاشة الرادار وهو ما توصلوا له فعلا
العوامل التي تؤثر في المقطع العرضي الراداري
المقطع العرضي الراداري لأي هدف يختلف تبعاً للتالي :
* للزوايا المختلفة للهدف المتطلب إخفاؤه
* ترددات الرادارات المختلفة
إن الكثير من المعلومات عن تقنية التخفي لازالت معلومات سرية في طي
الكتمان ولكن من بين أساليب منع الاكتشاف الراداري المستخدمة في الطائرات
المقاتلة بالقوات الجوية الأمريكية أف 117 التي تعمل بتقنية التخفي والتي من المحتمل أن يكون مقطعها الراداري 1 متر مربع أو أقل ، فهي:
* صغيرة الحجم
* وبدون أسطح مسطحة تعكس الموجات الرادارية مباشرة.
* إضافة إلى الإحلال المكثف في التصنيع بالمواد الغير عاكسة للموجات الرادارية بدلاً من المعادن التقليدية
* والطلاء الكلي للطائرة بالمواد ذات القدرة على الامتصاص العالي للموجات الرادارية.
يتطلب تطبيق تقنية التخفي عدة اجراءات مثل:
* تقليل سعة الحمولة
* وعدم الثبات الديناميكي الهوائي للطائرة
* والتصميم والانتاج المتقدم
* ونفقات الصيانة المرتفعة
الطرق النظرية لاحباط تقنية التخفي
* تقنية
التخفي ضد الاشعة الكهرطيسية مصممة أصلا ضد الردارات التي تجمع في بنيتها
بين المشع و المستقبل لذلك يمكن نظريا لو فرقنا المشع عن المستقبل من رصد
الطائرة
* هناك بعض العسكريين يؤكدون أنه يمكن رصد الطائرة
بالرادارات القديمة التي تستعمل طول موجة كبير يكون طولها قريبا من حجم
الطائرة أو أن ذلك على الاقل يزيد من احتمال رصدها
* معضم الرادارات تستعمل قي معالجة البيانات القادمة
من المستشعر مرشحات لفلترة الضجيج (الطيور و الاجسام الصغيرة) من اللاشارة
الرئيسية. المشكلة هو أن التوقيع الراداري للطائرات الشبح من نفس حجم
الضجيج تقريبا فلا يمكن رؤيتها. و هنا نظريا يمكن ايجاد حل عن طريق طرق
رياضية و مرشحات حديثة للتعرف على التوقيع الراداي. و ايجاد خوارزميات و
مرشحات أفضل أمر وارد اليوم خاصة مع تطور الحاسب الالكتروني
*أحب أن أذكر لكم بعض الطائرات التي تستخدم تقنية التخفي :
F-117 Stealth وهذه الطائرة لم يبقى منها إلا أعداد قليلة بالخدمة وستنتهي خدمتها في منتصف عام 2008
F-22 هذه الطائرة هي بديلة الطائرة الشبح F-117 وطائرة ال F-22 هي الأقوى حاليا وذلك لامتلاكها تقنية التخفي
هناك مزايا بالغة الأهمية في تصميم طائرة عسكرية يصعب كشفها، خصوصاً إذا ما كانت معدة لاختراق الأجواء المعادية ذات الدفاعات الجوية الكثيفة، لتنفيذ مهام الاستكشاف الراداري. ولكن في بداية عصر الطيران العسكري جرت، عادة، محاولات لإخفاء رؤية الطائرة وهي على بعد بضع مئات من الأمتار عن المراقب، وذلك بتغطية هيكلها بمادة شفافة، ولكن من المفيد أن نتذكر أن هذه الاختبارات، التي بدت ناجحة في ظروف مثالية، أظهرت من الناحية العملية، عيوباً حدت من استعمال هذه النظرية على نطاق واسع. وهناك في هذا السياق بعض أوجه الشبه بين الطائرة غير المنظورة في الماضي والطائرة الخفية الحديثة.
