مرکز انجمنهای تخصصی

بله دوست گرامی دقیقا درست گفتید. احتمال اینکه سیستم بردار رانش دو بعدی رپتور با تبدیل آن به یک بردار رانش سه بعدی ایجاد مشکل کلی می کرد هست.

یک نکته دوست عزیز موشک هوا به هوای گرما یاب از یک جنگنده مجهز به بردار رانش سه بعدی سریعتر و مانورپذیرتر است پس بهتر دنبال این باشیم که موشک را جذب نکنیم تا به مانور نیاز پیدا کنیم. تصور می کنم این یکی از دلایل طراحان رپتور بوده است.

ولی تصور می کنم میشود دیواره های نازل اف-22 را متحرک طراحی کرد تا گازهای خروجی را به چپ و راست منحرف کنند البته به شرط اینکه قسمت میان دو نازل حذف شود و دو سمت نازل نیز حالت پخ خوردگی پیدا کند تا در مسیر حرارت خروجی نازل قرار نگیرد. این هیچ مشکلی با دو دریچه بردار دو بعدی نخواهد داشت در واقع بردار سوم در داخل کانال خروجی نازل قرار می گیرد. هر چند شاید چندان تغییر زاویه ایجاد نمی کرده که طراحان از این شیوه چشم پوشی کرده اند.

  اف- 22 رپتور جهشی بزرگ

قسمت چهارم


تکامل در اختفا :

اختفا خود به موارد زیادی وابسته است. شما باید در مقابل تمام سنسورها نامرئی باشید ، اگر قرار باشد در مقابل یک سنسور نقطه ضعف داشته باشید دیگر جنبه های اختفای شما تا حدود زیادی زیر سوال می رود.

 

اف-22 رپتور اولین جنگنده مخفی به معنای واقعی کلمه است که جای هیچ حرفی باقی نخواهد گذاشت ، این جنگنده آمریکایی بخوبی نشان می دهد طراحان آن در زمان طراحی بسیار به کاری که باید آنجام شود اشراف داشته اند و خوب می دانستند که باید تکنولوژی قدیمی را با نوع مدرن آن ترکیب کنند و از آنجا که تجربه یک عامل مهم در ساخت یک سلاح است ، اف-22 بخوبی از این مهم بهره برده ، بصورتی که میتوان در آن رد نوعی تکنولوژی قدیمی و زیرکی در ترکیب کلی تمام نسل های گذشته جنگنده دیده میشود.



تصور کنید یک رهگیر و بمب افکن افسانه ای با سرعت 3 ماخ و سقف پرواز بی رقیب تا کنون مجهز به دو حسگر مادون قرمز پیشرفته ، یک رادار پالس داپلر برد بلند ، دو دوربین ردیاب تصویری برای جاسوسی و دو حسگر حرارتی EMR که در بخش تسلیحات مجهز به 4 موشک هوا به هوای فالکون AIM-47 باشد که توان و ظرفیت حمل کلاهک اتمی 250 کیلوتن را دارد و ماکزیمم سرعت آن 6 ماخ باشد. مجهز به هدایت نیمه فعال راداری بوده و در نزدیکی هدف سنسور حرارت یاب آن فعال شود این موشک دارای برد 184 کیلومتر باشد و زمان هم دهه 60 میلادی باشد.



خلبانهای رکورد شکن رهگیر اف-12 مشخصات و سال ثبت رکوردها در عکس موجود است.


این مشخصات هنوز جالب و آرمانی است. این نشان می دهد پول ، تحقیق و داشتن نسلی از نوابغ چه قدرتی ایجاد می کند. نسلی از نوابغ آمریکایی تسلیحاتی ساختند که هنوز هم وقتی می خواهید راه آنها را ادامه دهید با وجود تکنولوژی مدرن امروزی کار تا حدود زیادی مشکل و غیرممکن میشود. لاکهید اف-12 پتانسیل لازم برای تبدیل شدن به یک بمب افکن استراتژیک را داشت. اختفا در اف-12 در اول راه بود و بیشتر سرعت بالا و جمر مدرن آن برتری ایجاد می کرد. حال چند دهه بعد لاکهید اف-22 رپتور سرعت را با اختفای رکورد شکن خود ترکیب کرده است.




طرح لاکهید اف-19 در مدل Z






چطور آنها بدون داشتن ابر کامپیوتر و دستگاه خودکار توانسته اند 50 سال پیش چیزی بسازند که هنوز هم با تکنولوژی کنونی ساخت نمونه دیگر آن با دشواری همراه است. جالب اینکه رکورد آنها هنوز شکسته نشده است.




بن ریچ رئیس فقید بخش اسکانک لاکهید در مورد جنگنده ای صحبت کرده که این جنگنده تمام تکنولوژی محرمانه سیاه در آن قرار داشته و حداقل 50 سال جلوتر از زمان خودش بوده اما عدم علاقه دولت به طرح بدلیل سیاست رقابت و کاهش هزینه ها منجر به حذف موارد فوق شد.



اف-22 رپتور و اختفا :


ورودی وخروجی موتورها و نقش آن در گریز از رادار:

طراحی کانال ورودی هوا در یک جنگنده نقش مهمی در کارایی موتورها دارد و این در یک جنگنده پنهانکار بسیار مورد توجه می باشد. اف-22 در این زمینه طراحی درستی داشته که باعث شده کانال ورودی هوا در این جنگنده تا حد ممکن سطح مقطع راداری کمی داشته باشد. هنوز هم مهمترین مشکل طراحی پنهانکارها ورودی هوای آنها است ، شما میتوانید در طرح خود ورودی هوا را به قسمت بالای بدنه ببرید و استیلث برتری داشته باشید اما مشکل فراهم کردن هوای کافی برای موتورها است این در مانورها دست شما را خواهد بست.

همچنین شما می توانید بدنه را برای مانور برتر طراحی کنید اما قابلیت مخفی بودن را فدا کنید. راز در داشتن یک بدنه مخصوص است که هم مانورپذیری و هم مخفی بودن را برای ما فراهم کند و کیفیت کارباید در سطح بسیار بالایی باشد.

اف-22 در این زمینه بسیار خاص طراحی شده است. هم به مانورپذیری توجه شده و هم سطح مقطع راداری ناچیزی بدست آمده است.





شما بلوکر و ورودی هوای موتور اف-18 سوپر هورنت را می بینید و نقش آن در پنهان بودن نسبی این جنگنده از دید رادارها بخصوص در برابر دیگر جنگنده ها





کانال ورودی هوا در اف-22 با طراحی S شکل خود و مواد جاذب امواج از برخورد امواج رادار به تیغه موتور جلوگیری می کند. بعلاوه نقشی که در کاهش سرعت هوای ورودی در سرعت های بالا ایفا می کند.




موتور نمونه اولیه YF-22 از نوع پرات اف-119



پرتو رادار با ورود به نازل موتور اف-22 کاملا به دام می افتد. بلوکر پرتو رادار در شکل بالا مشخص است. و دو قسمت که هنوز نقش آنها معلوم نیست اما نقش مهمی در استتار راداری نازل دارند.



