آیا رهگیری جنگنده پنهان‌کار F-۳۵ ممکن است؟

به گزارش تابناک به نقل از خبرگزاری دانشجو؛ جنگنده آمریکایی F-۳۵ که به عنوان یکی از مدرن‌ترین هواپیما‌های نظامی جهان شناخته می‌شود، به دلیل طراحی خاص بدنه‌اش، در گروه هواپیما‌های پنهان‌کار یا اصطلاحاً «استِلث» قرار می‌گیرد. هدف اصلی در طراحی چنین جنگنده‌هایی این است که از دید رادار‌ها پنهان بمانند و شناسایی نشوند.

اما بررسی‌های جدید یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه‌های ایتالیا نشان می‌دهد که برخلاف تصور عمومی، این جنگنده در برخی شرایط قابل شناسایی است. آنها با استفاده از شبیه‌سازی‌های دقیق کامپیوتری و تحلیل‌های آماری نشان دادند که پنهان‌کاری F-۳۵ همیشه مؤثر نیست و در بعضی فرکانس‌ها و زوایا، می‌توان آن را شناسایی کرد.

سطح مقطع راداری یعنی چه؟

سطح مقطع راداری (RCS) عددی است که نشان می‌دهد یک جسم، چه مقدار از امواج راداری را بازمی‌تاباند. هرچه این مقدار کمتر باشد، رادار سخت‌تر می‌تواند آن را شناسایی کند. هدف اصلی طراحی پنهان‌کار در هواپیما‌ها این است که RCS تا حد ممکن کاهش پیدا کند تا رادار دشمن نتواند حضور آن را تشخیص دهد.

پژوهشگران برای بررسی دقیق RCS جنگنده F-۳۵، از یک مدل کامپیوتری پیشرفته استفاده کرده‌اند که شکل واقعی هواپیما را به‌طور دقیق شبیه‌سازی می‌کند. سپس با ارسال امواج راداری در زوایا و فرکانس‌های مختلف، میزان بازتاب امواج را اندازه‌گیری کرده‌اند.

در چه شرایطی F-۳۵ قابل شناسایی است؟

تحقیق انجام‌شده نشان می‌دهد که رفتار پنهان‌کاری F-۳۵ در فرکانس‌های مختلف، یکسان نیست:

در فرکانس‌های پایین مثل VHF (فرکانس رادیویی قدیمی‌تر)، سطح بازتاب راداری بیشتر است و شناسایی جنگنده آسان‌تر می‌شود.

در فرکانس‌های بالا مثل X-band (که بیشتر رادار‌های مدرن از آن استفاده می‌کنند)، میزان بازتاب امواج بسیار پایین است و شناسایی هواپیما سخت‌تر می‌شو

علاوه بر فرکانس، زاویه‌ای که رادار از آن به هواپیما نگاه می‌کند هم مهم است. از بعضی زوایا مانند روبه‌رو یا عقب، سطح بازتاب بیشتر است و امکان شناسایی وجود دارد.

نقش نوسانات راداری در رهگیری

یکی از نکات مهم این تحقیق آن است که رفتار بازتاب امواج راداری از F-۳۵ بسیار نوسانی و غیرقابل پیش‌بینی است. یعنی حتی تغییرات جزئی در زاویه دید یا فرکانس، می‌تواند باعث تغییر زیاد در بازتاب امواج شود. این موضوع، کار رادار را برای شناسایی پایدار هدف دشوار می‌کند، اما همین نوسانات اگر به‌درستی تحلیل شوند، می‌توانند سرنخ‌هایی برای کشف هدف بدهند.

پژوهشگران با استفاده از مدل‌های آماری نشان دادند که رفتار واقعی بازتاب امواج از F-۳۵ بیشتر با توزیع‌های آماری پیچیده‌تر مانند Weibull و Log-Normal مطابقت دارد، نه با مدل‌های ساده‌تری که معمولاً در طراحی رادار‌ها استفاده می‌شود. این موضوع نشان می‌دهد که برای شناسایی این جنگنده، باید از الگوریتم‌های دقیق‌تر و پردازش‌های پیشرفته‌تری استفاده کرد.

چطور می‌توان این جنگنده را شناسایی کرد؟

یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهد که با وجود طراحی پنهان‌کار، شناسایی جنگنده F-۳۵ غیرممکن نیست. روش‌هایی که می‌توان برای افزایش احتمال کشف این هواپیما به‌کار برد عبارتند از:

1. استفاده از رادار‌های فرکانس پایین (VHF یا L-band): این رادار‌ها بهتر می‌توانند هدف‌هایی مانند F-۳۵ را در مراحل اولیه شناسایی کنند، چون پنهان‌کاری در این فرکانس‌ها کارایی کمتری دارد.

2. استفاده از چند رادار در زوایای مختلف: با قرار دادن رادار‌ها در جهت‌های مختلف نسبت به هدف، می‌توان زوایای آسیب‌پذیرتری از هواپیما را پوشش داد.

3. ترکیب داده‌ها از منابع مختلف (sensor fusion): استفاده هم‌زمان از رادار، دوربین‌های حرارتی، اپتیکی و سامانه‌های شنود الکترونیکی، تصویر کامل‌تری از موقعیت و حرکت هدف ارائه می‌دهد.

4. تحلیل آماری بازتاب راداری با الگوریتم‌های هوش مصنوعی: بررسی دقیق نوسانات بازتاب می‌تواند به شناسایی الگو‌های رفتاری منجر شود که رادار را در تشخیص هدف یاری می‌دهد.

پنهان‌کاری کامل، یک افسانه است

برخلاف آنچه در تبلیغات نظامی مطرح می‌شود، جنگنده F-۳۵ در همه شرایط نامرئی نیست. اگرچه طراحی آن به‌گونه‌ای انجام شده که در بسیاری از موقعیت‌ها از دید رادار پنهان بماند، اما در شرایط خاصی مانند فرکانس‌های پایین یا از زوایای خاص، می‌توان آن را شناسایی کرد.

این تحقیق نشان می‌دهد که فناوری‌های پنهان‌کاری، هرچقدر هم پیشرفته باشند، باز هم محدودیت دارند و با استفاده از تحلیل دقیق و ابزار مناسب می‌توان از پس آنها برآمد.