ويعتقد أن أول طيران اختباري لطائرة مغطاة بمادة شفافة، جرى قرب "فاينر ـ نويشتات" WIENER NEUSTADT "النمسا حالياً" في منتصف 1912، وقد غطى هيكل طائرة ذات جناح واحد من نوع "توب" TAUBE بمادة شفافة فرنسية الصنع تعرف باسم "ايمايليت" EMAILLIT وقد ثبت استحالة اكتشافها من الأرض إذا ما حلقت على ارتفاع يزيد عن 300 متر. وقد عرضت في صالون باريس للطيران في 1913 طائرة ذات جناح واحد من نوع "مورو" MOREAU مغطاة بالمادة نفسها. وفي العام نفسه، أجرت ألمانيا عدة تجارب لطائرة مغطاة بمادتي "أيرويد" AEROID، و"سيلون" CELLON، وقد تبين أن هذه الأخيرة هي الأفضل.
أشارت التقارير أن عدداً محدوداً من الطلعات العملياتية نفذتها طائرات سلاح الجو الألماني المغطاة بمادة CELLON في 1916. ولكن اتضح، فيما بعد، أن المادة المذكورة تتمدد وتصبح رخوة إذا ما تعرضت للرطوبة، فكان يخشى، في هذه الحالة، أن تنفلت شرائح بكاملها من فوق الهيكل إذا ما لحق عطب بالطائرة إبّان القتال. وفي الطقس الغائم تبدو الطائرة المغطاة بمادةCELLON للعين البشرية داكنة تماماً، كالطائرة المغطاة بالقماش التقليدي، كما أنه، في الطقس المشمس، كانت الانعكاسات الشديدة من على المادة الجديدة قوية لدرجة تسبب تعمية الطاقم. وتوالى المزيد من الاختبارات في هذا الإطار في بريطانيا 1917، وفي الاتحاد السوفيتي في 1935، ومع ذلك أهمل مشروع الطائرة الخفية.
وتكنولوجيا الإخفاء ليست فرعاً منفصلاً من فروع العلم أو المعرفة، ولكنها مجموعة من الإجراءات تسخر آخر ما توصل إليه العلم، في مختلف فروعه، في مجالات المعادن، والإلكترونيات، والبصريات، واللدائن، والأشكال الانسيابية، وحتى الوقود... إلخ، لوضع تصميمات متفرقة. وهي عملية أشبه ما تكون بالتوزيع الموسيقى، وتُعَدّ فناً راقياً بحد ذاتها، أو تكنولوجيا متفوقة.
الهدف من هذه التكنولوجيا هو إنتاج وسائل وأسلحة تعجز النظم، والوسائل الإلكترونية الحديثة المعادية؛ سواء المستخدمة في أعمال الكشف، أو في أعمال الاستطلاع الإلكتروني؛ كالرادارات، والمستشعرات العاملة بالأشعة تحت الحمراء، والمستشعرات البصرية، ومختلف أنواع المستشعرات الإلكترونية عن اكتشافها أو اكتشاف آثارها. على الرغم من أنه أصبح من المعروف أن أكثر تطبيقات تكنولوجيا التخفي واستخداماتها شيوعاً هي في أجيال طائرات القتال والقاذفات الحديثة، بصورة عامة، إلا أن تطبيقاتها واستخدامها يشمل بالفعل وسائل القتال المختلفة جميعها، مثل الغواصات، والقطع البحرية، وحتى الدبابات.
إن تقنية التخفي التي طوّرتها، أساساً، الولايات المتحدة الأمريكية هي عنصر حديث، نسبياً، في إعداد العتاد العسكري. وقد اشتهرت خلال حرب الخليج الثانية من خلال القاذفات F-117 التي تمكنت، بلا أي اعتراض، من مهاجمة الأهداف الواقعة داخل حزام الدفاع الجوي العراقي، وعُزي هذا النجاح إلى مجموعة من التطورات التكنولوجية أدت إلى مفهوم جديد في صنع الطائرة، واختصت هذه التحديثات، بشكل أساسي، بالأشكال الانسيابية للطائرة، التي نتجت عن دراسات حول انعكاس موجات الرادار، وهدفها منع ارتدادها نحو مصدر بثها بتغيير اتجاهها، إضافة إلى استخدام مواد ماصة. وتحتل عوامل أخرى مكانتها في الأهمية، مثل تقليل البصمات الحرارية والكهرومغناطيسية للطائرة، وفرض الصمت الراداري واللاسلكي الذي هو عامل مهم في الاكتشاف من قِبَل الوسائل المعادية.