فاصله آمریکا با اروپا در زمینه اختفا:

نزدیکترین کشورها به آمریکا از نظر دسترسی به علم برتر نظامی و پشتوانه علمی بالا جهت خلق تسلیحات رادارگریز، کشورهای اروپایی هستند.



طبق گزارش EADS مهندسان و محققین نیروی هوایی آمریکا از سال 2003 شروع به فعالیت روی نسل پنجم استیلث کرده اند که نتیجه بسیار حیرت آور خواهد بود به احتمال زیاد بمب افکنی که بعد از بی-2 به میدان وارد می شود از این نسل است.






شاید تصور شود اف-22 آخرین توان مهندسین آمریکایی در اختفا باشد. اما در واقع آنها دارند روی اختفا با میزان سطح مقطع راداری -70db یا 0.0000001 متر مربع کار می کنند که جهش بعدی در تسلیحات آمریکایی ایجاد می کند.

در اروپا وضعیت کاملا متفاوت است اروپایها نزدیکترین رقیب آمریکا در اختفا امیدوارند تا قبل از سال 2025 به سطح مقطع راداری منفی -30db یا 0.001 متر مربع برسند و در هواپیماهای بدون سرنشین خود از آن استفاده کنند. هدف نهایی آنها در رسیدن به سطح مقطع راداری منفی -40db یا 0.0001 متر مربع است. این سطح مقطع که اروپایها آن را هدف نهایی میدانند را آمریکا فتح کرده است آن هم در 1985 آنها موفق به تکمیل تکنولوژی اختفای فوق شدند. و در 1990 ساخته این صنعت بیرون آمد.

انگلستان در حال ساخت یک جنگنده پنهانکار با توان پرواز در ارتفاع بالا و پایین است که بر اساس شنیده های افرادی که طرح اولیه را دیده اند آن را شبیه نمونه اولیه لاکهید اف-117 توصیف کرده اند.



این یعنی اروپایها به 20 تا 25 سال زمان نیاز دارند تا تازه به تکنولوژی اختفای آمریکا در دهه 1990 برسند. وقتی پای فن آوری گریز از رادار میرسد آمریکا چند دهه جلوتر از دیگر کشورها حرکت می کند.



آمریکا در اشتراک فن آوری جنگنده اف-35 با دیگر متحدان خود بسیار سخت گیری کرده ولی شاید نیاز به چیزی دارد تا کمی متحدان را از توجه به اف-22 بازدارد. و اف-35 برای متحدان یک سلاح با ارزش بالا خواهد بود که نزدیکترین سلاح به مفهوم اف-22 رپتور است. هر چند آمریکا همه چیز را برای دیگران فاش نمی کند.

در ادامه متوجه می شوید آمریکا به چه توانی در استتار رسیده است.



مقایسه سطح مقطع راداری اف-22 با یک اف-15

همیشه بر سر میزان قدرت اف-22 در مخفی شدن از دید رادارها بحث شده است شاید در ادامه بتوان به یک دید منطقی از میزان اختفای راداری این جنگنده رسید.




سمت راست اثر جنگنده اف-15 و در سمت چپ اثر شکاری اف-22 رپتور در رادار دیده می شود.





جنگنده اف-15 دارای اثر رادار نهایی به اندازه یک درب بزرگ می باشد.





شکاری اف-22 رپتور با وجود نزدیک تر بودن به رادار دارای اثر نهایی یک زنبور بوده و در صورت باز بودن درب قسمت تسلیحات داخلی اثر آن معادل پرواز یک پرنده می شود تا زمانی که درب قسمت تسلیحات باز باشد. این اثر ناچیز کار کشف آن را دشوار می کند. مگر اینکه شما راداری با این میزان قدرت در شناسایی یک زنبور داشته باشید و هر موجود جاندار پرنده را اف-22 تشخیص دهید و تازه رادار شما باید روی این زنبور کوچک قفل کند کاری که فعلا با وجود سرعت بالای اف-22 و فرکانس کاری رادارها و سیستم کنترل آتش آنها به کاری غیر ممکن تبدیل می شود.


مقایسه یک درب بزرگ با یک زنبور خود دید بهتری از توان مخفی شدن اف-22 به ما می دهد.




در عکس بالا محدوده سبزرنگ مربوط به سیستم کنترل آتش و ردیابی اهداف در رادارهای باند X دیده می شود و در ادامه در محدوده فرکانس 14.3 گیگاهرتز تازه سطح مقطع راداری اف-22 برای سیستم کنترل آتش رادارها شروع به افزایش می کند! عملا فاصله بسیار زیاد است.

این یعنی رادار اگر بخواهد در فواصل معمول که دیگر جنگنده ها را رهگیری می کند ، اف-22 را رهگیری کند باید توان کار در فرکانس دو برابر فرکانس کنونی یعنی بالای 14 گیگاهرتز جهت قفل روی اف-22 داشته باشد و نمودار نشان می دهد میزان افزایش سطح مقطع در این فرکانس بالا تازه شروع می شود. و حتی افزایش در این محدوده بسته به فاصله رادار از اف-22 افزایش و کاهش می یابد. هر چند همانطور که در قسمت های بعد می بینیم اف-22 در مقابل این رادارها نیز بی امکانات به میدان نیامده و قدرت تشخیص قفل راداری و اقدام متقابل در محدوده فرکانسهایی بالاتر از این را دارد.

در کل تنها تهدید برای اف-22 در فرکانس بالا بوده که طراحان اف-22 از قبل آماده روبرو شدن با آن هستند. البته اگر تا ساخت سیستم کنترل آتش فوق پوشش بدنه اف-22 همانی که هست بماند که باید گفت خیر پاسخ منفی است پوشش تغییر کرده همیشه اف-22 یک قدم جلوتر خواهد بود!



آزمایش محرمانه روی سطح مقطع اف-22:

فکر آزمایش سطح مقطع راداری جدید زمانی شکل گرفت که طرح تبدیل اف-22 از یک جنگنده هوا به هوا به یک بمب افکن استراتژیک نقطه زن با هدف سرکوب پدافندهای هوایی مدرن روی میز قرار گرفت و چه سلاحی برتر از اف-22 که از بمب افکن B-2 هم در گریز از رادارها برتر است و هم سرعت بالاتری دارد. یکی از دلایل ساخت بمب های SDB وجود اف-22 و اف-35 بوده است.



یک آزمایش روی اف-22 با هدف بررسی توان درگیری این جنگنده با سیستم های پدافند هوایی جدید در تاسیسات سرپوشیده هلندال آنجام شد. هدف ، دادن اطمینان به دولت جهت بررسی توان عملیاتی این شکاری در مواجه با تهدیدات موشکهای زمین به هوای جدید بود. سرپرست گروه تحقیق آقای کریس بلیک بود.




آقای بلیک مامور تایید نتیجه آزمایشات برای نیروی هوایی و وزارت دفاع بود ،حداقل در بحث آزمایشات در مرحله اول آزمایش مدلی از نمونه کامل و عملیاتی اف-22 بصورت وارونه در مقابل رادار قرار گرفت و سپس مدل در مرحله بعد از زاویه پشت در مقابل رادار قرار داده شد.




در عکس بالا شما فاصله رادار در پایین عکس و اف-22 در بالای عکس را می توانید ببینید.





