فناوری نهان کاری

**~~M@hdi42~~** · 30th October 2012 12:12 PM

به نام خداوند بخشنده و مهربان

درود بر روان پاک شهدای ایران زمین

با درود بر شما دوستان عزیز!

در این روز و روزگار هر کسی که با اطلاعات نظامی آشنایی نسبی داشته باشد با مفهوم نهان کاری بیگانه نخواهد بود . در این نگاشته کوشش شده اطلاعاتی اندک درباره مفهوم نهان کاری که عموما رادارگریزی هم خوانده می شود در اختیار دوستان قرار گیرد .
زمانی که از این واژه بهره برده می شود ذهن افراد بلافاصله به چند تصویر از هواپیماهای آمریکایی معطوف می شود اما در حقیقت مفهوم نهان کاری گستره ای بسیار گسترده تر از هواپیماهای نسل پنجم امروزی را در بر می گیرد در واقع امروزه هدف از این فناوری پنهان کردن گونه های گوناگون ادوات نظامی و حتی افراد نظامی می باشد .

فناوری نهان کاری {STEALTH} :

Stealth در واژه به معنای نهان و یا حرکتی ناپیدا می باشد . و اطلاق آن به فناوری به معنای فناوری نهان کاری است . البته در مباحث علمی این گونه فناوری ها را فناوری با قابلیت مشاهده کم {low observable technology} هم می نامند که شاخه ای از شیوه های رزمی و اقدامات متقابل غیر فعال به حساب می آید که در تلاش است تا افراد ، شناورها ، زیردریایی ها ، موشک ها و هواپیماها را کم پیدا و یا حتی ناپیدا سازد .

گسترش فناوری نهان کاری :

گسترش این فناوری در دهه 60 میلادی زمانی که تلاش آمریکایی ها برای جلوگیری از ردگیری هواپیمای جاسوسی U2 توسط رادارهای شوروی ناکام ماند آغاز شد. طراحان تلاش می کردند تا با آزمایش مواد جاذب امواج رادار با توانایی کاهش یا سد کردن سیگنال های راداری و طراحی بدنه های خاص ردگیری پرنده را با ایجاد تغییر در مسیر امواج الکترومغناطیسی رادارها کاهش دهند. آزمون و خطاهایی که سرانجام به فناوری ساخت بدنه ها و سطوحی رسید که امروزه در جنگنده های رادارگریز به کار می روند.

اما ریشه این فناوری را می توان در سطحی بسیار ابتدایی حتی در جنگهای باستانی ایرانیان و تمدنهای باستانی دیگر هم جست و جو کرد . نبردهایی که سربازان با آگاهی کامل از زمین و میدان نبرد و عوارض آن و با بهره بردن از روشهای استتار به دشمن ضربه می زدند.

در قرن 17 میلادی شکاربانان انگلیسی برای نخستین بار از رنگهای یکنواخت برای استتار بهره بردند. استتار پراکنده روشن گونه ای از استتار ضد نور بود که توسط نیروی دریایی کانادا در سالهای پایانی جنگ جهانی دوم به کار برده شد. این استتار در واپسین ماه های جنگ جهانی دوم توسط آمریکایی ها و انگلیسی ها برای جنگنده ها به کار گرفته شد برای مثال یک هواپیمای آمریکایی موفق شد با استفاده از لامپ هایی که در زیر هواپیما ، بالها و لبه های هواپیما نصب شده بود مسافتی بسیار طولانی را بدون دیده شدن بپیماید{وجود این لامپ ها باعث نوعی تلفیق نوری در آسمان می شد تا رنگ هواپیما هرچه بیشتر با رنگ آسمان هم خوانی داشته باشد.} البته این شیوه با ساخته شدن رادار کنار گذاشته شد.

