تقویت رادارگریزی؛ کلید غافلگیری و ضربه‌های مؤثر در میدان نبرد است

به گزارش خبرگزاری ایمنا، در دهه‌های اخیر، فناوری رادارگریزی یا استیلت به یکی از مهم‌ترین دستاوردهای صنعت هوافضای نظامی تبدیل شده است. این تکنولوژی به جنگنده‌ها، بمب‌افکن‌ها و برخی هواپیماهای نظامی اجازه می‌دهد تا تا حد امکان از دید رادارها و دیگر حسگرهای دشمن پنهان بمانند و مأموریت‌های خود را با ریسک کمتر انجام دهند. کاهش سطح مقطع راداری، استفاده از مواد جاذب امواج رادار، طراحی هندسی خاص بدنه و بال‌ها، و همچنین پنهان‌کاری حرارتی و صوتی، از جمله تکنیک‌های کلیدی در این حوزه هستند.

محمد حسین صالحی با سال‌ها تجربه در طراحی و تحلیل سیستم‌های مانیکی، بر اهمیت این فناوری در افزایش قابلیت بقا و برتری در نبردهای هوایی تأکید دارد. او می‌گوید که رادارگریزی تنها محدود به کاهش انعکاس امواج راداری نیست، بلکه شامل مدیریت حرارت موتور، کاهش نویز صوتی و بهینه‌سازی ظاهر هواپیما نیز می‌شود. طراحی سطح بدنه، بال‌ها و حتی سکان‌های عمودی به گونه‌ای انجام می‌شود که امواج رادار پراکنده شوند و کمترین بازتاب به سمت ایستگاه‌های راداری دشمن برگردد.

از سوی دیگر، مواد جاذب راداری (RAM) و پوشش‌های مخصوص، نقش مؤثری در جذب انرژی امواج و تبدیل آن به حرارت دارند، در حالی که طراحی داخلی هواپیما نیز با هدف کاهش بازتاب امواج راداری و حرارتی صورت گرفته است. مهندس صادقی با اشاره به پیچیدگی‌های طراحی و اهمیت آزمایش‌های شبیه‌سازی، خاطرنشان می‌کند که توسعه یک جنگنده رادارگریز نیازمند هماهنگی میان طراحی بدنه، فناوری مواد و سیستم‌های پیشرفته جمع‌آوری اطلاعات است.

با پیشرفت‌های اخیر در این حوزه، جنگنده‌های مدرن می‌توانند بدون جلب توجه، به اهداف دشمن نزدیک شده و عملیات‌های پیچیده را انجام دهند. این فناوری نه‌تنها بر توان رزمی کشورها می‌افزاید، بلکه موجب تحول در استراتژی‌های دفاعی و نحوه طراحی هواپیماهای نظامی می‌شود و مهندس صالحی یکی از پیشگامان تحلیل و توسعه این سیستم‌ها در ایران به شمار می‌آید.

ایمنا: رادار چگونه کار می‌کند و اهمیت رادارگریزی در عملیات نظامی چیست؟

صالحی: رادار (RADAR) که مخفف عبارت Radio Detection and Ranging است، سیستمی الکترونیکی است که برای کشف، ردیابی و تعیین موقعیت اهداف مختلف از جمله هواپیما، کشتی، موشک یا حتی واحدهای زمینی به‌کار می‌رود. اصول کار رادار بسیار ساده است: یک فرستنده امواج رادیویی با فرکانس بالا ارسال می‌کند، این امواج پس از برخورد با هدف بازتاب می‌شوند و گیرنده رادار آن‌ها را دریافت و تحلیل می‌کند. زمان رفت و برگشت سیگنال‌ها و تغییر فرکانس آن‌ها امکان تعیین فاصله، سرعت و جهت هدف را فراهم می‌کند.

رادارها در طول سال‌ها تکامل یافته‌اند و از ساده‌ترین سیستم‌های اولیه تا رادارهای پیشرفته میلی‌متری، لیزری و فضایی گسترش یافته‌اند. با افزایش دقت و برد رادارها، توانایی شناسایی اهداف حتی در فاصله‌های بسیار دور و در شرایط آب‌وهوایی نامساعد بهبود یافته است. این پیشرفت موجب شده که پنهان‌کاری و رادارگریزی به یکی از ارکان اساسی عملیات نظامی تبدیل شود.