در این آزمایش رادار در فاصله نزدیکی از سکوی آزمایش قرار داشت که این نیز در نوع خود اولین آزمایش با این دقت بود ، رادارها بارها در باندهای فرکانسی بالا و پایین سطح بدنه اف-22 را پویش کردند و نتیجه عملا نزدیک به صفر بود. آقای بلیک اشاره کرده است که توان پنهان بودن این جنگنده یک کابوس برای سیستم های دفاعی خواهد بود. او گفته اف-22 برتری را در هر نبردی تضمین می کند.


( با این قدرت اختفای بالایی که اف-22 رپتور دارد عملا می تواند تا نزدیکی جنگنده دشمن حتی از روبرو نزدیک شود و دیده نشود این یعنی موشک آمرام با توجه به برد خود جای هیچ حرفی باقی نخواهد گذاشت. هر چند هیچ وقت اف-22 از روبرو به دشمن نزدیک نمی شود و تا این میزان هم نزدیک نخواهد شد که به دشمن شانس برابر دهد.)






جنگنده اف-22 بسیار سطح مقطع کمتری نسبت به قوی ترین رادار روسی دارد. و فقط زمانی که بسیار نزدیک شود قابل کشف می گردد که در عمل اف-22 در بهترین شرایط برای دشمن یعنی از روبرو می تواند تا 28.8 کیلومتری جنگنده ای مانند Su-35BM برسد و کشف نشده باشد. در صورتی که خیلی زودتر جنگنده روسی توسط اف-22 کشف و رهگیری شده است. نمودار بالا گویایی میزان برد سنسورها در مقابل سطح مقطع اف-22 رپتور است.

جنگنده اف-22 رپتور دارای سطح مقطع ( -40 Dbsm) است که پایین ترین سطح مقطع ممکن
قسمت ( VLO) در نمودار است.

این میزان اختفا برای اف-22 در مقابل بهترین رادارهای روسی به شما نشان می دهد این جنگنده در مقابل رادارهای نسل قبل و دیگر رادارها تا چه میزان مخفی است.





در تصویر بالا شما میزان سطح مقطع چند جنگنده روز دنیا را می بینید و مقایسه کنید شکاف بین تکنولوژی اختفای آمریکا و دیگر کشورها. برد کشف سنسور موشکهای روسی بر اساس فاصله و سطح مقطع به مترمربع مشخص شده که هیچ کدام تهدیدی برای اف-22 نیستند. چرا که برد کشف آنها با توجه به سطح مقطع اف-22 بسیار کم خواهد شد. و اگر اف-22 در فاصله زیر 16 کیلومتر باشد توان دنبال کردن آن برای قویترین سنسور وجود خواهد داشت.



آیا با این میزان توان اختفا برد موشک آمرام کم است؟

خطر اف-22 با موشک آمرام به همان میزانی است که یک اف-14 تامکت با موشک فونیکس با بردی تا 400 کیلومتر قابل تصور است. یعنی نقص برد کم آمرام در برابر موشک هایی مانند فونیکس یا آرچر را اف-22 با اختفای خود پوشش می دهد. اما خطر یک اف-22 مخفی با موشک برد کوتاه چند برابر یک جنگنده معمولی با موشک برد بلند است به دو دلیل:


اول : اف-22 برای خلبان دشمن قابل کشف نیست مگر اینکه بسیار نزدیک باشد. جنگیدن با یک مبارز مخفی کار احمقانه ای خواهد بود. داشتن 20 موشک هوا به هوا با برد دسترسی بالا وقتی رقیب شما در رادار و سنسور شما دیده نمی شود ارزشی ندارد.

دوم : اف-22 در برد بسیار خوبی برای قفل کردن سلاح قرار دارد. قدرت رادار آن خیلی بیشتر از برد موشک آمرام است و جم کردن آن دشوارترین کار روی زمین بعلاوه فرصت برداشتن قفل راداری چندان زیاد نیست. البته اگر بتوان رهگیری توسط اف-22 را تشخیص داد قبل از اینکه خیلی دیر شود.




پوشش محرمانه بکار رفته در اف-22 در مقابل امواج با فرکانس های بالا و پایین واکنش متفاوتی دارد. و به هر راداری واکنش خاصی نشان می دهد. نوع بازتاب عجیب و جذب امواج این پوشش مخصوص به گیج کردن و فریب رادارها کمک می کند. شاید بشود گفت پوشش فوق یک نوع نانو پوشش زنده یا حداقل قابل تغییر است. بر اساس بعضی گفته ها پوشش فوق هوشمند بوده امواج را جذب و مغشوش می کند.

استتار راداری ، حرارتی ، سیگنالی و در کنار اینها قدرت الکترونیکی بالا ، اف-22 را مبدل به یک جنگنده بسیار جلوتر از زمان خود نموده است. اما اف-22 هر روز در حال تحول و تغییر است ، هم در سطح مقطع راداری و هم در تجهیزات این روند پیشرفت ادامه دارد.




آنتن و فرستنده در اف-22:

یکی بخش مهم در طراحی یک پنهانکار مدرن بخش مخابرات آن میباشد. این موضوع آنچنان مهم است که داشتن یک طرح برتر بدنه بدون یک مخابرات غیر قابل کشف هیچ ارزشی ندارد!

منشع علم مخابرات غیر قابل رهگیری را میتوان اول بار در پرنده جاسوسی SR-71 دید و سپس بعدها در بمب افکن پنهانکار B-2 دید و این مهم مشکل بزرگ مهندسان شرکت نورث روپ گرومن بود.



رئیس پروژه طراحی این بمب افکن حاضر نشد در مورد روش قرار دادن یک رادار و مخابرات مخفی در این بمب افکن توضیح دهد. او گفت که ما راه را یافتیم البته نمی گویم چطور توانستیم این مهم را آنجام دهیم ، محرمانه است.

باز هم تکرار می کنم بدون این بخش مهم کل پروژه شما هیچ ارزشی ندارد.



حال باید دید مشکل اف-22 با بخش مخابرات چیست! آنتن برای طراحی بصورت مخفی دو مشکل بزرگ دارد. اول برای حفظ کارایی عالی باید بیرون نصب شود و مخفی کردن آن کارایی ارسال و دریافت آن را کاهش می دهد و این خود یک مشکل بزرگ است که چگونه کارایی بالا باشد و مخفی نیز باشد.

اگر مشکل اول حل شود مشکل دوم راه حل دشواری دارد چطور فرستنده در درون هواپیما باشد و سیگنال آن توجه حسگر دشمن و پیامد آن موشک رهگیر دشمن را جلب نکند.انرژی ساطع شده از یک فرستنده به سادگی قابل تشخیص است.



شاید یکی از روشهای محرمانه اف-22 برای انتقال داده بصورت مخفی فرستادن سیگنال با فرکانس بسیار بالا در یک کسر زمانی بسیار کوتاه بصورت کد شده و سپس سکوت کامل است. روش دیگر که مکمل روش قبلی است استفاده از آنتن های متفاوت در بدنه است. بعلاوه انواع روشهای الکترونیکی و مغناطیسی پیشرفته که وجود دارد.


