(بخش یکم)
مقدمه:
مشابه تمام فناوريهاي موجود در تسليحات نظامي، فناوري پنهانكاري نيز داراي مزايا و محدوديتهايي ميباشد. درحالي كه يك سوي درگيري به دنبال بهبود بقاپذيري سكوي هوابرد خود با كاهش خصيصههاي نشانك (سيگنال) ميباشد، سوي ديگر نيز به دنبال يافتن فنها و روشهاي پيچيدهاي جهت بهبود توانمنديهاي كشف و كاهش كارايي پنهانكاري هواگردهاي مهاجم است. در مجموع، به اقدامهايي كه به منظور خنثي يا كم اثر ساختن مزاياي فناوري پنهانكاري صورت ميگيرد، «ضد پنهانكاري» گفته ميشود. تمركز فناوري پنهانكاري اغلب به منظور غلبه بر ردياب(رادار)هاي تك پايه متعارف كه باندهاي طول موج بلند (مايكرو ويو) را تحت پوشش خود دارند، ميباشد. بنابراين تمام تلاش مدافعان در برابر اين فناوري، توسعه زيرساختهاي پدافندي ويژه و قدرتمند خواهد بود.
پس از ظهور غافلگيركننده هواپيماهاي پنهانكار اف- 117آ در عمليات طوفان صحرا كه با مصونيت كامل توانستند از ميان شبكه پدافند هوايي مستحكم ساخت شوروي رژيم صدام حسين عبور كنند، صنايع و مراكز تحقيقاتي روسيه، براي مقابله با اين تهديدهاي نوظهور، اقدام به توسعه يك راهبرد سه جانبه كردند. اين راهبرد مبتني بر سه عنوان كلي زير بود :
1-توسعه فناوريهايي كه قادر به مقابله با سامانههاي مراقبت و شناسايي دوربرد باشند.
2- حسگرهايي كه قادر به مقابله و يا كاهش عملكرد سامانههاي پنهانكار باشند.
3- تسليحات پدافندي براي مقابله و انهدام دقيق تسليحات ايالات متحده آمريكا، مخصوصاً موشكهاي ضد ردياب(رادار) و كروز.
هواپیمای F-117A
سامانههاي پدافند هوايي ردياب(رادار) پايه، در گام اول نيازمند كشف اهداف هستند. براي موفقيت يك سامانه پدافندي، پس از انجام مرحله اول توسط ردياب(رادار)هاي هشدار اوليه و كشف هدف، آنگاه به وسيله ردياب(رادار)هاي واپايش(كنترل) آتش، هدف رديابي شده و پس از اجراي آتش، مهمات به سوي هدف به پرواز درخواهد آمد و در گام آخر با اصابت به هدف و يا فعال شدن فيوز، هدف را نابود ميسازد.
به منظور مقابله كارآمد با هواپيماهاي پنهانكار، اين مراحل ميبايست گام به گام تا نيل به نتيجه نهايي مدنظر قرار گيرد.
شلیک موشک اس 200
1- سيرتكامل ردياب(رادار)ها و سامانهها
«جنگ تدافعي، في نفسه، قدرتمندتر از جنگ تهاجمي است». اين جمله گفته كارل فون كلاوسويتز، در كتاب «در باب جنگ» آمده است. پدافند ثابت اواخر قرن نوزدهم و جنگ جهاني اول (1914 – 1918) ، مؤيد اين نظريه بود. اما «جوليو دوهه» در سال 1921 اعلام كرد با ظهور هواپيما، جنگها «با افزايش يافتن مزيت تهاجم و همزمان با تقليل و البته نه تماماً بياثر كردن تدافع» تغيير يافتهاند. البته دوهه هيچگاه در رؤيا هم نحوه پيشرفت سامانههاي موشكي پدافند زمين به هوا را، چندين دهه پس از انتشار استنتاجهاي خود نميديد. همانگونه كه هيچ يك از كارشناسان هوايي نيز تصور نميكردند. به طوري كه «سر استنلي بالدوين» سال 1932 در پارلمان انگلستان اعلام كرد: «من تصور ميكنم هر شخصي در خيابان به خوبي اين موضوع را تشخيص ميدهد كه هيچ قدرتي بر روي زمين ياراي محافظت در برابر بمباران را ندارد. بمب افكنها هميشه اين كار را به خوبي انجام خواهند داد».