اهمیت رادارگریزی در جنگ‌های مدرن از دو جنبه کلیدی قابل بررسی است. اول، افزایش قابلیت بقا و کاهش احتمال هدف‌گیری توسط دشمن. در میدان نبرد، هواپیما یا بمب‌افکن‌هایی که توسط رادار شناسایی شوند، می‌توانند سریعاً مورد حمله موشکی یا آتش ضدهوایی قرار بگیرند. کاهش سطح بازتاب راداری یا ایجاد پراکندگی سیگنال موجب می‌شود شناسایی هدف دشوار و احتمال حمله دشمن کاهش یابد. دوم، برتری تاکتیکی و غافلگیری دشمن است. با استفاده از تکنیک‌های رادارگریزی، هواپیماها می‌توانند به نزدیکی اهداف دشمن برسند، عملیات شناسایی انجام دهند و بدون هشدار حمله کنند. این برتری، در عملیات‌هایی همچون حمله به پایگاه‌های نظامی یا اسکورت نیروهای خودی حیاتی است.

رادارگریزی تنها به هواپیما محدود نمی‌شود و شامل زیردریایی‌ها، ناوها، موشک‌ها و حتی ماشین‌آلات زمینی می‌شود. در زیردریایی‌ها، کاهش بازتاب آکوستیک و استفاده از مواد جاذب صدا مشابه همان اصول استیلت در هواپیماها به کار گرفته می‌شود. در کشتی‌ها نیز طراحی بدنه و پوشش‌های جاذب رادار، امکان کاهش شناسایی توسط رادارهای دریایی و هوایی را فراهم می‌کند.

در نهایت، رادارگریزی و پنهان‌کاری نظامی، یک رقابت مداوم بین تکنولوژی‌های رادار و فناوری‌های استیلت ایجاد کرده است. هر پیشرفت در رادار موجب توسعه تکنیک‌های جدید رادارگریزی و بالعکس می‌شود. این رقابت موجب شده که در طراحی جنگنده‌های مدرن، تکنولوژی‌های استیلت جزو الزامات اصلی باشد، زیرا بدون آن، هواپیماهای نسل جدید نمی‌توانند در محیط میدان نبرد مدرن با ریسک پایین به مأموریت‌های حساس دست یابند.

ایمنا: رادارگریزی یا استیلت چیست و چه لایه‌های تکنیکی دارد؟

صالحی: رادارگریزی یا استیلت (Stealth) به مجموعه‌ای از تکنیک‌ها و فناوری‌ها اطلاق می‌شود که هدف آن کاهش قابلیت شناسایی هواپیما، زیردریایی، ناو یا هر وسیله نظامی توسط رادار، حسگرهای حرارتی، صوتی و دیگر سیستم‌های آشکارسازی است. این فناوری نه تنها موجب می‌شود هدف کمتر دیده شود، بلکه امکان انجام مأموریت‌های حساس با ریسک پایین را فراهم می‌کند و مهم‌ترین ویژگی آن کاهش سطح مقطع مؤثر هدف در طیف‌های مختلف تشخیص است. اصول رادارگریزی بر چند لایه تکنیکی استوار است که اولین آن پنهان‌کاری راداری (Radar Stealth) است. این لایه شامل طراحی بدنه، کاهش سطح مقطع راداری و استفاده از مواد جاذب امواج راداری است؛ به گونه‌ای که هواپیماهای استیلت امواج بازتاب‌شده به سمت ایستگاه‌های راداری دشمن را حداقل کنند. این هدف با استفاده از سطوح صاف و زاویه‌دار، حذف برجستگی‌ها و جاسازی سلاح‌ها و مخازن سوخت داخل بدنه محقق می‌شود و علاوه بر طراحی خارجی، ساختار داخلی هواپیما نیز به گونه‌ای طراحی شده که امواج راداری در داخل بدنه گرفتار شده و انرژی آن‌ها تخلیه شود. لایه دوم، استفاده از مواد جاذب رادار (Radar Absorbent Materials – RAM) است که قادرند انرژی امواج راداری را جذب و به گرما تبدیل کنند تا بازتاب سیگنال به رادار دشمن کاهش یابد. این مواد سبک، مقاوم در برابر فشار و حرارت هستند و معمولاً در لبه‌های بدنه یا روی سطوح هواپیما قرار می‌گیرند. نمونه‌هایی از این مواد شامل فوم‌های مشبک، ورقه‌های الاستومرز، شبکه‌های لانه‌زنبوری و پوشش‌های کامپوزیت با قابلیت انتخاب فرکانس هستند که هر یک به کاهش امواج راداری در بازه فرکانسی مشخص کمک می‌کنند. سومین لایه پنهان‌کاری حرارتی (Infrared Stealth) است که با کاهش اثر حسگرهای حرارتی دشمن، شناسایی هواپیما را دشوار می‌کند؛ گازهای خروجی موتور قبل از رها شدن سرد می‌شوند تا اثر مادون قرمز کاهش یابد و هواپیما کمتر توسط حسگرهای حرارتی دشمن دیده شود. لایه چهارم، پنهان‌کاری صوتی (Acoustic Stealth) است که با کاهش صدای موتور و سیستم‌های هواپیما، به ویژه در هلیکوپترها و بمب‌افکن‌ها، امکان شناسایی صوتی هدف را کاهش می‌دهد و این امر با طراحی دهانه موتور و کاهش نویزهای مکانیکی محقق می‌شود. همچنین پنهان‌کاری بصری و محیطی شامل رنگ‌آمیزی و طراحی بدنه است تا هواپیما با محیط اطراف هماهنگ شود؛ برای مثال، پرواز نزدیک سطح زمین معمولاً با رنگ‌های تیره یا مشکی انجام می‌شود تا دید بصری دشمن کاهش یابد. برخی جنگنده‌ها مجهز به سیستم‌های فعال و حسگرهایی هستند که با تحلیل امواج راداری دشمن و ایجاد اختلال، کارایی رادار را کاهش داده و اطلاعات محیطی را از طریق ماهواره‌ها و حسگرهای لیزری جمع‌آوری می‌کنند. به طور کلی، رادارگریزی یک فناوری چندلایه و پیچیده است که ترکیبی از طراحی بدنه، مواد جاذب، مدیریت حرارت و صدا و فناوری‌های الکترونیک را شامل می‌شود؛ هدف نهایی آن دشوار کردن شناسایی هدف توسط دشمن و کاهش احتمال هدف‌گیری است تا مأموریت‌های حساس بدون خطر انجام شوند.