مهندسان پروژه اف-22 راه حل را کشف کرده اند. شیوه حل این دو مشکل در طرح اف-22 محرمانه می باشد و یکی از رازهای این پروژه می باشد.




اف-22 چگونه برای برج مراقبت پرواز قابل دیدن می شود؟

وقتی اف-22 برای رادارهای قوی نظامی قابل کشف نیست چطور توسط اپراتور فرودگاه قابل دیدن باشد. آیا باید در فرودگاه هم اف-22 پنهانکار باشد؟ چطور اف-22 در مانورها برای دیگر جنگنده ها قابل دیدن باشد؟ تا حداقل شانسی به آنها بدهد!

پاسخ در زیر بدنه اف-22 قرار دارد.




از آنجا که در نزدیک پایگاه هوایی نیز رادارها توان دیدن اف-22ها را ندارند. طراحان از یک سیستم افزایش سطح مقطع راداری غیر فعال به نام Luneburg lens radar reflector استفاده کرده اند تا در موقع بلند شدن ، فرود و یا در مانورها بتوان موقعیت اف-22 ها را در آسمان شناسایی کرد.


این سیستم به دلیل هزینه اندک تعمیر و کارایی بالا نسبت به حجم آن از نوع غیرفعال و کوچک طراحی شده که در موقع نیاز بیرون آمده و به رادارها اجازه دیدن اف-22 را می دهد.
در مانورها و جنگ های هوایی تمرینی اف-22 از این قسمت استفاده می کند تا هم تیمی ها ودیگر جنگنده ها اف-22 را در رادار داشته باشند. یکی از تمرینات با اف-22 زمانی که سطح مقطع توسط این سیستم افزایش میابد برداشتن قفل راداری است. که این جنگنده همزمان از تله و الکترونیک خود استفاده می کند.( در قسمت های بعد به این توان بالا پرداخته می شود)



نوع رنگ بدنه:

پرواز در ارتفاع پایین منجر به دیده شدن هواپیما بصورت یک نقطه سیاه در پس زمینه آسمان آبی می شود برای جلوگیری از این امر یک رنگ خاکستری ویژه مشکل را حل می کند.



وقتی از بالا به شکاری اف-22 نگاه کنید بخوبی با زمین زیر آن ترکیب می شود. رنگ مورد استفاده در اف-22 نوع جدیدی از رنگ مشتق شده مورد استفاده جنگنده اف-15 می باشد که تکامل یافته رنگ قبلی است. این رنگ خاص تضمین می کند که هواپیما از دید خلبانهایی که بالاتر از هواپیمای فوق پرواز می کنند و از دید یک ناظر زمینی تا 30 درصد کمتر قابل تشخیص شود.




آینده تکنولوژی پنهانکارها:



تصور کنید هواپیمایی را که مانند یک آفتاب پرست می تواند خود را با تصویر پس زمینه همگام و یک شکل کند. این اف-22 در سالهای آینده خواهد بود.




اگر روی جنگل پرواز کند سطح روی بدنه بشکل زمین و درختان مسیر حرکتش در می آید در حالی که از دید شخصی که در جنگل به آن نگاه می کند هم رنگ آسمان خواهد بود و غیر قابل مشاهده. این یک تخیل شیرین خواهد بود که اکنون ارتش آمریکا در حال کار روی چند پروژه از این دست جهت نامرئی کردن سربازان و تانک های خود در دهه آینده است این پروژه به نتایج درخشانی نیز رسیده است.

شاید باور وقوع این تکنولوژی سخت باشد اما فراموش نباید کرد قبل از نمایش اف-117 توسط اسکانک لاکهید هیچ انسانی به گریز ونامرئی شدن از رادار وسنسورهای حرارت یاب باور نداشت. وجود این نوع تکنولوژی را بیشتر یک فیلم تخیلی تصور می کردند. اما اف-117 خود را ثابت کرد و گواهی روشن بر آینده درخشان این تکنولوژی بود و در حال حاضر شکاری اف-22 چالاک ، سریع و بسیار مرگبارتر از نسل قبل راه را ادامه می دهد.



فن آوری RPT دکتر سوسومو تاچی دانشگاه توکیو:



دکتر سوسومو تاچی یک فیزیکدان در دانشگاه توکیو می باشد و روی یک ابتکار ویژه کار می کند که نتیجه آن ما را به شنل نامرئی نزدیک می کند این شاید کمی سخت قابل باور باشد اما بخوبی کار می کند. تنها چیزی که لازم دارد پول و زمان جهت کاربردی کردن آن است که این کاملا فراهم شده است.





در این تکنولوژی با استفاده از یک ردای ویژه که پوشیده از پیکسلهای تصویر ساز بسیار کوچک است و یک پروژکتور تصویر پشت سر فرد را روی ردای پوشیده شده منعکس می کنند و در نتیجه جسم فرد نامرئی می شود.



کارایی این ردای گرانقیمت آنقدر عالی می باشد که اگر ردا چین خوردگی داشته باشد باز هم کار نمایش خود را درست آنجام داده و تصویر بوجود آمده مشکلی نخواهد داشت. چرا که پیکسلها بسیار کوچک هستند. این ردار برای مخفی کردن اجسام ثابت بیشتر کارایی دارد.

البته دکتر خود بیان کرده به قصد استفاده نظامی این ردا را نمی سازد اما دینامیت هم قرار نبود سلاح باشد یا دکتر ریچارد گتلینگ هم گفته بود مسلسل دوار خود را برای پایان جنگ اختراع کرده است.



تکنولوژی مرکز تحقیقات نیروی زمینی ارتش ایالات متحده:





در طرح نیروی زمینی ایالات متحده مانند روش بالا عمل می شود.برای درک این تکنولوژی نمونه عملی از چگونگی روش بصورت ساده در دو عکس بالا نشان داده شده تا کاملا نحوه عمل استتار مشخص شود. ترکیب هزاران دوربین کوچک و صفحه تصویر ساز کوچک در کنار یکدیگر جهت پوشش پشت و جلو یک جسم.

در این شیوه دوربین در کنار پیکسلهای تصویر ساز قرار گرفته و مثل یک دیوار کاشی کاری شده تصویر پشت را به جلو و بلعکس منتقل می کند و جسم پوشیده شده با این پوشش به سختی قابل تشخیص می باشد یا عملا غیر قابل دیدن می شود. این روش برای اجسام متحرک طراحی شده است.

این شیوه عمل ، ارتش آمریکا را در دهه آینده متحول می کند.



اف-22 در آینده می تواند از نظر بصری نامرئی شود.





سرپرست بخش اسکانک لاکهید می گوید : می توان با استفاده از تغییرات شیمیایی و الکتریکی کنتراست و رنگ بدنه هواپیما را تغییر داد.ما به تولید کاربردی این تکنولوژی نزدیک شده ایم.




نتیجه همه موارد گفته شده و مواردی که هیچ اطلاعاتی در مورد آنها به بیرون راه پیدا نکرده قابلیت نبرد ماوراء دید بصری خطرناکی به شکاری اف-22 داده بصورتی که به دشمن حمله می کند بدون اینکه دشمن هشداری دریافت کند یا چیزی ببیند.