همان طور که گفته شد نهان کاری بیش از آن که یک فناوری باشد یک مفهوم است که به فراخور اهداف و نیازها از گستره وسیعی از فناوری ها و ابداعات بهره می برد.پس از جنگ جهانی دوم برخی طراحان هواپیما ها به این نتیجه رسیدند که نیاز است تا هواپیمایی با خط اثر راداری کوچک ساخته شود{خط اثر راداری اثری است که یک هواپیما بر روی صفحه رادار در یک زاویه و مسافت مشخص به جا می گذارد اغلب این اثر را به عنوان سطح مقطع راداری یا همان rcs = radar cross section می شناسند}اما به دلیل عدم توانایی طراحان در تعیین نحوه دقیق بازتاب موج راداری از هواپیما نمی توانستند به این هدف برسند.

در قرن 19 ماکسول فیزیکدان اسکاتلندی توانسته بود با فرمولهای ریاضی ابداعی خویش نحوه گرایش و بازتابش اشعه پراکنی الکترومغناطیسی از روی یک شکل هندسی معین را پیش بینی کند بعد ها دانشمند آلمانی آرنولد یوهان زومرفلد این معادلات را درست کرد{تصحیح} اما در دهه 50 میلادی زمانی که طراحان توانستند خط اثر راداری U2 را کاهش دهند به دلیل نبود مدل های نظری درباره چگونگی بازتاب موجها از روی یک صفحه عملا به هدف نهایی خود نرسیدند تا اینکه دانشمند روس اوفیمتسوف معادلاتی برای پیش بینی بازتاب امواج الکترومغناطیسی از اشکال دو بعدی ساده ابداع کرد که البته به دست آمریکایی ها هم رسید !

اما حقیقت این است که حتی امروزه هم هیچ گونه طراحی تماما نهان کاری وجود ندارد و تنها می توان بنا به ماموریت نظامی درخواستی از یک اجزای ترکیبی مناسب بهره برد کما اینکه شاهکار نظامی کشورمان ایران در به زمین نشاندن پهپاد آمریکایی RQ-170 نه تنها نشان دهنده قدرت نظامی کشورمان بود بلکه اثبات گر این مطلب هم بود که حتی پیشرفته ترین فناوری ها هم نمی توانند نهان کاری کامل را به ارمغان بیاورند . جدای از این موضوع بهره بری از این گونه فناوری ها هزینه های خاص خود را دارد برای مثال نگهداری از برخی مواد به کار رفته در سازه های رادارگریز به مراقبت های خاص و بسیار پرهزینه ای نیازمندند{هر بمب افکن بی 2 آمریکایی ساختمانی مجزا برای رسیدگی به اجزای رادارگریز خود به صورت همیشگی دارد} البته در دراز مدت بر برخی از این نقیصه ها فایق آمده ایم برای مثال طراحی جنگنده های رادارگریز می بایست از شکل مدور قدیمی خارج می شد و با استفاده از خطوط با زاویه خاص ، بازتابش راداری را تحت تاثیر قرار می داد که این مسئله باعث کاهش مانورپذیری جنگنده در برخی موارد می شد{مانند اف 117 } اما امروز جنگنده اف22 رادارگریز از مانورپذیرترین و صد البته از نهان کارترین جنگنده های جهان است !

تاریخچه ای از طرحهای رادارگریز هوایی :

یکی از نخستین طرحهای هواپیمای رادارگریز هورتون Ho 229 بال پرنده می باشد که دارای نوعی چسب حاوی پودر کربن بود تا امواج رادیویی را جذب کند البته طرح هورتون تنها به ساخت چند نمونه نخستین محدود شد {و به احتمال بسیار زیاد پایه گذار فناوری رادارگریزی بال پرنده بمب افکن بی 2 و پهپادهای آمریکایی شد }.

در دهه 50 میلادی بمب افکن انگلیسی ولکان علی رغم ابعاد بزرگش ، در رادار بسیار کوچک می نمود و به راحتی از صفحه های رادار محو می گشت !

