جنگنده‌ها چطور از رادار فرار می‌کنند؟

در گذشته، اصلی‌ترین راه جنگنده‌ها برای فرار از دید رادار این بود که پایین‌تر از پوشش آن پرواز کنند. اما با ظهور رادارهای نگاه به پایین (look-down) که می‌توانستند هواپیما را در میان شلوغی بازتاب‌های زمینی تشخیص دهند، این روش تا حد زیادی کارآیی خود را از دست داد. امروز جنگنده‌های مدرنی مانند F-35 ساخت لاکهید مارتین با مجموعه‌ای گسترده از فناوری‌های پنهانکاری تلاش می‌کنند از شناسایی راداری دور بمانند. هواپیماهای نسل ششم مانند F-47 نیز با هدف پنهانکاری از همه زوایا طراحی می‌شوند.

نماد یک جنگنده که می‌تواند به روش‌های مختلف از شناسایی توسط رادار بگریزد، اف-۳۵ است؛ هرچند تقریباً همه جنگنده‌های خط مقدم امروز به درجاتی از این ایده تقلید کرده‌اند. تفاوت در این است که اف-۳۵ و F-22 Raptor از ابتدا با هدف گریز از رادار ساخته شدند. هواپیماهایی مثل F-15EX Eagle II تنها اقداماتی محدود برای کاهش اثر راداری دارند و اساساً پنهانکار محسوب نمی‌شوند. باید تأکید کرد که هیچ هواپیمایی، هرچقدر هم پنهانکار، نامرئی نیست و همه قابل کشف، هدف‌گیری و سرنگونی هستند. هدف نامرئی شدن نیست بلکه به تأخیر انداختن و گیج کردن فرآیند کشف شدن توسط رادار است.

پرواز زیر رادار

عبارت «زیر رادار پرواز کردن» نمونه‌ای نادر از اصطلاحی نظامی است که وارد زبان روزمره شده است. این روش در جنگ جهانی دوم و سال‌های آغازین جنگ سرد رایج بود. برای مدتی در جنگ سرد، برخی هواپیماها تلاش می‌کردند آن‌قدر بالا پرواز کنند که از دسترس پدافند هوایی دور بمانند. بمب‌افکن XB-70 Valkyrie ساخت کمپانی نورث آمریکن برای پرواز با سرعت سه ماخ و بالاتر از جنگنده‌های رهگیر طراحی شده بود، اما وقتی به مرحله پرواز رسید، پیشرفت موشک‌های زمین به هوا آن را عملاً منسوخ کرده بود.

بعدها آمریکا B-1B Lancer ساخت راکول را توسعه داد تا با دنبال کردن پستی و بلندی‌های زمین از دید رادار پنهان بماند. این طرح به عنوان راه‌حلی موقت میان B-52 Stratofortress‌های قدیمی و پروژه‌ای که به B-2 Spirit انجامید شکل گرفت. پرواز در ارتفاع پایین فشار زیادی به سازه وارد می‌کند. به همین دلیل بسیاری از بمب‌افکن‌های لنسر امروزی خیلی سریع‌تر از قبل فرسوده می‌شوند، در حالی که بی-۵۲ها هنوز عمر عملیاتی زیادی دارند.

رادارهای اولیه در تفکیک اهداف از بازتاب‌های زمینی مشکل داشتند و پردازش آنالوگ سیگنال، تشخیص هدف متحرک نزدیک زمین را دشوار می‌کرد. با توسعه رادارهای نگاه به پایین، این برتری هواپیماها از بین رفت و پنهان شدن در شلوغی زمین دیگر جواب نمی‌داد. علاوه بر آن، پرواز در ارتفاع کم، هواپیما را در برابر موشک‌های دوش‌پرتاب و پدافند کوتاه‌برد آسیب‌پذیر می‌کند و پیامدهایی مثل افزایش اصطکاک، کاهش برد، محدود شدن افق حسگرها و تضعیف عملکرد رادار خود هواپیما را به همراه دارد.

کاهش سطح مقطع راداری

به جای پرواز در ارتفاع بالا یا پایین، جنگنده‌های مدرن مثل اف-۳۵ طوری طراحی می‌شوند که در برابر دید رادار «در معرض دید اما پنهان» باشند. معروف‌ترین بخش این توانایی، کوچک کردن سطح مقطع راداری است. انرژی ارسالی رادار به شکلی بازتاب داده می‌شود که هدف روی صفحه رادار بسیار کوچک دیده شود و این موضوع به زاویه مشاهده بستگی دارد. مهم‌ترین عامل در کاهش این سطح مقطع، شکل هواپیما است. بدنه باید طوری ساخته شود که امواج را به جهتی غیر از فرستنده منحرف کند.

