جنگنده‌های مدرن چگونه رادارها را فریب می‌دهند؟

در گذشته راه اصلی فرار جنگنده ها پرواز در زیر پوشش رادار بود. اما با ظهور رادارها به پایین نگاه کن (نگاه به پایین) که می توانست هواپیما را در میان انبوه بازتاب های زمینی تشخیص دهد، این روش تا حد زیادی کارایی خود را از دست داد. امروزه، جنگنده‌های مدرن مانند F-35 لاکهید مارتین تلاش می‌کنند تا با طیف گسترده‌ای از فناوری‌های رادارگریز از شناسایی راداری جلوگیری کنند. هواپیماهای نسل ششم مانند F-47 نیز با هدف پنهان کاری از همه جهات طراحی شده اند.

نماد جنگنده ای که می تواند به روش های مختلف از شناسایی رادار فرار کند F-35 است. با این حال، امروزه تقریباً تمام جنگجویان خط مقدم تا حدی از این ایده تقلید کرده اند. تفاوت این است که F-35 و F-22 Raptor در اصل برای جلوگیری از رادار طراحی شده بودند. هواپیماهایی مانند F-15EX Eagle II تنها اقدامات کاهش راداری محدودی دارند و اساساً رادارگریز نیستند. باید تاکید کرد که هیچ هواپیمایی، هر چقدر هم که رادارگریز باشد، نامرئی نیست و همه را می توان شناسایی، هدف قرار داده و سرنگون کرد. هدف نامرئی شدن نیست، بلکه به تأخیر انداختن و سردرگمی فرآیند شناسایی توسط رادار است.

پرواز زیر رادار

عبارت «پرواز زیر رادار» نمونه نادری از یک اصطلاح نظامی است که وارد زبان روزمره شده است. این روش در طول جنگ جهانی دوم و سالهای اولیه جنگ سرد رایج بود. برای مدتی در طول جنگ سرد، برخی از هواپیماها سعی کردند به اندازه کافی بلند پرواز کنند تا از دفاع هوایی اجتناب کنند. بمب افکن XB-70 Valkyrie آمریکای شمالی برای پرواز با سرعت 3 ماخ و بالاتر از رهگیرها طراحی شده بود، اما زمانی که به مرحله پرواز رسید، پیشرفت در موشک های زمین به هوا عملاً آن را منسوخ کرده بود.

بعدها، ایالات متحده لنسر B-1B ساخت راکول را توسعه داد تا با دنبال کردن زمین از رادار پنهان بماند. این طرح به عنوان یک راه حل موقت بین B-52 Stratofortresses قدیمی و پروژه ای که منجر به B-2 Spirit شد، در نظر گرفته شد. پرواز در ارتفاع کم فشار زیادی به سازه وارد می کند. به همین دلیل، بسیاری از بمب افکن های لنسر امروزی بسیار سریعتر از قبل فرسوده می شوند، در حالی که B-52 ها هنوز عمر عملیاتی طولانی دارند.

رادارهای اولیه در تشخیص اهداف از بازتاب های زمینی مشکل داشتند و پردازش سیگنال آنالوگ تشخیص هدف متحرک نزدیک زمین را دشوار می کرد. با توسعه رادارهای پایین نگاه، این برتری هواپیما ناپدید شد و مخفی شدن در بهم ریختگی زمین دیگر کارساز نبود. علاوه بر این، پرواز در ارتفاع پایین هواپیما را در برابر موشک های کوتاه برد و پدافند آسیب پذیر می کند و پیامدهایی مانند افزایش اصطکاک، کاهش برد، محدودیت افق سنسورها و تضعیف عملکرد رادار خود هواپیما را به همراه دارد.

کاهش سطح مقطع راداری

جنگنده های مدرن مانند F-35 به جای پرواز در ارتفاع یا پایین به گونه ای طراحی شده اند که از دید رادارها “قابل مشاهده اما پنهان” باشند. معروف ترین قسمت این قابلیت کاهش سطح مقطع راداری است. انرژی ارسال شده توسط رادار به گونه ای منعکس می شود که هدف روی صفحه رادار بسیار کوچک دیده می شود و این بستگی به زاویه دید دارد. مهمترین عامل در کاهش این مقطع، شکل صفحه است. بدنه باید به گونه ای ساخته شود که امواج را در جهتی غیر از فرستنده منحرف کند.

