- إنضم
- 25 مارس 2021
- المشاركات
- 1,632
- التفاعل
- الدولة
كشفت الصين عن جهوزية رادارها الذي يعمل بتكنولوجيا فيزياء الكم او Quantum Physics.
ولكي نتعرف أكثر على هذه التكنولوجيا الحديثة جدا في مجال الرادارات لا بد أن نتعرف على معنى كلمة RADAR (رادار) فإن الكلمة تعني اختصار لتعريف : RAdio Detection And Ranging تحديد المدى والكشف بواسطة الموجات اللاسلكيه (الراديويه).
وهو جهاز الكتروني يعمل بالموجات الكهرومغناطيسية بحيث يتمكن من خلالها رصد و تحديد المدى والمسافات بواسطته، ليلا ونهارا وفي بعض الظروف الجوية المواتية.
ثم اضيفت اليه تقنيات كالقياس بموجات الدوبلر و النبضات من أجل التهديف وتمييز الأهداف, وحتى تكون موجات الرادار مفيدة يجب أن تكون مشفرة. كما ان للطائرات بمختلف انواعها بصمة رادارية معينة حسب حجمها و سطوحها التي تعكس موجات الرادار، وهي أكثر تأثيرا حينما تظهر الطائرة من الأسفل مباشرة بينما تكون اقل من الامام او الخلف كذلك الجانبين في المستوى الأفقي يكون أكبر أيضا.
ولكي تتجنب الطائرات المقاتلة اكتشافها فإنها تعمد الى التحليق على ارتفاع منخفض نسبيا حيث تتفادى الكشف بواسطة الرادارات الأرضية حيث تلعب التضاريس والموانع الطبيعيه والصناعية (كالمباني وغيرها) دورا كبيرا في حجب تلك المقاتلات او الأهداف الجوية المغيرة على ارتفاع منخفض عن الرصد بواسطة الرادارات الأرضية كون موجات الرادار لا تخترق الأجسام الصلبة بل ترتد عنها. لذا فإن الطيران المنخفض يجعل من الصعب الحصول على انعكاسات واضحة من الهدف نتيجة التداخل ما بين منحنى الإشعاع الراداري و بين الانعكاسات عن سطح الأرض(تعاني بعض رادارات المقاتلات الاعتراضية القديمة نفس المشكله).
عنصر الخفاء
ان استخدام عنصر الخفاء عبر طلاء بدن الطائرة بمواد تمتص موجات الرادار و في النماذج الاوليه عبر امالة السطوح الخاصة بالطائرة فكرة طبقها اول مره الالمان خلال الحرب العالميه الثانية. فقد تم استخدام المواد التي تمتص الرادارات اول في مناظير الغواصات الالمانيه كي لا يتم كشفها بواسطة الرادارات التابعة للسفن الحربية للحلفاء.
اما في العصر الحديث فقد ظهرت أولى المواد الماصة للاشعاع الراداري الى العلن في عام ١٩٨٢ حيث كانت شركة TDK و NEC اليابانيتين تستخدمها كمواد عازلة في أفران المايكروويف مما لفت انتباه الامريكان حيث قاموا بتحليل تلك المواد المانعة ليتبين لهم انها مصنوعة من حبات او قشور (برادة) أكسيد الحديد لكن تم تطوير مواد أكثر امتصاصا و اخف وزنا واستخدمت بعد طائرة F-117 وهو اول نماذج لطائرات الخفاء في العالم في صنع نماذج أكثر خفاءا كالقاذفة الاستراتيجيه B-2 و F-22 و 35 فيما بعد.
وهناك نوع ثالث للخفاء المضاد للرادار يعمل بتقنية البلازما و PLASMA يتم توليده كسحابة غير مرئية حول الطائرة بحيث يغلفها بالكامل عبر غاز مؤين تعمل على امتصاص موجات الرادار بالكامل لكن يعيب هذه التقنية رغم فعاليتها انها تحجب الاتصالات من وإلى الطائرة فلايمكنها استقبال او ارسال اي رسالة لاسلكية عموما تقوم المقاتلات القاذفة الخفية بإيقاف كافة الاتصالات اثناء تنفيذ المهمة.
الخفاء الراداري والبصري!
ننتقل بعد ذلك الى عنصر الخفاء البصري الى جانب الخفاء الراداري، والسؤال الذي يطرح نفسه هنا: هل يمكن إخفاء الطائرة عن الأعين بصريا كما تم اخفاؤها عن الرادار؟ .. والجواب يكمن باستخدام تقنية ال “Metamaterial” او المادة الخارقة.