اف-22 فقط تاج تکنولوژی اختفا نیست. اختفا فقط یک بازوی قدرتمند این جنگنده است. چیزی که در درون این جنگنده خفته ، از اختفای برترش کمتر نیست. در ادامه خواهیم فهمید که اف-22 رپتور فقط یک بدنه با سطح مقطع راداری بسیار کم نیست و مفهوم سیستم آن حداقل 20 سال از دیگر تسلیحات جلوتر است و اینکه چرا تکنولوژی بی رقیب اف-22 برتری را در هر نبردی تضمین می کند!




برداشت فقط با ذکر نام منبع و نویسنده مجاز است!




منابع:


 
[External Link Removed for Guests]


http://www.f22fighter.com/stealth.htm


http://www.parvus.com/product/overview.aspx?prod=f-22cnibattery


www.lockheedmartin.com/


www.f22-raptor.com/about/history.html


www.globalsecurity.org/military/systems/aircraft/f-22-manu.htm



http://www.es.northropgrumman.com/solutions/f22aesaradar/index.html

 
آرشیو شخصی
 

 اف- 22 رپتور جهشی بزرگ

قسمت پنجم بخش اول



سیستم های یک ابر جنگنده :



سیستم های قرار داده شده در کابین اف-22 رپتور آینده جنگ ها را نشان می دهد. اف-22 رپتور تکامل ناوبری ، سرعت عمل ، فرمانده ای حمله و دفاع هوایی است.


کامپیوترها و پرواز :

زمانی اکثر طرح ها بصورت ویژه از نظر علم هوا فضا پایدار طراحی میشد. ولی بعد طراحان متوجه شدند اگر دنبال مانورپذیری هستند باید هواپیما تا آنجا که ممکن است ناپایدار طراحی شود. این یک نیاز را موجب شد ، داشتن توان فنی در الکترونیک پیشرفته و سنسورهای برتر.

اولین هواپیما با این خصوصیات پیشرفته جنگنده اف-16 بود که بدون کنترل کامپیوتر سقوط می کند. در اف-14 و اف-15 طراحی پایدار مورد استفاده قرار گرفته یعنی جنگنده های فوق تمایل به پایدار بودن دارند و در این جنگنده ها کنترلها در صورت قفل شدن بطور ذاتی جنگنده تمایل به بازگشت به سطح امن دارد. اما در طراحی اف-117 ، اف-16 ، اف-22 ، اف-35 و جنگنده یورو فایترتایفون طراحی ناپایدار می باشد و بدنه دائم تمایل به چرخش دارد و بدون کنترل کامپیوتری نمی شود جنگنده را هدایت کرد.

اما این نوع طراحی به مانورپذیری بالای این جت ها کمک بزرگی کرده و در واقع هر چه پایداری کمتر باشد جنگنده مانورپذیرتر خواهد شد اما نیازمند به کامپیوترهای بسیار قوی خواهد بود تا در ثانیه هزاران بار سطوح کنترل و باله ها را حرکت دهد تا هواپیما متعادل باقی بماند. برای کنترل جنگنده تایفون 2000 اروپایی 3 کامپیوتر پرقدرت در آن قرار داده شده تا موقعیت جنگنده را در یک محیط شبیه سازی نزدیک به واقع کنترل کند. اف-117 به دلیل شکل ویژه خود نیاز به سیستم هدایت کامپیوتری دارد و در کل مسیر پرواز خود در حالت پرواز خودکار قرار دارد ، بخصوص در زمان بمباران تمام مدت در کنترل کامپیوتر قرار دارد.

در ادامه با پیشرفت در زمینه الکترونیک کل ناوبری و تجهیزات درونی تغییر کرد. در غرب جنگنده ها زودتر به سمت استفاده از تراشه های الکترونیکی حرکت کردند چرا که غربی ها در این زمینه قویتر بودند و نتیجه دو نوع الگو را بوجود آورد در یک طرف شوروی به مکانیک طراحی توجه کرد چرا که در الکترونیک عقب بود و با وجود اینکه از الکترونیک استفاده می کرد اما تقریبا از الکترونیک منسوخ شده در غرب بهره برده بود و در مقابل غربیها محور قدرت را روی الکترونیک گذاشته و برتری را بر الکترونیک خود بنا کردند چرا که خالق این صنعت پیشرفته بودند.

جنگنده ای مانند اف-35 در مانورپذیری از رقیبان اندکی عقب می باشد اما این فاصله را با الکترونیک پیشرفته پر کرده است. حال اف-22 هم در مکانیک پروازی و هم در الکترونیک هزینه کرده و نتیجه جنگنده ای خوب اما پر هزینه شده است.هر چند اف-35 و اف-22 با دید متفاوتی ساخته شده اند و برای کار ویژه خود طراحی شده اند. اف-22 یک رهگیر و شکارچی آسمان است هر چند به یک بمب افکن هم تبدیل شد. مانند اف-14 که یک رهگیر بود و در آخرین سالهای خدمت یک بمب افکن هم شد.

یک جنگنده باید بسیار خوب طراحی شده باشد که بتوان آن را به یک جنگنده چند نقشی تبدیل کرد نمونه فعلی آن اف-15 ایگل است که پتانسیل تبدیل بسیار وسیعی دارد و هر کشوری نوع کاربری خود را روی این جنگنده پیاده می کند. اف-22 رپتور از ابتدا به عنوان یک جنگنده چند نقشی ساخته شد. توان جنگ هوا به هوا در کنار توان جنگ هوا به سطح ، جنگ الکترونیک ، جاسوسی و شنود تنها گوشه ای از نقش های این جنگنده برای آینده است.

نکته ای را یادآوری کنم که یکی از علومی که با علم الکترونیک پیشرفت کرد و بعد مانند روح در تن صنعت الکترونیک قرار گرفت صنعت جوان و نوپای نرم افزار بود. این پیشرفت خود نیازمند علم ساخت تراشه قابل برنامه ریزی بود همان ICهای قابل کنترل توسط نرم افزار و در ادامه قدرت قرار دادن قطعات الکترونیکی بصورت فوق فشرده با نام چیپ الکترونیکی این صنعت را متحول کرد و وقتی نرم افزار به الکترونیک اضافه شد به آرامی روال پیشرفت به سمت ساخت الکترونیک خام هدایت شد.

در این پیشرفت بزرگ شما قطعه الکترونیکی را ساخته بدون اینکه نقشی برای آن تعریف شود. وقتی کد برنامه در آن قرار داده می شود کد خود برای هر ورودی و خروجی وظیفه خاصی تعریف می کند این آینده است. وقتی صنعت میکروکنترلرهای فوق هوشمند به سطحی جدید وارد می شود.

سیستم هدایت بی دردسر در جنگنده تایفون در حدود یک گیگابایت حجم اشغال می کند اما به این جنگنده در مقابل برترین جت های جنگنده روز دنیا و موشک های زمین به هوا مانورپذیری و قدرت گریز بالایی داده است.

ببینیم در زیر بدنه شکاری رپتور چه تجهیزاتی نصب شده و الکترونیک آینده را از نزدیک بررسی کنیم.