إن محور التقدم التكنولوجي في الحرب الجوية هو التوصل إلى أقصى ما يمكن من تقنية التخفي في تصميم الطائرات المقاتلة المتعددة المهام، لا سيما الأجيال الجديدة منها، إلاّ أن هذه الظاهرة القديمة العهد، نسبياً، أصبحت تشكل، الآن، نقطة حساسة في منعطف تصنيع الطائرات الحربية، كما أن التطوّر الهائل الذي شهدته المنظومات الرادارية، وإمكان الاستكشاف والمراقبة والاعتراض جعلت من التخفي تقنية قائمة بذاتها أكثر فأكثر، ولو أن عدداً من الخبراء والمختصين بدأ، في الآونة الأخيرة، يطرح تساؤلات حول فاعلية التخفي العملياتية والمستقبلية، ليس في ضوء التقدم الراهن في الوسائل المضادة فحسب، وإنما كذلك حسب اتجاهات التقدم المتوقع.
وتُعرف بصمات الطائرة بأنها الآثار التي تتركها الطائرات، أو رد فعلها على مختلف أجزاء الطيف الكهرومغناطيسي، ومن خلال تتبع هذه البصمات أو آثارها، تستطيع وسائل استطلاع الحرب الإلكترونية، من كافة أنواع المستشعرات، اكتشاف هذه الطائرات وتتبعها، ومن ثم يتم توجيه الأسلحة المضادة إليها، وأهم البصمات التي يشكل وضوحها خطراً على الطائرات هي: "البصمة الرادارية، والحرارية، والبصرية، والصوتية".
تسعى تطبيقات تكنولوجيا التخفي إلى خفض هذه البصمات إلى أقصى حد، بهدف تأمين اختراق الطائرات المقاتلة داخل عمق الدفاعات المعادية، وإن كان هناك بصمات أقل أهمية أو وضوحاً؛ كالبصمة المغناطيسية، وآثار أخرى تحدثها الطائرات، والمركبات في الوسط الذي تتحرك فيه يمكن، بتتبعها، الكشف عن وجودها، مثل التأثيرات على الأشعة الكونية والمغناطيسية الأرضية.
1. تكنولوجيا إخفاء البصمة الرادارية للطائرات
حتى نهاية الثلاثينيات، كانت الدفاعات الجوية تعتمد على الصوت والرؤية لكشف الطائرات، ولكن تطوير الرادارات زاد كثيراً من المدى الذي تكتشف عنده الطائرات، وذلك ليلاً ونهاراً. وبغض النظر عن الأحوال الجوية، وكانت الأجيال الأولى من الرادارات الأرضية تعمل بأطوال موجية ما بين 7 و15 متراً، بذبذبات ترددية ما بين 20 و45 ميجا سيكل. ولكن بتطوير هذه الرادارات أصبحت تعمل بموجات لا يزيد طولها على سنتيمترات قليلة، الأمر الذي جعل من الممكن تثبيتها على المقاتلات الليلية، وزوارق المرور السريعة للبحرية.
بدأ التفكير بخفض استجابة الطائرة للرادار بإضافة بعض المواد الخاصة التي قد تمتص نبضات الطاقة الرادارية، على سطحها الخارجي إلا أنه في الأربعينات، كان وزن مواد التغطية هذه أكبر من المفروض لاستخدامها في الطائرات.
كان من المعلوم كذلك إبّان الحرب العالمية الثانية أنه يمكن تخفيض الاستجابة الرادارية للطائرة بشكل انسيابي، ولكن كان هناك شعور سائد بأن تناول الموضوع بهذه الكيفية غير عملي؛ إذ كان من الأسهل بكثير تعطيل الرادارات المعادية، إما باستخدام الرقائق المعدنية "شرائط صغيرة من ورق الألومنيوم"، أو ببث نبضات عشوائية من الطاقة الكهرومغناطيسية ضد تردد رادار الخصم. ومع ذلك، فقد صممت الطائرة الألمانية HORTON IX من دون ذيل لتتميز باستجابة رادارية منخفضة. وفي نهاية الأربعينيات، وجد أن الطائرة الأمريكية YB-49 القاذفة النفاثة من صنع شركة "نورثروب" ذات بصمة رادارية منخفضة نسبياً كذلك. علماً بأن شكل جناحها المتحرك من دون جذع خلفي ومحركاتها المطمورة، أملت إلى ضرورة الوصول إلى ايروديناميكية Aerodynamic خاصة؛ لتكون أكثر فعالية.
