تعريف التخفي الإلكتروني

ماهي تقنية التخفي

تشير التكنولوجيا والتصميمات ومواد التخفي إلى التقنيات والتصاميم والمواد المستخدمة لأغراض عسكرية، تهدف إلى تجنب الكشف عن طريق الرادار أو أي نظام إلكتروني آخر. وتطبق تقنية التخفي أو منع الكشف على المركبات مثل الدبابات والصواريخ والسفن والطائرات، بهدف جعل اكتشاف هذه الكائنات أكثر صعوبة في المدى القريب والمدى المتوسط

نظرا لأن الرادار هو أحد أصعب أشكال الاكتشاف التي يتم إفشالها، فإن التهرب عادة يتم عن طريق تقليل قطاع الرادار العرضي (RCS) للكائن إلى مستوى الضوضاء الخلفية، على سبيل المثال، الهدف المعلن للمصممين العسكريين الأمريكيين هو تصنيع طائرة مقاتلة بحجم RCS مثل الطائرة.

منطقة العاكس المثالي التخيلي RCS هي المنطقة التي يمكن أن يعكس فيها نفس الطاقة المرسلة من الرادار إلى الهوائي المستقبل، مثل الهدف الفعلي، والذي يمكن أن يكون أكبر أو أصغر بكثير من RCS، وعلى سبيل المثال، يمكن أن تكون سطح شاحنة صغيرة مسطحة وحادة بها RCS بمساحة تقريبية تبلغ 200 متر مربع، بينما تكون RCS في طائرة مقاتلة ذات حواف ناعمة بين 2 و 4 متر مربع

يمكن أن تتطلب تقنية التخفي بعض التنازلات مثل انخفاض سعة الحمولة وعدم الاستقرار الديناميكي الهوائي والتصميم العالي والإنتاج والصيانة، وفي الوقت الحالي تم دمج تقنية التخفي في الطائرات التقليدية مثل مقاتلات F-22 Raptor الأمريكية ومقاتلات Sukhoi T-50 الروسية الهندية، كما تعمل الصين على تطوير طائرات شبحية.

تاريخ تقنية التخفي

أعلن وزير الدفاع هارولد براون عن وجود تقنية جديدة تسمى “التخفي” في مؤتمر صحفي للبنتاغون في 22 أغسطس 1980 حيث كانت المساهمة الخاصة للتخفي هي إنه يمكن أن يقلل المقطع العرضي للرادار للطائرة إلى ما يقرب من الطائر مما يمكن القاذفة من الاختراق بعمق في المجال الجوي للعدو دون أن يتم اكتشافها أو اعتراضها.

تم تطوير تقنية التخفي واستخدامها في المعارك بشكل سري وسريع، وعلى الرغم من التسريبات والتلميحات العرضية، لم تظهر الطائرة الشبحية في العلن لمدة تقرب من 10 سنوات، حيث تم الكشف عن الطائرة B-2 للجمهور في نوفمبر 1988، وتم الكشف عن F-117 بشكل علني في أبريل 1990 بعد أربعة أشهر من استخدامها للمرة الأولى في غزو بنما عام 1989.

تمحور الرد الفوري على إعلان براون عام 1980 حول السياسة، وقال النقاد إن سبب الكشف قبل ثلاثة أشهر من الانتخابات في نوفمبر كان لتخفيف حدة التوتر حول قرار رئيس الولايات المتحدة جيمي كارتر بإلغاء قاذفة B-1 غير الشبحية في عام 1977، واتهم كارتر وبراون بالإفراج عن معلومات دفاعية حساسة لأغراض سياسية

يتحدث عن رونالد ريغان المرشح الجمهوري للرئاسة الذي انتقد نهج القذفتين، ولكنه عند توليه المنصب قرر اتباع هذا النهج وأعاد B-1 وتواصل تطوير المقاتلة الشبحية B-2.

تعرضت التخفي لانتقادات حادة في التسعينيات من قبل أولئك الذين يرغبون في خفض الإنفاق الدفاعي، حيث لم يتم تقليل الأحكام الصارمة بشكل كبير من خلال أداء طائرة F-117 الممتاز في حرب الخليج عام 1991 وأداء طائرة B-2 و F-117 الممتاز في النزاعات الإقليمية في وقت لاحق من هذا العقد، وتم تقليص الإنتاج بشكل كبير لكلا الطائرتين.