چیزی شبیه به این نیاز به مهندسی فوق‌العاده دقیق و بدون پرچ‌های بیرون زده بیشتری دارد. در هواپیماهای جدید تلاش می شود تا اثر موتور کاهش یابد. مواد جاذب رادار که به صورت رنگ روی بدنه قرار می گیرند نیز نقش مهمی در مخفی نگه داشتن جنگنده دارند. به همین دلیل تقریباً تمام F-35 ها رنگ خاکستری یکنواختی دارند و خبری از رنگ بندی جذاب نسل های قدیمی نیست. این رنگ همچنین به استتار بصری در آسمان کمک می کند.

موضوع دیگر به موتور هواپیما مربوط می شود و آن پنهان کاری مادون قرمز است. این امکان وجود دارد که جنگنده ها توسط سیستم های ردیابی و جستجوی حرارتی یا موشک های گرما یاب شناسایی شوند. اگزوز موتور منبع گرمایی بزرگ برای رادارها است. هواپیماهای مدرن سعی می کنند با پوشاندن قسمت های داغ توربین و مخلوط کردن گاز خروجی با هوای خنک تر، دفع گرما را کاهش دهند. حتی حداکثر سرعت F-35 به حدود 1.6 ماخ محدود شده است تا گرمای ناشی از اصطکاک هوا بر روی بدنه کاهش یابد.

حمل سلاح در محفظه داخلی

یکی از بزرگ‌ترین نوآوری‌های جنگنده‌های رادارگریز پیشرفته مانند F-35 Lightning II و F-22 Raptor، جایگاه‌های داخلی تسلیحات و حجم عظیم سوختی است که در داخل بدنه قرار می‌گیرد. نصب بمب و موشک یا مخازن سوخت در قسمت بیرونی بدنه مانند فریاد زدن موقعیت روی صفحه رادار است. همانطور که هواپیما مخفیانه است، با آویزان کردن تجهیزات خارجی این مزیت را از دست می دهد. توانایی سوپرکروز و سوخت فراوان داخلی F-22 آن را عملاً برای مخازن سوخت خارجی غیر ضروری کرده است.

با این حال، این ویژگی یک محدودیت مهم ایجاد می کند. هر چیزی که قرار است حمل شود باید در همان محفظه های داخلی قرار گیرد. به همین دلیل، نیروی هوایی آمریکا به دنبال کوچک‌تر کردن موشک‌ها است تا تعداد بیشتری در فضای محدود جای بگیرند. همزمان برنامه هایی برای توسعه مخازن سوخت با اثر راداری کم برای F-22 برای افزایش برد آن در حال پیگیری است.

برخی از مقادیر سطح مقطع راداری جنگنده ها از نمای جلو بر اساس داده های GlobalSecurity به شرح زیر گزارش شده است:

حمل سلاح در داخل بدن کار ساده ای نیست. به عنوان مثال، Su-57 سال‌ها در خدمت بوده است، اما اخیراً در آزمایش‌های عمومی حمل مهمات داخلی را به نمایش گذاشته است و هنوز مشخص نیست که تا چه حد از این قابلیت در موقعیت‌های جنگی استفاده خواهد کرد. جنگنده کره ای KAI KF-21 Boramae نیز با محفظه داخلی طراحی شده است اما قرار است تا ارتقای بعدی مهمات را به خارج از بدنه حمل کند.

رادارهایی با احتمال تشخیص کم

پنهان کاری فقط به آنچه که هواپیما منعکس می کند نیست، بلکه به آنچه که از خود ساطع می کند نیز مربوط می شود. جنگنده های مدرن مجهز به رادارهایی با احتمال رهگیری کم هستند. این سیستم ها با پرش فرکانس، شکل موج گسترده و روش های دیگر کار می کنند. هواپیماها همچنین از هدفگیری غیرفعال و پیوندهای ارتباطی بسیار جهت دار سود می برند. رادارهای AESA بخشی حیاتی از جنگنده های رادارگریز امروزی هستند.