لم يظهر أي تقدم رئيسي لسنوات ضمن إطار تكنولوجيا الإخفاء الراداري. علماً أن مواد امتصاص الطاقة الرادارية استخدمت على نطاق محدود في بناء طائرة التجسس الأمريكية من ارتفاعات شاهقة U-2 من صنع شركة "لوكهيد" ـ انطلقت هذه الطائرة للمرة الأولى في 1955 ـ واتضح فيما بعد، أن بصمتها الرادارية لم تنخفض بشكل ملموس. وبتحسن أداء المقاتلات والصواريخ أرض/ جو السوفيتية للدفاع الجوي، وبعد أن أسقطت إحدى هذه الطائرات U-2 بقيادة الطيار "جاري باورز"، بفعل الصاروخ الروسي أرض/ جو سام - 2 في 1960، أوقفت إثر ذلك طلعات التجسس الأمريكية في الأجواء السوفيتية، انتظاراً لتفوق آخر.
كانت أول طائرة عملياتية حديثة تصمم، تحديداً، ببصمة رادارية منخفضة، هي طائرة A-12 من إنتاج شركة "لوكهيد"، التي بلغت سرعتها 3 ماخ، والتي طوِّرت منها الطائرة SR-71 A، وقد انطلقت للمرة الأولى في 1962، ودخلت الخدمة العملياتية مع وكالة الاستخبارات المركزية الأمريكية في 1965. ويعتقد أن تصميم أجنحة صغيرة بشكل مائل يعود إلى اعتبارات عائدة لتخفيض البصمة الرادارية، إضافة إلى كيفية دمج الجناح في الهيكل، وتثبيت المحركات داخل أماكن خاصة في جسم الطائرة. كما أدت، كذلك، الاستجابة الرادارية دوراً مهماً في تصميم الطائرة من دون طيار التي توجه لاسلكياً D-21 المخصصة لعمليات الاستطلاع، والتي كان مقرراً، أصلاً، أن تنطلق من الطائرة الأم SR-71A، ولكنها استخدمت، فعلاً، في مهام التجسس بإطلاقها من القاذفة الثقيلة B-52.
تُعَدّ البصمة الرادارية من أهم البصمات التي تستخدم لكشف الطائرات، وتشكل خطراً حقيقياً على أداء الطائرات المقاتلة لمهامها، فهي التي تكشف الطائرات من مسافة بعيدة بوساطة الرادار، وتتبعها وتوجه الأسلحة ضدها؛ لذلك يراعى في الطائرات الحديثة العمل على خفض هذه البصمة أو إخفائها، وتأخذ تطبيقات تكنولوجيا التخفي أهمية في التعامل مع هذه البصمة من خلال التحكم في المقطع الراداري Radar Cross Section RCS للطائرة إلى أقصى حد ممكن، والذي تؤدي زيادته إلى وضوح صورة الطائرة على شاشات الرادار المعادي، وتتحكم في مساحة هذا المقطع ثلاثة عوامل رئيسية هي:
أ. المساحة الهندسية للمقطع
وهي تلك المساحة من الطائرة، أو الهدف الذي يواجه البث الراداري المسلط عليها، ويمكن التحكم في المقطع الراداري من خلال تصغير حجم الطائرة أو الهدف؛ إذ يتحقق ذلك من خلال التصميمات الأساسية، والعمل على خفض المساحة السطحية إلى أقصى حد ممكن، وحساب زوايا الجسم؛ بحيث تعكس الأشعة بعيداً عن الجهاز المعادي لاستقبال النبضات الرادارية المرتدة من الهدف، فضلاً عن الابتعاد ـ ما أمكن ـ عن الزوايا القائمة، وكذلك خفض طول الخطوط المستقيمة المتصلة ما أمكن. وقد استنبطت شركة "لوكهيد" الأمريكية، في الستينيات من القرن العشرين الميلادي، المفهوم المعروف باسم "أسنان المنشار"، أو "أسنان الكلب"؛ لمعالجة الخطوط المستقيمة، وإطارات الفتحات المختلفة في الطائرة من خلال جعل خطوطها هرمية متعددة.