اگرچه ظهور سامانههاي ردياب(رادار) ابتدايي اوليه توسط مهندس آلماني «كريستين هولسماير» و دستگاهي با عنوان Telemobilskomp بود، اما عملكرد اين دستگاه در سال 1935 آشكار شد. در ادامه روند ساخت ردياب(رادار)ها، واتسون وات توانست يك بمبافكن را از فاصله هشت مايلي كشف كند. سامانه ردياب(رادار) انگليسي Chain Home كه نقش بسيار مهمي در رديابي هواپيماهاي آلماني و سرانجام شكست آلمانها در نبرد با انگلستان داشت، توسط وي توسعه يافت.
مهندس آلماني «كريستين هولسماير
دستگاه Telemobiloscope
جنگ دوم جهاني به منزله دومين جهش در نبرد تسليحات هوابرد و پدافند زمين پايه محسوب ميشد. با توسعه ردياب(رادار)ها و سامانههاي پدافندي از قدرت تهاجمي ويرانگر اين هواپيماهاي پيشرفته كاسته شد. از اين پس هواپيماها، تسليحات تهاجمي قدرتمند همهجانبه نبودند كه اقدامهاي متقابل در برابر آنها وجود نداشته باشد و بمبافكنها نيز بهراحتي قادر به نفوذ در ميان اهداف خود نبودند. پدافند هوايي پيشرفته و انعطافپذير شده و مهاجمان، تنها به برتري هوايي محدود، منطقهاي و بسيار پرهزينه دست مييافتند.
ردياب (رادار)ها، سنگ بناي سامانههاي پدافندي محسوب ميشوند. در طول جنگ ويتنام، نيروهاي پدافند هوايي ويتنام شمالي با ردياب(رادار)هاي خود هواپيماهاي آمريكايي را كشف ميكردند و برتري هوايي آمريكا تنها به صورت محدود و موقت بود. در طول اين جنگ، به كمك سامانههاي پدافند هوايي دهه 1950 شوروي، حدود چهار هزار فروند هواپيماي آمريكايي ساقط شد.
هواپیمای ساقط شده آمریکایی در جنگ ویتنام
آغاز سومين جهش، مصادف با خلق نخستين هواپيماي پنهانكار، يعني اف-117، در بخش ((Skunk works)) كمپاني لاكهيد مارتين بود. نخستين تجربه عملياتي اين هواپيما سال 1989 در پاناما و ظهور مجدد آن در نبرد خليج فارس صورت گرفت. در اين نبرد، با وجود قدرتمند بودن پدافند هوايي عراق، در مقابل انهدام 32 فروند هواپيماي غيرپنهانكار، حتي به يك فروند هواپيماي پنهانكار نيز صدمهاي وارد نشد.
قطعاً اگر «بالدوين» شاهد اين نبرد بود، سخن خود را اينگونه تصحيح ميكرد: «هواپيماهاي پنهانكار هميشه اين كار را به خوبي انجام خواهند داد».
با وجود تمام موفقيتهاي برنامه پنهانكار ايالات متحده، يك فروند هواپيماي اف-117، توسط آتشبارهاي موشكي صربها در نبرد كوزوو ساقط و موجب بحث و جدلهاي بسياري شد. در حالي كه نيروي هوايي آمريكا اين اتفاق را «درسهاي آموخته شده» ناميد، عدهاي آن را شكست برنامه پنهانكار تلقي كردند. اما درس بزرگ اين اتفاق عبارت بود از:
«فناوري پنهانكاري، هواپيما را غيرقابل رؤيت (كشف) نكرده و آسيبپذير ميباشد»
هواپیمای اف -117 آ ساقط شده توسط نیروهای صرب
2- آينده هواپيماهاي پنهانكار
با وجود انهدام يك فروند هواپيماي پنهانكار در نبرد كوزوو، اين فناوري براي آمريكا فوقالعاده حائز اهميت بوده و برنامه توسعه هواپيماها و ساير سامانههاي پنهانكار در دستور كار اين كشور قرار داشته و راهبرد اصلي برتري نيروي هوايي آمريكا را تشكيل ميدهد. با بازنشسته شدن هواپيماهاي اف-117 در سال 2008، ناوگان نيروي هوايي آمريكا دچار كمبود هواپيماهاي پنهانكار شده است. اين نيرو اكنون 20 فروند بمبافكن بي-2 و 187 فروند جنگنده اف-22 در اختيار دارد و برنامه جنگندههاي اف-35 آن نيز در سالجاري ميلادي عملياتي خواهد شد. با برنامهريزيهاي صورت گرفته، قرار است در طول 28 سال، دو هزار و 456 فروند از اين جنگنده توليد شود.
كشورهاي ديگري نيز در اين حيطه وارد شدهاند. نخستين هواپيماي پنهانكار روسيه با عنوان سوخو تي-50 و نخستين هواپيماي پنهانكار چين با عنوان جي-20 به پرواز درآمدهاند.