انبثقت هذه التقنية من فيزياء الكم او Quantum Physics والتي تتعلق بمكونات الذرة وما دونها ولهذا فإن هذه المادة او الجسم يكتسب خصائصه الكهرومغناطيسية من خلال تركيبته لا من المواد المكونه له، و يتعلق هذا الأمر بتكنولوجيا النانو وبالتالي يمكن معها التحكم في عملية تفاعلها مع الضوء عبر هندسة Metamoleculer او الجزيء الخارق للمادة عبر حرفه عن مساره المستقيم بحيث يجعل الجسم غير مرئي تماما.
ويمكن من خلال توليد ذلك الحقل المغناطيسي من أيضا حرف موجات الرادار عن المركبة التي يراد عدم كشفها و بالتالي تصبح خفية راداريا و بصريا.
الرادار الكمي – Quantum Radar
حين أعلنت الصين عن تطويرها رادارا خارقا يمكنه من كشف المركبات الجوية الخفية (الستيلث) قبل عدة أعوام فإنها تطرقت الى تكنولوجيا الرادار الكمي الذي يعمل بواسطة الفيزياء الكمومية او Quantum physics.
نمط عمل الرادار الكمي
يعمل الرادار الكمومي او الكمي بمبدأ التشابك الفوتوني (الجسيم الضوئي) او entangled photon principle
حيث يتم رصد الجسم الطائر بواسطة جسيمات الضوء او الفوتون و هي تعتمد على نظرية الكهروديناميكيه الكمية – Quantum electrodynamics والتي تتعلق بالتفاعل بين الذرات و الجزيئات على توزيع الالكترونات حول نواة الذرة، كما أن القوى بين الذرات او الجزيئات هي قوى كهربائية، ولذا تفسر كل الظواهر المرتبطة بوجود المادة وتفاعلها مع المجال الكهرومغناطيسي، لذا فإن هذا يعني أن الرادار الكمي قادر على رصد كل ما يتحرك في المحيط للحيز المكاني او الجو. بعكس الرادار التقليدي والذي يعمل بالموجات الكهرومغناطيسية اللاسلكية والتي ترتد عن الأجسام الصلبة فقط. وهذا يمنح الرادار الكمي قدرة عالية على المسح والرصد حتى ادق التفاصيل (نوع الجسم المحلق). يذكر أن لوكهيد مارتن لديها براءة اختراع مسجلة لرادار كمي و هي تطور أنواعا منه حتى لمركبات فضائية وليس فقط محطات أرضية او طائرات.
www.scmp.com
ولكي نتعرف أكثر على هذه التكنولوجيا الحديثة جدا في مجال الرادارات لا بد أن نتعرف على معنى كلمة RADAR (رادار) فإن الكلمة تعني اختصار لتعريف : RAdio Detection And Ranging تحديد المدى والكشف بواسطة الموجات اللاسلكيه (الراديويه).
وهو جهاز الكتروني يعمل بالموجات الكهرومغناطيسية بحيث يتمكن من خلالها رصد و تحديد المدى والمسافات بواسطته، ليلا ونهارا وفي بعض الظروف الجوية المواتية.
ثم اضيفت اليه تقنيات كالقياس بموجات الدوبلر و النبضات من أجل التهديف وتمييز الأهداف, وحتى تكون موجات الرادار مفيدة يجب أن تكون مشفرة. كما ان للطائرات بمختلف انواعها بصمة رادارية معينة حسب حجمها و سطوحها التي تعكس موجات الرادار، وهي أكثر تأثيرا حينما تظهر الطائرة من الأسفل مباشرة بينما تكون اقل من الامام او الخلف كذلك الجانبين في المستوى الأفقي يكون أكبر أيضا.
ولكي تتجنب الطائرات المقاتلة اكتشافها فإنها تعمد الى التحليق على ارتفاع منخفض نسبيا حيث تتفادى الكشف بواسطة الرادارات الأرضية حيث تلعب التضاريس والموانع الطبيعيه والصناعية (كالمباني وغيرها) دورا كبيرا في حجب تلك المقاتلات او الأهداف الجوية المغيرة على ارتفاع منخفض عن الرصد بواسطة الرادارات الأرضية كون موجات الرادار لا تخترق الأجسام الصلبة بل ترتد عنها. لذا فإن الطيران المنخفض يجعل من الصعب الحصول على انعكاسات واضحة من الهدف نتيجة التداخل ما بين منحنى الإشعاع الراداري و بين الانعكاسات عن سطح الأرض(تعاني بعض رادارات المقاتلات الاعتراضية القديمة نفس المشكله).
عنصر الخفاء
ان استخدام عنصر الخفاء عبر طلاء بدن الطائرة بمواد تمتص موجات الرادار و في النماذج الاوليه عبر امالة السطوح الخاصة بالطائرة فكرة طبقها اول مره الالمان خلال الحرب العالميه الثانية. فقد تم استخدام المواد التي تمتص الرادارات اول في مناظير الغواصات الالمانيه كي لا يتم كشفها بواسطة الرادارات التابعة للسفن الحربية للحلفاء.