شکاری اف-22 رپتور مجهز به پیشرفته ترین تجهیزات ناوبری وهدایت می باشد که یک جنگنده می تواند داشته باشد. چیزی که فقط در فیلم های علمی تخیلی دیده می شود.



همکاری نزدیک یک رادار پرقدرت و مجموعه ای از سنسورهای حساس ، سیستم ارتباطی پیشرفته و یک سیستم جنگ الکترونیک پر قدرت چند کاره ، در کنار هوش مصنوعی باعث شده خلبان رپتور کمترین درگیری را برای آنجام ماموریت داشته باشد و فقط به نابود شدن اهداف فکر کند.



این شکاری اکنون یک نمونه برای مقایسه دیگر جنگنده ها شده است و کارایی هر جنگنده ای جدیدی را از هر نظر با اف-22 مقایسه می کنند. رقیبانش سعی در الگوبرداری از این طرح دارند. اما اف-22 ثابت کرده است فقط داشتن یک طرح مشابه باعث موفق شدن دیگران نخواهد شد. در واقع در زیر پوسته ای این شکاری دنیایی از پیشرفت و برتری وجود دارد که رسیدن به آن سطح از قابلیت تا کنون ممکن نشده است. جوهر درونی این شکاری بیش از این پیچیدگی دارد.



این شکاری دید طراحان آن را در خود مخفی کرده ، وقتی تجهیزات نصب شده در آن حتی برای دهه آینده هم جدید و حیرت آورد است. تصور فهم تکنولوژی آن هوش از سر هر شخصی خواهد برد!
بعضی سیستم های این شکاری اکنون کاربردی ندارد ولی 20 سال دیگر نیاز خواهد شد. شاید آینده نگری زیاد باعث افزایش هزینه ساخت و در مواقعی باعث دردسر شود مانند مشکلات و نقص های سیستم این شکاری که ریشه در تکنولوژی جدیدتر آن دارد. میشد سیستم ساده تری در آن نصب کرد اما مهندسان راه دشوار را انتخاب کردند تا جنگنده اف-22 رپتور یک ستاره باشد ، با تمام مشکلات و حاشیه هایی که بوجود خواهد آمد.
ساختار سیستم اف-22 رپتور



در عکس بالا شما RACKS CIP را می بینید که بصورت قفسه هایی نشان داده شده اند. در عکس 2 قفسه اصلی بنام CIP وجود دارد که با یک خط داده پرسرعت بنام MGMT به هم متصل هستند.

سامانه MLDS که همان سیستم ردیاب حرارت اف-22 است به CIP2 متصل می شود و سیستم جنگ الکترونیک و ضد جنگ الکترونیک اف-22 خود قفسه ای جدا دارد که این قفسه خود به قفسه CIP2 متصل می شود. دو قفسه برای سیستم CNI اختصاص دارد که برای ناوبری ، جستجو و ارتباطات اف-22 با خارج استفاده می شود که همزمان به دو کامپیوتر CIP1 و CIP2 متصل است.

رادار AN/APG-77 جنگنده اف-22 خود قفسه ای جدا دارد که در نهایت به CIP1 متصل می شود.

در سمت راست قفسه ای بنام VMS همان سیستم مدیریت داخلی اف-22 را شکل می دهد و سیستم یکپارچه مدیریت جنگنده بنام IVSC با یک قفسه که بصورت مشترک با چند سیستم دیگر همزمان به دو CIPS متصل است.

در کنار اینها چند قفسه دیگر هم وجود دارد که هر کدام وظایف مختلف را آنجام می دهند. هر بخش به مرور پذیرای ماژول بهتر شده و قدرت جنگنده اف-22 افزایش می یابد. پهنای باند خطوط رابط بین قسمت های مختلف با دقت انتخاب شده تا کارایی در نهایت ممکن و شاید فراتر از نیاز فعلی وجود داشته باشد. هر قفسه فرعی توسط یک خط فیبر نوری با پهنای باند 50 MBs و گذرگاه پر سرعت HSDB با یکدیگر ارتباط دارند.


نکته : برتری اف-22 در استفاده از قفسه مخصوص برای هر کدام از سیستم ها می باشد به عنوان مثال آیا سیستم جنگ الکترونیک باید بروز شود پس ماژول جدید برایش بسازید. آیا روش جدیدی جهت ارتباط با ماهواره اختراع شده مشکلی نیست ، اف-22 پذیرای ماژول آن می باشد. آیا یک سیستم پدافند راداری جدید ایجاد خطر می کند باز هم مشکلی نیست ماژولی با توانایی از کار انداختنش طراحی کنید و در اف-22 در قفسه جنگ الکترونیک اضافه کنید. این طراحی موجب می شود اف-22 همیشه برای دشمنان یک جنگنده خطرناک باقی بماند. جنگنده رپتور طوری طراحی شده تا برتری هوایی را تا 2035 تضمین کند و این دلیل قیمت بالای آن است.



مبدل پیشرفته :

بین قسمت CIP و بخش CNI رابطی با نام LLSP وجود دارد که به معنی پردازش و تبدیل سیگنال فرکانس پایین بوده و مغز این سیستم یک پردازنده ساخت شرکت مشهور Texas Instruments به نام پردازنده SMJ320C31 است که یک نوع مبدل پیشرفته جهت کد کردن داده و تبدیل داده الکترونیکی به نوری می باشد. که کار ترجمه داده بین واحد CNI که ناوبری ، ارتباط و جستجو می باشد با بلوک های CIP اصلی را آنجام می دهد.



بخش پردازش داده CIP :

هر CIP در اف-22 یک سوپر کامپیوتر با قدرت پردازش 10.3 بیلیون بایت در ثانیه می باشد!
هر CIP یک کامپیوتر مجهز به چند ورودی وخروجی مختلف است که توسط شرکت ریتوئن ساخته شده و امکانی جهت اضافه کردن یک CIP سوم نیز وجود داشت که اکنون مورد استفاده قرار گرفته است هر چند CIPها هنوز فضا برای ماژول اضافی دارند.



از دیگر شرکت هایی که در تکمیل CIPها نقش داشته اند می توان به :

شرکت سیستم های هریس اشاره کرد که کار ساخت تجهیزات انتقال ، مبدلها و کابلهای فیبر نوری مربوطه که در اتصال CIP نقش دارند را به عهده داشته است.
شرکت اسمیت واقع در انگلیس که کار ساخت حافظه و دستگاه ضبط دیجیتال تصاویر دریافتی را بر عهده داشته است.

شرکت جنرال دینامیکس که کار ساخت واحد مهم LRM را بر عهده داشته است. بعد در مورد نقش این بخش مهم توضیح داده می شود.

بخش کنترل آتش و سیستم های موشکی لاکهید که وظیفه ساخت سیستم رابط CIPها با پردازشگر سنسورهای IR را بر عهده داشته است.

شرکت BAE سیستم که وظیفه ساخت پردازشگرهای گرافیکی را بر عهده داشته است.

در درون هر CIP تا 66 ماژول در دو ردیف کنار هم نصب می شود، به ماژول ها SEM-E گفته می شود و در هر سمت یک ماژول سیستم DDPE پیاده شده که به معنی وجود دو پردازشگر دوبل در هر سمت ماژول می باشد. نوع پردازشگرهای داده دوبل از نوع پردازشگر i960 اینتل بوده که در سال 2005 نوع جدیدتر این خانواده نصب شده است.اکنون نمونه i960MX مورد استفاده قرار گرفته است.