چنین چیزی به مهندسی فوق‌العاده دقیقی نیاز دارد و دیگر نباید خبری از پرچ‌های بیرون‌زده باشد. در هواپیماهای جدید تلاش می‌شود اثر موتور هم کاهش یابد. مواد جاذب رادار که در قالب رنگ روی بدنه قرار می‌گیرند نیز نقش مهمی در مخفی ماندن جنگنده دارند. به همین دلیل تقریباً همه اف-۳۵ها یک رنگ خاکستری یکنواخت دارند و خبری از طرح‌های رنگی جذاب نسل‌های قدیمی نیست. این رنگ به استتار بصری در آسمان نیز کمک می‌کند.

مسئله دیگر به موتور هواپیما مربوط می‌شود و آن پنهانکاری فروسرخ است. امکان دارد جنگنده‌ها با سامانه‌های جست‌وجو و ردگیری حرارتی یا موشک‌های گرمایاب شناسایی شوند. خروجی موتور یک منبع حرارتی عظیم برای رادارهاست. هواپیماهای مدرن با پوشاندن بخش‌های داغ توربین و ترکیب گاز خروجی با هوای خنک‌تر تلاش می‌کنند رد حرارتی را کاهش دهند. حتی حداکثر سرعت اف-۳۵ تا حدود ۱.۶ ماخ محدود شده تا گرمایش ناشی از اصطکاک هوا روی بدنه کمتر شود.

حمل تسلیحات در محفظه داخلی

یکی از بزرگ‌ترین نوآوری‌های جنگنده‌های پنهانکار پیشرفته مثل F-35 Lightning II و F-22 Raptor، محفظه‌های داخلی حمل تسلیحات و حجم عظیم سوختی است که درون بدنه جای می‌گیرد. نصب بمب‌ها و موشک‌ها یا مخازن سوخت در قسمت بیرونی بدنه، روی صفحه رادار مثل فریاد زدن موقعیت است. هرچقدر هم هواپیما پنهانکار باشد، با آویزان کردن تجهیزات بیرونی این مزیت را از دست می‌دهد. توانایی سوپرکروز و سوخت داخلی فراوان اف-۲۲ باعث شده عملاً نیازی به مخازن خارجی سوخت نداشته باشد.

با این حال همین ویژگی یک محدودیت مهم ایجاد می‌کند. هرچه قرار است حمل شود باید در همان محفظه‌های داخلی جا بگیرد. به همین دلیل نیروی هوایی ایالات متحده به دنبال کوچک‌تر کردن موشک‌ها است تا تعداد بیشتری در فضای محدود جای بگیرند. همزمان طرح‌هایی برای توسعه مخازن سوخت با اثر راداری اندک برای اف-۲۲ دنبال می‌شود تا برد آن افزایش یابد.

برخی مقادیر سطح مقطع راداری جنگنده‌ها از نمای روبه‌رو بر اساس داده‌های GlobalSecurity به شکل زیر گزارش شده است:

حمل تسلیحات در داخل بدنه کار ساده‌ای نیست. برای نمونه Su-57 سال‌ها است وارد خدمت شده، اما تازه اخیراً نمایش عمومی حمل داخلی مهمات در آزمایش‌ها را داشته و هنوز روشن نیست در شرایط رزمی تا چه حد از این قابلیت استفاده می‌کند. جنگنده کره‌ای KAI KF-21 Boramae نیز با محفظه داخلی طراحی شده، ولی قرار است تا زمان ارتقای بعدی، مهمات را در بیرون بدنه حمل کند.

رادارهای با احتمال رهگیری پایین

پنهانکاری فقط درباره چیزی که هواپیما بازتاب می‌دهد نیست بلکه به آنچه خود منتشر می‌کند هم مربوط می‌شود. جنگنده‌های مدرن به رادارهای با احتمال رهگیری پایین مجهز شده‌اند. این سامانه‌ها با پرش فرکانسی، شکل موج‌های گسترده و روش‌های دیگر کار می‌کنند. هواپیماها همچنین از هدف‌گیری غیرفعال و لینک‌های ارتباطی بسیار جهت‌دار بهره می‌برند. رادارهای AESA بخش حیاتی یک جنگنده پنهانکار امروزی هستند.