ب. قدرة السطح على عكس الإشعاعات الرادارية
يُعَدّ تغيير فيزيائية "تركيبات" السطح الخارجي للهدف؛ ليصبح قادراً على امتصاص جزء من الأشعة الساقطة عليه من أهم إجراءات تصغير المقطع الراداري، وذلك بطلاء الهدف من الخارج بمواد معينة، أو بتغطيته بعدة طبقات من المواد يمكنها القيام بهذا العمل. وقد بدأت الاختبارات الأولى لمنع رؤية الطائرة أو حجبها في 1912 عبر طلاء الجناح الواحد، آنذاك، بمادة "إيماييت" من صنع فرنسي. وما لبثت ألمانيا ـ في العام التالي ـ أن طورت التقنية عبر استعمال مادة "سيلون"، الأمر الذي أدى إلى زيادة الفاعلية العملياتية لطائرات سلاح الجو الألماني. وعرفت هذه المواد بالرمز "رام" Radiation Absorbing Material: RAM، وهي اختصار لعبارة "مواد ماصة للأشعة الرادارية"، وظهرت تحت أشكال مواد دهان كثيرة مثل؛ الدهان "هارب" HARB، المكون من مادة مطاطية تحوي حبيبات معدنية، وكذلك المادة MX-410، التي احتوت على شرائح معدنية صغيرة جداً من مادة الألومنيوم، بدلاً من جزيئات الحديد. وتبين أن استخدامها بشكل فعّال يتطلب أن تكون سماكتها في حدود ربع الطول الموجي للأشعة الرادارية المتوقع سقوطها عليها، على أن تكون على هيئة طبقات تسمح بنفاذ الأشعة، ولا تسمح بإعادة انعكاسها. وأصبحت هذه المواد الماصة للأشعة الرادارية من الأسرار المهمة التي تحتفظ بها الدول والشركات. أما المواد الجديدة، فتصنع على شكل شرائط تلصق في طبقات على السطح الخارجي للطائرات، ويدخل في تركيب هذه الشرائط السليكون، أو السيراميك، وحبيبات الجرانيت، والأملاح، والراتنجات الصناعية، وأصبح بالإمكان طلاؤها بطبقات متعددة.
ج. زاوية المقطع في جسم الطائرة أو الهدف المحلق
يختلف كثيراً باختلاف الزاوية التي ينظر إليها، ويمكن اعتباره مكوناً من كمية هائلة من عناصر المساحة قد تعمل على تشتيت الإشعاع الراداري أو توجيهه في اتجاهات شتى.
وبذلك يكون مقدار الطاقة الرادارية المنعكسة من جسم الهدف/ الطائرة متوقفاً على شكل هذا الهدف واتجاه زاويته، ومواده، ووضعه بالنسبة إلى الأشعة الرادارية الساقطة عليه.
2. تكنولوجيا إخفاء البصمة الحرارية للطائرات
تعرف كذلك بالبصمة الكهروبصرية، أو بصمة الأشعة تحت الحمراء. وهي ناجمة عن الإشعاع الحراري الناتج من محركات الطائرة، والحرارة المتولدة من احتكاك جسم الطائرة بالوسط الهوائي المحيط؛ نتيجة لحركة جسم الطائرة في هذا الوسط، والحرارة المشعة من جسم الطائرة نفسه، ويتراوح مدى الموجات الحرارية في مجال الطيف الكهرومغناطيسي، بين مليون وخمسمائة مليون ميجا/سيكل.
لا شك أن التعامل مع البصمة الحرارية لإخفائها يُعَدّ أكثر صعوبة من البصمة الرادارية، بسبب القوانين الفيزيائية التي تتعامل معها هذه البصمة، والتي تجعل من تخفيض مصادر بثها، تخفيضاً لأداء الطائرة نفسها، فإذا كانت المحركات والهواء الساخن الخارج منها من أهم مصادر الأشعة تحت الحمراء، فإن تصميمات الطائرات الخفية تجنح إلى استخدام عدة محركات في الطائرة بقوة دفع صغيرة، نسبياً، بدلاً من استخدام عدد أقل من المحركات القوية، وذلك من أجل توزيع دخان العادم الساخن المنبعث من هذه المحركات على أكبر مساحة ممكنة من سطح الهواء، مما يتيح اختلاطه بالهواء الجوي البارد في أسرع وقت.