یک پردازشگر اینتل i960 نمونه ای غیر نظامی آن
هر پردازشگر دارای خطوط اتصال با سرعت 25 تا 35 مگاهرتز بوده که توسط یک خط 332 پین به ماژولها متصل می شود و با 4 خط فیبر نوری با بیرون CIP در ارتباط است همچنین با یک سیستم خنک کننده ویژه بنام LFT خنک می شوند.

2 خط خنک کننده پشتیبان به هر واحد CIP اختصاص داشته که قدرت بالایی به این واحدها داده است. گفتنی است که تمام خطوط اتصال سنسورها از نقاط مختلف بدنه با کابل فیبر نوری پر سرعت داده را جابجا می کنند.



تجهیز کامپیوتر اف-22 به سیستم DSPE :

در یک ارتقاء مهم کامپیوتر اف-22 مجهز به یک سیستم مدرن شد. این سیستم قابلیت جدیدی است به نام DSPE که به معنی پردازش سیگنال رادار بصورت دوبرابر. توانی که این سیستم جدید مصرف می کند 80 وات دیگر به منبع تغذیه تحمیل می کند.

حال این سیستم برای چه بکار می رود؟

سیستم DSPE یعنی پردازش دوبرابر اطلاعات رادار. این سیستم هم در جمینگ و هم در ضد جمینگ دشمن را به شدت آزار خواهد داد.این سیستم به راحتی قدرت پردازشی باور نکردنی به اف-22 در مقابل رادارها و جمرهای کنونی به اف-22 می دهد. بعلاوه دقت هدفگیری و رهگیری همزمان چندین هدف را بشدت در محیط های آلوده به اخلالگر رادار افزایش می دهد.

با این سیستم ، فریب و فرار از چنگال اف-22 به یک امر دشوار تبدیل می شود. قدرت پردازش راداری اف-22 با این سیستم جدید به مرزی فراتر از نیاز امروز می رسد.




چشم پیشرفته ای رپتور سیستم IRST در اف-22رپتور :

ابر سیستم NRSP چیست؟

با اینکه سیستم جستجوگر امواج پسیو AN/ALR-94 این جنگنده ساخت شرکت BAE سیستم است اما سیستم جستجوگر پیشرفته مادون قرمز AN/AAR-56 در اف-22 رپتور ساخت بخش سیستم های موشکی و کنترل آتش لاکهید زیر گروه این شرکت در اورلاندو واقع در فلوریدا است.

سیستم NRSP در واقع مغز پردازش سیستم ردیابی حرارت در اف-22 می باشد. این NRSP توان پردازش و کنترل تا 3 سیستم MLDS را دارد. سیستم رهگیری غیر فعال در اف-22رپتور در حال حاضر از یک سیستم MLDS ، سه کارت کنترل کننده و شش سنسور و دریچه پنهان تشکیل شده است. توجه شود که هر MLDS اکنون در یک اف-22 تا 6 سنسور IR را کنترل می کند. هر دو سنسور توسط یک ماژول کارتی کنترل می شوند و در مجموع فعلا سه ماژول نصب شده است. این یعنی شما در نهایت توان می توانید 18 سنسور جستجوی اشعه متفاوت داشته باشید. با این نگاه آینده نگر راه برای نصب سنسورهای جدیدی که در حال ساخت است هموار است.



عکس بالا یک سیستم MLDS AN/AAR-56 به همراه دریچه سنسور در اف-22 را نشان می دهد.

هر سنسور IR در اف-22 دارای دو ف_*ل_ن*__ر است که کارایی این دو دقیق مشخص نشده ولی نقش مهمی در دو نوع تصویرسازی دارند. قابلیت IRST که همان جستجوی حرارت می باشد فقط یکی از قابلیت های این سیستم می باشد. در واقع این سیستم بیش از یک ماموریت دارد. سیستم به سادگی حرارت یک موشک هوا به هوا یا موشک زمین به هوا را از فاصله بسیار دور شناسایی می کند. سیستم توان تشخیص حرارت بجای مانده از وسایل زرهی در میدان جنگ ، رهگیری و کشف محل جدید ادوات نظامی دشمن را داشته و تا زمانی که اندکی حرارت باقی باشد دشمن قابل شناسایی خواهد بود. بعلاوه قابلیت تهیه عکس و فیلم برای تجسس با تجهیز به الگوریتم های پیچیده برای جاسوسی و نقشه برداری حرارتی با هدف تهیه الگویی دقیق با کمترین میزان حرارت مشاهده شده از سطح یکی از موارد استفاده از آن است.



سنسور حرارت یاب سوخو T-50 در جلو کابین خلبان عکس سمت راست


توجه شود که اف-22 بدلیل حفظ قابلیت گریز از رادار سنسورها را در بدنه مخفی کرده است و این سنسورها متحرک نیستند اما هر کدام زاویه وسیعی را پوشش می دهند. دریچه های پوشش دهنده که روی هر سنسور نصب می شوند طوری ساخته شده اند که مانع بازتاب راداری سنسور شوند.



سنسورهای ردیاب حرارت مورد استفاده در شکاری اف-22 رپتور که به سیستم MLDS متصل می شوند.

در اف-22 رپتور پوشش 360 درجه توسط 6 سنسور بدست آمده که دو سنسور پشت کابین خلبان نصب شده که ناحیه پشت جنگنده را هم پوشش می دهد و دو تای دیگر در ناحیه زیر بدنه جهت مقابله با تهدیدات زمینی نصب شده و دو تای دیگر هم در دو سمت جنگنده نصب شده که وظیفه پوشش سمت چپ و راست جنگنده را دارند.

این سنسورهای چند عملکردی قابلیت مختلفی را با هم مجتمع دارند. اگر جنگنده دشمن توسط یکی از آنها رهگیری شود و جنگنده دشمن از دید سنسور پشت خارج شده به سمت چپ اف-22 تغییر موقعیت دهد با خروج از محدوده یک سنسور ادامه رهگیری به صورت خودکار به سنسور بعدی سوئیچ می شود این کار در سنسورهای حرارت یاب دیگر با چرخش سنسور آنجام می شود اما در اف-22 اختفا باعث استفاده از 6 سنسور با زاویه باز و ثابت شده است و کار چرخش بصورت الکترونیکی آنجام میشود.

برتری این نوع سنسور نسبت به مدل متحرک در سرعت بالای ردیابی بدلیل آنجام آن به روش الکترونیکی نسبت به حالت مکانیکی است. برتری دیگر سنسور های رپتور نسبت به مدل مورد استفاده در سوخو T-50 افزایش قابلیت اختفای جنگنده به دلیل مخفی بودن آنها در نقاط مختلف بدنه است و همچنین قابلیت ادامه رهگیری در تمام گستره 360 درجه اطراف جنگنده اف-22 رپتور. بخصوص در ناحیه زیر بدنه اف-22 برای مقابله با تهدیدات زمینی تجهیز شده است.