ایمنا: اصول کاهش سطح مقطع راداری و نقش طراحی بدنه و شکل هندسی در رادارگریزی چه گونه است؟

صالحی: یکی از اصول اساسی رادارگریزی در جنگنده‌ها و بمب‌افکن‌های مدرن، کاهش سطح مقطع راداری (Radar Cross Section – RCS) است؛ معیاری که نشان می‌دهد رادار دشمن چه اندازه‌ای از هدف را می‌بیند و هرچه این عدد کمتر باشد، شناسایی هدف دشوارتر می‌شود. رادارها با تاباندن امواج رادیویی پرفرکانس به سمت هدف و دریافت بازتاب آن کار می‌کنند و اگر هواپیما طراحی استاندارد و معمولی داشته باشد، امواج به طور مستقیم بازتاب شده و موقعیت آن به راحتی شناسایی می‌شود. در هواپیماهای رادارگریز، طراحان با استفاده از شکل‌های زاویه‌دار، سطح‌های صاف و هندسه خاص، امواج راداری برخورد کرده با بدنه را پراکنده می‌کنند تا بازتاب‌ها به سمت رادار دشمن بازنگردند. نمونه مشهور این طراحی را می‌توان در هواپیمای F-117 مشاهده کرد، جایی که زاویه‌دهی بدنه موجب می‌شود جلوی هواپیما کمترین بازتاب را داشته باشد و بازتاب‌های پشت هواپیما به مسیر رادار دشمن منحرف شوند.

ساختار داخلی بدنه نیز در کاهش سطح مقطع مؤثر است؛ هواپیماهای استیلت به‌طورمعمول دارای ساختارهای ویژه‌ای همچون مثلث‌های re-entrant هستند که امواج راداری را در داخل بدنه گیر انداخته و انرژی آن‌ها را تخلیه می‌کنند. دیگر تکنیک‌های مؤثر شامل حذف برجستگی‌ها و برآمدگی‌ها با جاسازی سلاح‌ها و تجهیزات داخل بدنه، استفاده از سطوح شیب‌دار و زاویه‌دار، کج کردن یا حذف سکان عمودی و دم، طراحی تیغه‌های کمپرسور و کابین برای کاهش بازتاب‌های داخلی، و پوشش‌دهی سطح با مواد جاذب امواج راداری (RAM) است که انرژی امواج را به گرما تبدیل کرده و مانع بازگشت آن‌ها به رادار می‌شود.

اصول علمی این تکنیک‌ها مشابه قوانین اپتیک است؛ همان‌طور که نور به سطح صاف با زاویه مشخص بازتاب می‌شود، امواج راداری نیز رفتار مشابهی دارند و با زاویه‌دهی مناسب بازتاب‌ها از مسیر رادار منحرف می‌شوند. علاوه بر طراحی بدنه و شکل هندسی، پراکندگی سطوح زیرین و صاف یا زاویه‌دار بودن بال‌ها اهمیت دارد تا امواج تابیده شده تنها در یک جهت منحرف شوند و احتمال شناسایی کاهش یابد.

در مجموع، کاهش سطح مقطع راداری نتیجه همکاری دقیق میان طراحی خارجی، ساختار داخلی و استفاده از مواد جاذب است و باعث می‌شود هواپیماهای استیلت در برابر رادار دشمن کمتر دیده شوند. این اصول در جنگنده‌ها و بمب‌افکن‌های مدرن مانند F-117، B-2، F-22 و F-35 مورد استفاده قرار گرفته و پایه و اساس فناوری رادارگریزی را تشکیل می‌دهند، به طوری که امکان انجام مأموریت‌های حساس با ایمنی و کارایی بالاتر فراهم می‌شود.