ميزة تقنية التخفي

عند النظر إلى الوراء من منظور 40 عاما، كان التخفي ذو أهمية هائلة حيث لم تتخذ أي إجراءات رئيسية لإلغائه، وظلت الولايات المتحدة تحتفظ بتفوقها التكنولوجي في القرن الحادي والعشرين، ولا يزال التخفي، المعروف أيضا بتقنية “المراقبة المنخفضة”، يمنح ميزة قتالية ساحقة؛ حيث يقلل من التعرض لمجموعة كاملة من التواقيع الكهرومغناطيسية والأشعة تحت الحمراء والبصرية والصوتية، ولكن الأهم من ذلك هو الرادار.

يجعل التخفي الكائن يبدو أصغر حجماً على شاشة الرادار عن طريق نشر انعكاس الحزمة بدلاً من ارتدادها مباشرةً إلى مستقبل الرادار حيث يمكن للمقاتلين والقاذفات ذات المقاطع العرضية المنخفضة للرادار الاقتراب من أهدافهم قبل اكتشافها ومن شبه المؤكد إن الطائرات غير الشبحية التي تواجه خصوماً متخفيين سيتم إسقاطها

على سبيل المثال، تم تقديم طائرة F-15 Eagle التابعة للقوات الجوية الأمريكية في السبعينيات كأفضل مقاتلة جوية في العالم من حيث التفوق الجوي. ومع ذلك، يبلغ مقطع العرض الراداري للطائرة F-15 خمسة آلاف مرة أكثر من مقطع العرض الراداري للطائرة F-35، حيث يمكن للرادار التقاط طائرة F-15 على بعد يزيد عن 200 ميل، بينما يتم اكتشاف طائرة F-35 عندما تكون على بعد 21 ميلا فقط.

في السنوات الأخيرة، بدأ الصينيون والروس في تشغيل طائرات الشبح، وهم حلفاء للولايات المتحدة، في أوروبا والمحيط الهادئ، وأصبحوا شركاء في برنامج F-35 Joint Strike Fighter لتلبية احتياجاتهم من مقاتلات الشبح. ستعتمد القوات الجوية الأمريكية على مزيج من طائرات F-35 وعدد أقل من طائرات F-22 Raptors الأقدم ولكنها الأكثر قدرة، وتعمل على تطوير قاذفة شبح جديدة. استنادا إلى الميزانيات والسياسة، يتوقع أن تشهد القوات الجوية زيادة مطردة في نسبة الطائرات الشبح في وحداتها القتالية.

ماهو المقطع العرضي الراداري Radar Cross Section-RCS

المقطع العرضي للرادار (RCS) هو المنطقة المكافئة التي يراها الرادار. إنها المنطقة الوهمية التي يتعرض فيها هذا الكائن لتشتت الطاقة بالتساوي في جميع الاتجاهات، مما يتسبب في صدى يكون متساويا للهدف عند الرادار. المقطع العرضي للرادار (RCS) هو خاصية مميزة للكائن، تشير إلى كمية الطاقة التي يعكسها باتجاه الرادار. يتم استخدام المقطع العرضي للرادار (RCS) لتقييم سهولة اكتشاف الكائن وتعقبه بواسطة نظام الرادار.

العوامل التي تؤثر في المقطع العرضي الراداري

يعتمد المقطع العرضي للرادار (RCS) للهدف على حجمه وانعكاس سطحه واتجاه انعكاس الرادار الناتج عن الشكل الهندسي للهدف.

الحجم

بشكل عام، كلما زاد حجم الجسم زاد انعكاس الرادار الخاص به وبالتالي زاد مقياس RCS، ولكن الرادار قد لا يكتشف كائنات ذات حجم معين في نطاق معين، على سبيل المثال، يمكن لرادار S-band ذو طول موجي 10 سم اكتشاف قطرات المطر ولكنه لا يمكنه اكتشاف الغيوم التي تحتوي على قطرات صغيرة جدا.

المادة

المواد مثل المعدن لها قدرة قوية على عكس إشارات الرادار وتنتج إشارات قوية. بينما الخشب والقماش (مثل أجزاء الطائرات والبالونات المصنوعة بشكل شائع)، والبلاستيك والألياف الزجاجية يعكسان الإشارات بشكل أقل أو يكونان أقل شفافية أمام الرادار. وبالتالي، فإن هذه المواد مناسبة للاستخدام في التطبيقات التي تتعلق بالرادار، حتى إذا تم استخدام طبقة رقيقة جدا من المعدن، يمكن أن يكون الجسم قادرا على عكس إشارات الرادار بقوة. وعادة ما يتم تصنيع الأغلفة باستخدام البلاستيك أو الزجاج المعدني (على غرار وضع الأغشية المعدنية على المواد الغذائية) مع إضافة طبقات رقيقة من المعدن بشكل مجهري.