این رادارها وقتی در کنار سامانه‌های جست‌وجوی فروسرخ، جنگ الکترونیک و داده‌های بیرونی به کار گرفته شوند بیشترین کارآیی را دارند. هدف این نیست که هواپیما هیچ سیگنالی نفرستد بلکه باید تا جای ممکن کم یا به شکلی ارسال کند که شناسایی نشود. در مقابل، خانواده فلنکر شامل Su-30، Su-34 و Su-35 ستون فقرات ناوگان مدرن جنگنده‌های روسیه را تشکیل می‌دهند و عمدتاً به رادارهای PESA متکی هستند.

این رادارها بسیار قدرتمندند و برد کشف بالایی دارند، اما در عین حال به‌راحتی قابل شناسایی و مکان‌یابی هستند. مثل این است که در تاریکی با چراغ‌قوه دنبال کسی بگردید در حالی که طرف مقابل می‌تواند دقیقاً نور را هدف بگیرد.

فناوری‌های مقابله با پنهانکاری

پنهانکاری یک وضعیت ثابت نیست بلکه رقابتی دائمی است. شرکت Saab درباره JAS 39 Gripen E می‌گوید توانایی‌های تهاجمی جنگ الکترونیک، غلاف‌های اخلالگر با طیف فرکانسی گسترده و سامانه‌های فریب پرتاب‌شونده به جنگنده اجازه می‌دهد وارد آسمان‌های به‌شدت خطرناک و مورد منازعه شود و حتی با تهدیدهای پیشرفته‌ای مثل Su-57 یا سامانه دفاع موشکی S-400 مقابله کند و ابتکار عمل را به دست بگیرد.

جنگنده‌های مدرن از سه نوع تولیدکننده سیگنال استفاده می‌کنند: حافظه دیجیتال فرکانس رادیویی، داپلر و نویز. این ابزارها می‌توانند اصل وجود هواپیما را پنهان کنند یا رادار دشمن را درباره محل واقعی آن به اشتباه بیندازند. در نتیجه طرف مقابل عملاً راه‌حل شلیک مؤثری به دست نمی‌آورد. حتی می‌شود سیگنال‌هایی فرستاد که مثل اهداف جعلی روی صفحه رادار ظاهر شوند، روشن و خاموش شوند و تشخیص این که دشمن واقعی کجاست را سخت‌تر کنند.

مولد نویز، میدان نبرد را از پارازیت پر می‌کند تا رادار نتواند هدف واقعی را از میان انبوه داده‌ها بیرون بکشد. به بیان ساده‌تر، جنگنده‌های امروز فقط از رادار پنهان نمی‌شوند بلکه آن را غرق می‌کنند. طعمه‌های مجازی ایجاد می‌شود و اپراتور نمی‌داند کدام نقطه همان هواپیمای واقعی است.

فقط رادار را نابود کن

F-35 Lightning II از ابتدا به عنوان یک جنگنده تهاجمی طراحی شده که مأموریت آن نفوذ به شبکه پدافندی دشمن و اجرای عملیات سرکوب یا انهدام پدافند هوایی است. این هواپیما خودش یک سامانه جنگ الکترونیک کامل به حساب می‌آید و می‌تواند رادارها را مختل کند. فراتر از آن، توان شلیک موشک‌هایی مثل AGM-88 HARM را دارد که مستقیماً به سراغ منبع انتشار امواج می‌روند و آن را نابود می‌کنند.

این موشک‌ها از انتشارات سیگنالی خود رادار علیه آن استفاده می‌کنند، روی فرستنده قفل می‌کنند و آن را از بین می‌برند. جنگنده‌ای مثل اف-۳۵ در کنار هواپیماهای نسل چهارم مانند Eurofighter Typhoon و F-15EX Eagle II بهترین کارآیی را دارد. اف-۳۵ در را می‌شکند و شکافی بزرگ در شبکه دفاعی دشمن ایجاد می‌کند، سپس جنگنده‌های نسل چهارم با حجم زیاد مهمات بیرونی وارد می‌شوند و از این حفره استفاده می‌کنند. به نوعی، یکی از روش‌های فرار نسل چهارم از رادار این است که پشت سر نسل پنجم حرکت کند. به همین دلیل در نیروی هوایی بریتانیا، اف-۳۵ را قاتل می‌نامند و تایفون لقب اراذل را گرفته است.