ایمنا: مواد جاذب رادار (RAM) کدام است و نقش آن در رادارگریزی هواپیماها چیست؟

صالحی: یکی از مهم‌ترین تکنیک‌های رادارگریزی در جنگنده‌ها و بمب‌افکن‌های مدرن، استفاده از مواد جاذب امواج راداری یا Radar Absorbent Materials (RAM) است. این مواد با جذب انرژی امواج راداری و جلوگیری از بازتاب آن‌ها نقش حیاتی در کاهش سطح مقطع راداری هواپیما دارند و بخش عمده سیگنال‌های راداری برخورد کرده با هواپیما را به گرما تبدیل می‌کنند تا از شناسایی توسط رادار دشمن جلوگیری شود. وی افزود که RAM تنها یک فناوری واحد نیست، بلکه شامل مجموعه‌ای از مواد و ساختارهای مختلف است که هر یک ویژگی‌های خاص خود را برای افزایش اثر بخشی رادارگریزی ارائه می‌دهند.

یکی از انواع مهم RAM، الاستومرزها هستند. این مواد به دلیل سبک بودن، انعطاف‌پذیری و مقاومت در برابر فشارهای دینامیکی، می‌توانند بدون آسیب رساندن به عملکرد آیرودینامیکی یا افزایش وزن هواپیما روی سطوح مختلف و حتی قطعات متحرک نصب شوند. الاستومرزها علاوه بر کاهش بازتاب راداری، در جلوگیری از اختلال‌های الکترومغناطیسی (EMI) نیز نقش دارند و به همین دلیل در هواپیماهای مدرن کاربرد گسترده‌ای دارند.

نوع دیگر RAM، فوم‌های جاذب رادار هستند که معمولاً به شکل سلول‌های مشبک، پلیمرهای مستحکم یا فوم‌های ترکیبی تولید می‌شوند. این فوم‌ها با وزن کم خود، توانایی جذب طیف وسیعی از فرکانس‌های راداری را دارند و حتی سطوح داخلی بدنه هواپیما را نیز به یک عنصر مؤثر در کاهش بازتاب امواج تبدیل می‌کنند.

پوشش‌های کامپوزیتی یا کاتوینگس نیز یکی دیگر از فناوری‌های RAM محسوب می‌شوند. این پوشش‌ها معمولاً از مواد ترکیبی ساخته می‌شوند و قادرند امواج ماکروویو و راداری را جذب کرده و مانع بازتاب آن‌ها شوند. کاربرد این پوشش‌ها در لبه بال‌ها، دم‌ها و سطوح جانبی هواپیما رایج است و با رنگ‌آمیزی مناسب، علاوه بر استتار راداری، هماهنگی بصری با محیط اطراف را نیز فراهم می‌کند.

از دیگر فناوری‌های RAM می‌توان به ساختارهای لانه‌زنبوری (Honeycomb Structures) اشاره کرد. این ساختارها به دلیل وزن سبک و توانایی جذب گسترده طیف‌های مختلف امواج راداری، در هواپیماهای رادارگریز استفاده می‌شوند و علاوه بر کاهش بازتاب امواج، استحکام بدنه را نیز حفظ می‌کنند.

در نهایت، مواد کامپوزیتی با الیاف تقویت‌کننده، شامل ترکیباتی از الیاف کربن، فریت یا ذرات فلزی هستند که انرژی امواج راداری را به گرما تبدیل کرده و مانع بازگشت آن‌ها به رادار می‌شوند. این کامپوزیت‌ها به ویژه در بخش‌های حساس بدنه و بال‌ها کاربرد دارند و در کنار سایر تکنیک‌های RAM، هواپیما را در برابر شناسایی راداری تا حد قابل توجهی محافظت می‌کنند.

صالحی خاطرنشان کرد که استفاده از این فناوری‌ها، همراه با طراحی آیرودینامیک پیشرفته و تکنیک‌های کاهش سطح مقطع راداری، هواپیماهای مدرن را به ابزارهایی پیشرفته و برتری‌بخش در میدان نبرد تبدیل می‌کند. به گفته وی، ترکیب مواد جاذب امواج راداری با سایر سیستم‌های رادارگریزی، امکان انجام مأموریت‌های غافلگیرانه، افزایش قابلیت بقا در نبردها و کاهش احتمال شناسایی توسط حسگرهای مختلف را فراهم می‌آورد و این موضوع اهمیت RAM را به عنوان بخش جدایی‌ناپذیر از هواپیماهای نسل جدید نشان می‌دهد.