طلاء ماص للرادار

تم تغطية طائرة SR-71 Blackbird وغيرها بـ `طلاء كرة حديدية` خاص يتألف من كرات صغيرة مطلية بالمعدن، حيث يتم تحويل طاقة الرادار المستقبلة إلى حرارة بدلاً من انعكاسها.

الشكل والتوجيه والتوجيه

صممت أسطح F-117A بزوايا حادة ومسطحة لكي تتأثر بالرادار بزاوية كبيرة عندما يصطدم بها بشكل مائل، ثم يعود الاشتباك بزاوية انعكاسية عالية، مما يجعل الرادار يشتت الإشارة في الأمام ويمنع وجود أي أسطح دائرية. وغالبا ما تحتوي الأسطح الدائرية على جزء من السطح الطبيعي للجسم المصدر للرادار، وبما أن أي شعاع يضرب السطح الدائري على طول الخط الطبيعي فإنه يعكس الإشارة بزاوية تنعكس بشكل قوي.

عند عرض الطائرة المقاتلة من الجانب، سيتم عرض مساحة أكبر بكثير من نفس المستوى عند عرضها من الأمام، وعند تساوي جميع العوامل الأخرى، ستكون إشارة المستوى أقوى من الجانب من الأمام، ولذلك فإن الاتجاه بين محطة الرادار والهدف يعتبر مهمًا.

الأسطح الملساء

يمكن أن تحتوي تضاريس السطح على مسافات بادئة تعمل كعاكسات زاوية والتي من شأنها زيادة RCS من العديد من الاتجاهات حيث يمكن أن ينشأ هذا من فتحات القنابل المفتوحة ومآخذ المحرك وأبراج الذخائر والمفاصل بين الأقسام المشيدة وما إلى ذلك أيضاً قد يكون من غير العملي طلاء هذه الأسطح بمواد ماصة للرادار.

قائمة الطائرات الشبح

• F-117 Nighthawk.
• B-2 Spirit.
• F-22 Raptor.
• F-35 Lightning II.
• J-20.
• Su-57.

 قائمة السفن الشبح

• Sea Shadow (IX-529) (1985, experimental platform).
• La Fayette-class frigate (1996).
• Hamina-class missile boat (1998).
• Skjold-class corvette (1999).
• Type 22 missile boat (2004).
• Formidable-class frigate (2007).
• Visby-class corvette (2009).
• Independence-class littoral combat ship (2010).
• Ada-class corvette (2011).
• Tuo Chiang-class Stealth Corvette (2014).
• Zumwalt-class destroyer (2016).
• Gowind-class corvette (2017).
• Type 055 destroyer (2020).
• Maharaja Lela-class frigate (2020).
• Visakhapatnam-class destroyer.

Fully stealth types

• Kedah class New Generation Patrol Vessels.
• Type 45 destroyer.
• Rotterdam class amphibious transport dock.
• De Zeven Provinciën class frigate.
• Future Dutch Navy offshore patrol vessels.
• F125 class frigate.
• Formidable class frigate.
• Hamina class missile boat.
• Kolkata Class Destroyer.
• La Fayette class frigate.
• Braunschweig class corvette.

Reduced RCS types

• Sejong the Great destroyer.
• Atago class destroyer.
• Arleigh Burke class destroyer.
• Gerald R. Ford class aircraft carrier.
• San Antonio class amphibious transport dock.
• Neustrashimy class frigate.

الطرق النظرية لاحباط تقنية التخفي

قد تكون شبكة من أنظمة الرادار V/UHF Active Electronically Scanned Array (AESA) والتي تتصل ببعضها البعض عبر روابط بيانات عالية السرعة هي أفضل طريقة للتغلب على التخفي، حيث يمكن أن توفر أيضًا أجهزة الاستشعار الحرارية وأجهزة التصوير الشريطي المرئي مدخلات مفيدة.

في دراسة أجراها معهد ميتشل التابع لاتحاد القوات الجوية في عام 2017 لخص الميجور جنرال مارك إيه باريت والكولونيل ميس كاربنتر إلى أن التسلل أصبح “أمراً ضرورياً” في العصر الرقمي وقالوا إن “القدرة على الحد بشكل كبير من مدى وفعالية الرادارات الحديثة وأجهزة استشعار التهديد الأخرى هي الآن مطلب أساسي لبقاء الطائرات”.