هواپیمای بی 2
هواپیمای اف 22
هواپیمای اف 35
3- مختصري پيرامون فنهاي پنهانكاري
پيشنياز پدافند كامل در برابر هواگردهاي پنهانكار، آشنايي با مفاهيم و فنهاي اين فناوري است. يكي از مهمترين مفاهيم، سطح مقطع ردياب(رادار)ي (RCS) است كه عبارت است از شدت بازتاب امواج ردياب(رادار)ي از هدف كه واحد اندازهگيري آن مترمربع ميباشد. سطح مقطع ردياب(رادار)ي هر جسم با تغيير زاويه تابش امواج ردياب(رادار)ي، تغيير ميكند و با توجه به زاويه ديد ردياب(رادار)، متفاوت خواهد بود.
واحد سنجش ديگري كه براي سطح مقطع ردياب(رادار)ي عنوان ميشود، «دسيبل متر» است كه مبناي آن به صورت لگاريتم 10 (Log 10) ميباشد. مثلاً سطح مقطع ردياب(رادار)ي هزار متر مربع، معادل 30 و سطح مقطع يك هزارم مترمربع برابر منفي 30 خواهد بود. علاوه بر شكل و زاويه تابش امواج ردياب(رادار)ي، طول موج ردياب(رادار) نيز در ميزان سطح مقطع ردياب(رادار)ي اجسام، مؤثر ميباشد و سطح مقطع ردياب(رادار)ي با تغيير طول موج ردياب(رادار)ي تغيير خواهد كرد. لذا اگر جسمي در طول موج ردياب(رادار)ي خاصي، داراي حداقل بازتابشهاي ردياب(رادار)ي باشد، در طول موجهاي ديگر، سطح مقطع ردياب(رادار)ي آن متفاوت خواهد بود.
فناوري پنهانكاري به وسيله مجموعهاي از فنها كه مكانيابي و رديابي سكو را دشوار ميسازد، به دست ميآيد. اين عمل مستلزم كاهش خصيصههاي سكو ميباشد كه به دو دسته كلي فعال و غيرفعال تقسيم ميشود: «خصيصههاي فعال شامل تمام تشعشعات سكو ميشود. خصيصههاي غيرفعال نيز شامل تمام علايم قابل رؤيت خارجي سكو است. از فنهاي كاهش خصيصههاي فعال، تحت عنوان قابليت ردگيري كم (LPI) و از فنهاي كاهش خصيصههاي غيرفعال با عنوان كم پيدايي (LO) ياد ميشود».
طراحان سكوهاي پنهانكار همواره تلاش ميكنند تا تعادلي ميان فنهاي خصيصهاي برقرار سازند. به همين منظور طراحان فن قابليت ردگيري كم، بيشتر تلاش خود را معطوف به كاهش تشعشعات توليد شده توسط ردياب(رادار) و حسگرهاي مادون قرمز ميكنند و مخاطره اصلي طراحان فن كم پيدايي نيز، كاهش انعكاس ردياب(رادار)ي ميباشد كه از آن با عنوان كاهش سطح مقطع ردياب(رادار) ي ياد ميشود.
هر هواپيما از اجزاي متعددي ساخته شده است كه هركدام داراي بازتابهاي ردياب(رادار)ي مخصوص ميباشند. يكي از عواملي كه در افزايش سطح مقطع ردياب(رادار)ي هواگردها مؤثر است، امواج سطحي هستند كه در اثر برخورد امواج ردياب(رادار)ي با سطح هواپيما ايجاد ميشوند. اين امواج در سطح پوسته منتشر شده و تا زماني كه به يك ناپيوستگي مانند لبه فرار بالها برخورد كنند، حركت نموده و پس از برخورد، شروع به انتشار امواج ثانويه الكترومغناطيسي در تمام جهات ميكنند. اين پديده زماني كه سطح مذكور مستقيم و عمود بر جهت پرتو تابيده شده باشد، بسيار پرقدرت خواهد بود. اگرچه اين امواج، ضعيفتر از بازتابهاي مستقيم ميباشند، اما بخت كشف را افزايش خواهند داد. براي غلبه بر اين معضل، قطعات بدنه هواگرد بايد با دقت بالا ساخته شده و در كنار هم نصب شوند. سطح هواگرد نيز بايد با مواد جاذب امواج ردياب(رادار) پوشانده شود و دهليز جنگافزارها و دربهاي آنها بايد به صورت دندانهدار طراحي و ساخته شوند تا احتمال انعكاس كاهش يابد.