این رادارها زمانی که در ارتباط با سیستم‌های جستجوی فروسرخ، جنگ الکترونیک و داده‌های خارجی استفاده می‌شوند بیشترین کارایی را دارند. هدف این نیست که هواپیما هیچ سیگنالی ارسال کند، بلکه ارسال تا حد امکان کمتر یا به گونه ای است که قابل شناسایی نباشد. در مقابل، خانواده Flanker از Su-30، Su-34 و Su-35 ستون فقرات ناوگان جنگنده مدرن روسیه را تشکیل می دهند و اساساً به رادارهای PESA متکی هستند.

این رادارها بسیار قدرتمند هستند و برد تشخیص بالایی دارند اما در عین حال به راحتی قابل شناسایی و مکان یابی هستند. مثل این است که با چراغ قوه در تاریکی به دنبال کسی بگردید در حالی که شخص دیگر می تواند نور را دقیقاً هدف قرار دهد.

فن آوری های ضد دزدکی

پنهان کاری یک موقعیت ثابت نیست بلکه یک رقابت دائمی است. ساب در مورد JAS 39 Gripen E می‌گوید که قابلیت‌های جنگ الکترونیک تهاجمی، غلاف‌های پارازیت با طیف فرکانس وسیع و سیستم‌های فریب پرتاب به این جنگنده اجازه می‌دهد تا وارد آسمان‌های بسیار خطرناک و مورد مناقشه شود و حتی ابتکار عمل را در برابر تهدیدات پیشرفته مانند سامانه دفاع موشکی Su-57 یا S-400 به دست بگیرد.

جنگنده های مدرن از سه نوع مولد سیگنال استفاده می کنند: حافظه دیجیتال فرکانس رادیویی، داپلر و نویز. این ابزارها می توانند وجود هواپیما را پنهان کنند یا رادار دشمن را در مورد موقعیت واقعی آن گمراه کنند. در نتیجه، طرف مقابل عملاً راه حل شلیک مؤثری دریافت نمی کند. حتی می توان سیگنال هایی را ارسال کرد که روی صفحه رادار مانند اهداف جعلی ظاهر می شوند، روشن و خاموش می شوند و تشخیص اینکه دشمن واقعی کجاست را سخت تر می کند.

مولد نویز میدان نبرد را با درهم و برهمی پر می کند تا رادار نتواند هدف واقعی را از میان انبوه داده ها تشخیص دهد. به زبان ساده، جنگنده های امروزی نه تنها از رادار پنهان می شوند، بلکه آن را غرق می کنند. طعمه های مجازی ایجاد می شوند و اپراتور نمی داند هواپیمای واقعی کدام نقطه است.

فقط رادار را نابود کن

F-35 Lightning II از ابتدا به عنوان یک جنگنده تهاجمی طراحی شد که ماموریت آن نفوذ به شبکه دفاعی دشمن و انجام عملیات سرکوب یا انهدام پدافند هوایی است. این هواپیما خود یک سیستم کامل جنگ الکترونیکی محسوب می شود و می تواند رادارها را مختل کند. فراتر از آن، قادر به شلیک موشک هایی مانند AGM-88 HARM است که مستقیماً به منبع انتشار امواج رفته و آن را از بین می برد.

این موشک ها از انتشار سیگنال های خود رادار علیه آن استفاده می کنند و روی فرستنده قفل می شوند و آن را از بین می برند. جنگنده ای مانند F-35 بهترین عملکرد را در کنار هواپیماهای نسل چهارم مانند Eurofighter Typhoon و F-15EX Eagle II دارد. F-35 در را می شکند و شکاف بزرگی در شبکه دفاعی دشمن ایجاد می کند، سپس جنگنده های نسل چهارم با مقادیر زیادی مهمات خارجی وارد می شوند و از این حفره بهره برداری می کنند. به نوعی، یکی از راه های فرار نسل چهارم از رادار، راندن پشت نسل پنجم است. به همین دلیل در نیروی هوایی بریتانیا به F-35 قاتل و تایفون را اوباش می گویند.