اما في العصر الحديث فقد ظهرت أولى المواد الماصة للاشعاع الراداري الى العلن في عام ١٩٨٢ حيث كانت شركة TDK و NEC اليابانيتين تستخدمها كمواد عازلة في أفران المايكروويف مما لفت انتباه الامريكان حيث قاموا بتحليل تلك المواد المانعة ليتبين لهم انها مصنوعة من حبات او قشور (برادة) أكسيد الحديد لكن تم تطوير مواد أكثر امتصاصا و اخف وزنا واستخدمت بعد طائرة F-117 وهو اول نماذج لطائرات الخفاء في العالم في صنع نماذج أكثر خفاءا كالقاذفة الاستراتيجيه B-2 و F-22 و 35 فيما بعد.
وهناك نوع ثالث للخفاء المضاد للرادار يعمل بتقنية البلازما و PLASMA يتم توليده كسحابة غير مرئية حول الطائرة بحيث يغلفها بالكامل عبر غاز مؤين تعمل على امتصاص موجات الرادار بالكامل لكن يعيب هذه التقنية رغم فعاليتها انها تحجب الاتصالات من وإلى الطائرة فلايمكنها استقبال او ارسال اي رسالة لاسلكية عموما تقوم المقاتلات القاذفة الخفية بإيقاف كافة الاتصالات اثناء تنفيذ المهمة.
الخفاء الراداري والبصري!
ننتقل بعد ذلك الى عنصر الخفاء البصري الى جانب الخفاء الراداري، والسؤال الذي يطرح نفسه هنا: هل يمكن إخفاء الطائرة عن الأعين بصريا كما تم اخفاؤها عن الرادار؟ .. والجواب يكمن باستخدام تقنية ال “Metamaterial” او المادة الخارقة.
انبثقت هذه التقنية من فيزياء الكم او Quantum Physics والتي تتعلق بمكونات الذرة وما دونها ولهذا فإن هذه المادة او الجسم يكتسب خصائصه الكهرومغناطيسية من خلال تركيبته لا من المواد المكونه له، و يتعلق هذا الأمر بتكنولوجيا النانو وبالتالي يمكن معها التحكم في عملية تفاعلها مع الضوء عبر هندسة Metamoleculer او الجزيء الخارق للمادة عبر حرفه عن مساره المستقيم بحيث يجعل الجسم غير مرئي تماما.
ويمكن من خلال توليد ذلك الحقل المغناطيسي من أيضا حرف موجات الرادار عن المركبة التي يراد عدم كشفها و بالتالي تصبح خفية راداريا و بصريا.
الرادار الكمي – Quantum Radar
حين أعلنت الصين عن تطويرها رادارا خارقا يمكنه من كشف المركبات الجوية الخفية (الستيلث) قبل عدة أعوام فإنها تطرقت الى تكنولوجيا الرادار الكمي الذي يعمل بواسطة الفيزياء الكمومية او Quantum physics.
نمط عمل الرادار الكمي
يعمل الرادار الكمومي او الكمي بمبدأ التشابك الفوتوني (الجسيم الضوئي) او entangled photon principle
حيث يتم رصد الجسم الطائر بواسطة جسيمات الضوء او الفوتون و هي تعتمد على نظرية الكهروديناميكيه الكمية – Quantum electrodynamics والتي تتعلق بالتفاعل بين الذرات و الجزيئات على توزيع الالكترونات حول نواة الذرة، كما أن القوى بين الذرات او الجزيئات هي قوى كهربائية، ولذا تفسر كل الظواهر المرتبطة بوجود المادة وتفاعلها مع المجال الكهرومغناطيسي، لذا فإن هذا يعني أن الرادار الكمي قادر على رصد كل ما يتحرك في المحيط للحيز المكاني او الجو. بعكس الرادار التقليدي والذي يعمل بالموجات الكهرومغناطيسية اللاسلكية والتي ترتد عن الأجسام الصلبة فقط. وهذا يمنح الرادار الكمي قدرة عالية على المسح والرصد حتى ادق التفاصيل (نوع الجسم المحلق). يذكر أن لوكهيد مارتن لديها براءة اختراع مسجلة لرادار كمي و هي تطور أنواعا منه حتى لمركبات فضائية وليس فقط محطات أرضية او طائرات.
Radar ‘closer to spotting stealth jets’ with Chinese quantum project
Quantum particles in a man-made electromagnetic storm bounced back after hitting stealth object, increasing chance of detection, according to Tsinghua University team.
www.scmp.com