آنتنها نيز يكي از عوامل مشكلزا در طراحي هواگردهاي پنهانكار به شمار ميروند. به همين دليل نسل اول هواپيماهاي پنهانكار فاقد ردياب(رادار) بوده و در هنگام اجراي عمليات بر فراز دشمن، امكان برقراري ارتباط با آنها وجود نداشت. اما در نسل بعدي اين هواپيماها از ارتباطات جهت گيري شده با قدرت كم و بسامد(فركانس)هاي بالا براي برقراري ارتباط استفاد شده و ارتباطات ماهوارهاي نيز مكمل آن ميباشد.
لازم به توضيح است كه طراحي بدنه بيشتر در مقابل ردياب(رادار)هاي متعارف كه گيرنده و فرستنده در يك دستگاه قرار گرفتهاند، مؤثر بوده و كارايي آنها در مواجهه با ردياب(رادار)هاي دو پايه كمتر است.
4- مقابله با هواگردهاي پنهانكار
پس از بررسي تاريخچه كوتاهي از روند توسعه سامانههاي ردياب(رادار)ي و هواپيما ها، اكنون به بررسي آسيبپذيري سكوهاي پنهانكار و روشهاي مقابله با آن خواهيم پرداخت.
1-4- دريافت بازگشتي ردياب(رادار)ي قدرتمندتر و به كارگيري الگوريتمهاي پيچيدهتر در گيرنده:
يكي از روشهاي بهبود قابليت كشف ردياب(رادار)ي، انتشار انرژي بيشتر و به كارگيري گيرندههاي حساستر ميباشد. اگرچه با اين عمل كارايي بيشتر ميشود، اما افزايش وزن و حجم را در پي داشته، در نتيجه تحركپذيري كاهش و هزينهها افزايش خواهند يافت. علاوه براين، حساسيت بيشتر گيرنده سبب افزايش فوقالعاده كلاتر و تعداد اهداف كاذب خواهد شد كه در نتيجه سرعت عمل رايانه ردياب(رادار) كاهش مييابد. البته با به كارگرفتن پردازشگرهاي بسيار پيچيده، اين معضل برطرف خواهد شد، اما هزينه سامانه افزايش چشمگيري خواهد داشت. با وجود تمام اين معايب، افزايش قدرت تشعشع و حساسيت گيرنده، ردياب(رادار) را قادر خواهد ساخت تا بازگشتي قدرتمندتري از اهداف كسب نمايد. با بهبود فن (تكنيك) جارو كردن (اسكن) و افزايش قدرت پردازش نيز ميتوان نتايج مشابهي به دست آورد. به طور معمول، ردياب(رادار)هاي متعارف نشانك(سيگنال)هاي پايينتر از سطح آستانه را حذف كرده و تنها اهداف تعريف شده را نشان ميدهند. انرژي بازگشتي از اهداف پنهانكار به علت كوچك بودن ميزان سطح مقطع ردياب(رادار)ي آنها، كمتر از سطح آستانه بوده و در نتيجه ردياب(رادار) قادر به كشف آنها نخواهد بود. البته ردياب(رادار)هاي با جست و جو (اسكن) الكترونيكي و سرعت اسكن (جستوجو) بالا، قادر به ارزيابي نشانك(سيگنال)هاي مشكوك در محدود زماني بيشتري ميباشند. وضعيت مشابهي، در روش «رديابي پيش از كشف» و بدون انتخاب آستانه حاصل ميشود. در اين فن كه از الگوريتم «تشدد محاسبه» استفاده ميشود، ميان اهداف حقيقي و كلاتر و ساير اطلاعات ناخواسته تمايز حاصل ميشود. اين تمايز زماني حاصل ميشود كه تمام نشانك(سيگنال)هاي دريافتي در محدوده زماني مطمئن رديابي شده و اهداف كاذب به علت رفتارهاي غيرمنطقي و غير حقيقي مشخص شوند. اين فن براي بهبود كارايي تمام انواع ردياب(رادار)ها به منظور مقابله با پنهانكاري بسيار حائز اهميت ميباشد.
كشف اهداف پنهانكار با سطح مقطع ردياب(رادار)ي در حدود يك توپ تنيس از زاويه مقابل و تمايز ميان آنها و كلاترها، عملي بسيار دشوار خصوصاً از فواصل بسيار دور ميباشد. بنابراين حتي اگر معايب تشعشع انرژي بيشتر و به كارگيري گيرندههاي حساستر برطرف شود، قابليت سامانههاي ردياب(رادار)ي موجود براي كشف به موقع اهداف پنهانكار و اطلاعرساني به موقع به واحدهاي عملياتي، كافي نخواهد بود.
ستوانيكم محسن هنرمند
منبع:
[External Link Removed for Guests]
(برای باز کردن منبع نقطه وسط *** را بردارید)