أمّا تخفيض درجة حرارة العادم نفسه، فيتطلب استخدام محركات مروحية توربينية تسمح بحرق جزء من الهواء الداخل إلى المحرك، بينما تمر نسبة كبيرة من خارج غرفة الاحتراق من دون احتراقها، ويشكل ذلك مصدر تبريد للعادم، ومن جهة أخرى فإن الطائرات الخفية تزود بفتحات تسمح باندفاع الهواء الجوي البارد في التجويف ما بين المحرك نفسه وجسم الطائرة الخارجي، ولا تستخدم فيها المحركات ذات الاحتراق الخلفي "After Burner"؛ لأن ذلك يرفع البصمة الحرارية ارتفاعاً كبيراً، فضلاً عن أنه يزيد البصمة البصرية.
3. تكنولوجيا إخفاء البصمة الصوتية للطائرات
يصدر الصوت عن طائرات القتال؛ نتيجة احتكاك جسم الطائرة الخارجي بالهواء الجوي والحركات الميكانيكية، ومن عملية سحب الهواء للمحرك، والحركة السريعة لغاز العادم المندفع داخل أنبوب العادم، ومن اصطدام دخان العادم بالهواء الجوي، ومن عملية التسخين الفجائي لهذا الهواء بدخان العادم الساخن، وكذلك من الدوامات العنيفة التي يحدثها اندفاع دخان العادم، وتلك التي تسببها حركة جسم الطائرة في الوسط الهوائي في أثناء الطيران.
إن أفضل الطرق لخفض البصمة الصوتية في الطائرات الخفية، هي جعل الطائرة أصغر حجماً، وأخف وزناً قدر الإمكان؛ إذ لا تحتاج إلى محركات قوية تصدر عنها بصمات واضحة، ويُعَدّ تحاشي اختراق حاجز الصوت من الأمور المهمة لخفض البصمة الصوتية، على الأقل عند الاقتراب من الأراضي المعادية أو عند الطيران فوقها.
4. عصر الطائرات الخفية
كان البنتاجون راغباً، بشدة، في الوصول إلى طريقة تمكن طائراته من اختراق الأجواء المعادية من دون خسائر جسيمة، لذلك، واستناداً إلى التقدم في مجال الحاسبات الآلية، دعا مصنِّعي الطائرات إلى تقديم اقتراحات لطائرات تستطيع عرض تكنولوجيا الإخفاء، وينبغي أن يكون أمر اكتشافها في غاية الصعوبة، ليس بوساطة الرادار والمستشعرات العاملة بالأشعة تحت الحمراء فحسب، بل كذلك، بالنسبة إلى بصمتها الصوتية أو المرئية، وباختصار مطلوب أن تشمل تكنولوجيا الإخفاء كل نواحي تصميم الطائرة، بغض النظر عن تأثير ذلك على مواصفات الأداء أو القيادة أو حتى النفقات.
اخر الطائرات الخفية ( الشبح الروسية )
والروس سيخاطرون هذا العام بعرضها في معرض انجليزي عسكري امام عيون حلف الناتو وهو مايعني انهم لايخشئون شيئا وان طائراتهم لاتقل عن الاف 22 في شئ .
وأصبحت روسيا الدولة الثانية بعد الولايات المتحدة التي تطور طائرة شبح مقاتلة لا يستطيع الرادار رؤيتها. والمقاتلة الجديدة هي أول طائرة حربية روسية جديدة تماما منذ أن دفع انهيار الاتحاد السوفياتي الصناعات العسكرية إلى السقوط في هوة الفقر والفوضى.
حقيقة لم يقتصر الامر في الجو علي المقاتلات بل شمل المروحيات ايضا
كومانشي هو اسم الطائرة العمودية RAH 66 التي قام الجيش امريكي بتطويرها منذ الثمانينات عن طريق شركة بوينغ و سيكورسكي. و هي طائرة عمودية متقدمة تمتلك تقنية التخفي إلا أن مشروع البحث توقف و تخل عنه الجيش الأمريكي رغم الوصول بالمشروع إلى مرحلة إنتاج نمط من الطائرة و ذلك بسبب تكلفة المشروع و مشاكل متواصلة في التوفيق بين قدرة التخفي و التحصين فقرر الجيش الأمريكي التركيز على برنامج المقاتلات الذاتية و الطائرات بدون طيار.
موضوع: كيف تسقط طائرة شبح أمريكية؟ 