در دهه 60 به درخواست سیا ساخت A-12 به عنوان هواپیمای شناسایی جایگزین U2 توسط لاکهید مارتین آغاز شد پیش از این فناوری ساخت بدنه های رادارگریز در U2 و نمونه های اولیه ای به نام های A1 تا A11 به کار گرفته شده بود و در نهایت A12 با سرعت خیره کننده 3.3 ماخ و برد 4000 کیلومتر و سقف پرواز 95000 پایی و البته قابلیت نهان کاری ساخته شد !

در دهه 70 میلادی وزارت دفاع برنامهHAVE BLUE که هدف آن ساخت جنگنده رادارگریز بود را آغاز کرد که رقابت برای تصاحب آن بین نورفروپ و لاکهید بسیار شدید بود اما لاکهید در کنار پیشنهاد خود نگاشته ای از فیزیکدان شوروی ، اوفیمتسوف را ضمیمه کرده بود که با نام روش امواج لبه ای در فیزیک نظری تجزیه نور در اثر تداخل{!} در سال 1962 نوشته شده بود و در سال 1971 توسط بخش فناوری های خارجی نیروی هوایی با همین نام ترجمه شده بود این نظریه بعدها نقشی بسیار اثرگذار در طراحی بی 2 و اف 117 بازی کرد .در دهه 70 میلادی دانشمندان آمریکایی به این نتیجه رسیدند که با نظریات علمی موجود می توان هواپیمایی با سطح مقطع راداری کاهش یافته در اختیار داشت . برنامه ساخت در سال 1975 با نام الماس نا امید{در واقع الماس امید بود که عمدا به خاطر شکل و شمایل عجیبش نا امید خوانده می شد}آغاز شد. لاکهید مارتین در قراردادی با آژانس پروژه های پژوهشی پیشرفته دفاعی کار بر روی اف 117 را آغاز کرد که همه ما کم و بیش از سرنوشت آن با خبریم ! در سال 1981 نخستین پرواز خود را انجام داد و در سال 1983 رسما رونمایی شد در سال 1990 تولید آن متوقف شد و در سال 2008 رسما بازنشسته شد .تعداد 64 فروند از این هواپیما ساخته شد که دو فروند سقوط کردند یکی در 1997 در نمایشگاه هوایی بالتیمور و دیگری در 1999 در جنگ کوزوو و توسط پدافند صربها که البته مهر تاییدی بر بازنشستگی این جنگنده بود.

برخی اصول طراحی هواپیماهای رادارگریز :

سطح مقطع راداری را بر حسب دسی بل متر مربع اندازه گیری می کنند این معیار بازتاب پذیری امواج رادار از سطح هواپیما را با یک کره آلومینیومی با اندازه معین بررسی می کند بنا بر گزارشها بی 2 سطح مقطعی برابر با یک تیله آلومینیومی دارد و اف 22 نیز در همین حدود می باشد و اف 35 سطح مقطعی برابر با یک توپ گلف آلومینیومی دارد در حالی که بمب افکن بی 52 یک هواپیمای غیر رادارگریز غول پیکر با اثری معادل یک توپ کروی عظیم با قطر 50 متر بر روی صفحه رادار بود !
در طراحی هواپیمای رادارگریز کوشش می شود بدنه به گونه ای طراحی شود تا امواج راداری را جذب یا متفرق سازد تا به گیرنده های راداری دشمن نرسند.برای جذب از مواد خاص و یا شیوه به دام انداختن امواج در بدنه بهره می برند . تفرق امواج نیز با طراحی خاص بدنه امکان پذیر است در طراحی برخی بخشها دقت بسیاری لازم است برای مثال کابین خلبان به خوبی امواج را بازتاب می کند از این رو طراحی کابین خلبان در جنگنده های رادارگریز بسیار حساس می باشد ورودی موتور ها هم باید به گونه ای طراحی شوند که امواج به تیغه های توربین اصابت نداشته باشند بلکه درون ورودی با بازتابهای پیاپی به دام بیافتند ، سطوح دم به جای عمودی بودن با زاویه های تند ساخته می شوند تا امواج را در جهات مخالف منبع پراکنده سازند .