بطور مثال اگر بر روی زمین یک سایت پدافند موشکی یا مسلسل کالیبر بالا در حال آتش باشد به سادگی توسط اف-22 قابل رهگیری بوده و بدون استفاده از رادار اصلی جنگنده می شود روی آن قفل کرد. فقط کافی است که کمی حرارت تولید شود سپس سیستم تصویری فعال شده و در صورت نیاز بخشی از پرتو رادار نیز روی آن متمرکز می شود.

6 سنسور IR در این شکاری توسط خطوط فیبر نوری مجهز به قابلیت رفع خطا با ماژولهای کارتی در ارتباط هستند. این سیستم رفع خطا تضمین می کند داده تولید شده سنسورها برای دیگر بخش ها کاملا قابل اعتماد باشد.

همانطور که گفته شد در اف-22 سنسورهای حرارت یاب چند وظیفه ای هستند یک از این وظایف کمک به سیستم جنگ الکترونیک است و بخشی از آن نیز بحساب می آیند.

ترکیبی از نقشهای متفاوتی که برای این سنسورها تعریف شده باعث ایجاد یک تعریف جدید از سنسور جستجو و تصویر ساز حرارتی شده است. بطور مثال اگر موشکی به سمت اف-22 شلیک شود سنسورهای جستجوگر حرارت این جنگنده از چنان قدرتی برخوردارند که علاوه بر ردیابی و کشف حرارت منتشر شده از موتور موشک شلیک شده می تواند حرارت خط سیر موشک در پشت آن را ردیابی کنند بعد این سیستم توسط کامپیوتر به سیستم جستجوگر پسیو امواج رادیویی AN/ALR-94 متصل شده و با سنسورهای این سیستم پسیو که در همان سمتی قرار دارند که حرارت منتشر می شود امواج کنترل کننده موشک فوق که از جنگنده یا سیستم دفاعی مستقر بر روی زمین ارسال می شود را شنود کرده بعد سیستم اخلالگر فعال شده هدایت موشک را مختل می کند. همزمان سیستم جستجوی حرارت AN/AAR-56 خود کنترل رها کردن تله فلر را بدست گرفته و مستقل از خلبان می تواند دائم وضعیت موشک را کنترل کرده تا اطمینان پیدا کند موشک منحرف شده یا خیر همزمان اگر قفل توسط رادار آنجام شده باشد سیستم علاوه بر اخلاگر رادار از تله چف هم استفاده کرده و کل این محاسبات و عملکرد بدون اینکه خلبان را درگیر کند آنجام شده است و این شانس رسیدن موشک به اف-22 را بسیار کاهش می دهد. هر چند رها کردن تله فلر و چف را خلبان هم بصورت دستی می تواند آنجام دهد.

یکی از قابلیت های عجیب و بی نظیر این سیستم حرارتی قابلیت پیش بینی مسیر آتش بارهای زمینی دشمن است و این زمانی که جنگنده در ارتفاع قابل دسترس دشمن پرواز می کند میتواند جلوی عبور اف-22 از مسیر دیوار آتش دشمن را بگیرد. در یک مبارزه با موشک های رهگیر دشمن خلبان اف-22 به سیستم هوش مصنوعی و پردازش مسیر حرکت اعتماد می کند. یعنی شبیه ساز مسیر حرکت می تواند مانند یک ماشین زمان مصنوعی به خلبان اف-22 کمک کند تا از ورود به مسیر نهایی موشک های شلیک شده دوری کرده و از خطر دوری کند. تغییر در نرم افزار منجر به چه توانی میشود!



تغییر در نرم افزار سیستم (IRST) اف-22 :

سنسور AN/AAR-56 در شکاری رپتور از نظر نرم افزاری و سخت افزاری متحول شده است این سیستم که توسط بخش الکترونیک شرکت لاکهید ساخته شده مورد بازنگری قرار گرفته است و اکنون توان بالایی در ردیابی اهداف پیدا کرده است. در تغییر جدید این سیستم می تواند در 3 حالت جستجوی ( UV, IR, optical ) فعالیت کند. که این کمک می کند بتواند از فواصل دور هر نوع تهدیدی را شناسایی و همزمان رهگیری چند هدف را آنجام دهد. اساسا هدف از تغییر در این سیستم دادن توان رهگیری و قفل پیشرفته روی اهداف ویژه و مخفی است ، این سیستم به دلیل پیچیدگی که دارد می تواند در سرعت های مافوق صوت نیز تصاویر با وضوح بالا تولید کند این کیت جدید اولین مدل با این قابلیت است که در اف-22 نصب شده است.

یک برتری سنسورهایی با توانایی شناسایی امواج UV قدرت کشف تجهیزات مخفی شده زیر پوشش استتاری است. این شیوه را با مثالی روشن می کنم.


گوزنهای شمال آلاسکا دارای چشمانی هستند که می توانند امواج UV منتشر شده از خورشید را که به گیاهان می تابد تشخیص دهند. این حیوان می تواند امواج بازتابی از برگی که در زیر یخ و برف پنهان شده را ببیند. این بقاء حیوان را تضمین می کند. حال مهندسین لاکهید این ایده را بکار برده اند تا به رپتور توان دیدن اجسام مستتر در زیر پوشش را بدهند.




سیستم خنک کننده سنسورهای تصویر ساز در وسط عکس در داخل بدنه اف-22 رپتور





کابلهای الکتریکی و شیلنگ های فشار قوی در بدنه و تکنسین لاکهید !



تصویری از CIPها در سمت راست بدنه جنگنده اف-22.



وجود یک سیستم باز جهت بروز رسانی در آینده هم از نظر سخت افزاری و هم نرم افزاری باعث می شود شکاری رپتور هیچ زمان در مقابل جنگنده های آینده بازنده نباشد.




لایه های مختلف در سیستم کامپیوتر و شبکه داخلی اف-22 در عکس مشخص شده است. در سیستم اف-22 سه لایه کاربردی ، لایه میان افزار و لایه سخت افزار تعریف شده که رابط لایه سخت افزار با میان افزار یک باس داده بنام PI است. این نوع چینش باعث میشود هر لایه جداگانه قابل تغییر و بروزرسانی باشد. کل سیستم توسط خطوط دیجیتالی با ابر شبکه GBM اصلی در ارتباط هستند.




سیستم ترمیم آسیب اف-22 رپتور:

اگر شما درون یک اف-15 باشید اولین موشکی که در کنار بدنه منفجر شود به بدنه آسیب جدی می زند و تمام سیستم داخلی را مختل می کند و اف-15 شما راهی جز سقوط ندارد. یکی از ویژگی های اف-22 استحکام بدنه در مقابل انفجار می باشد. طوری که می تواند ضربه ناشی از انفجار را تا حدود زیادی تحمل کند و کمتر از دیگر جنگنده ها آسیب ببیند. علاوه بر این جنگنده از یک پوشش محرمانه برای پوشاندن مهمترین بخش های سیستم استفاده می کند که در مقابل نفوذ گلوله و ترکش مقاوم است. با وجود این مجهز به سیستم خودکار ترمیم آسیب به تجهیزات می باشد و از راه پیکر بندی مجدد سیستم ، ثبات به جنگنده برگردانده می شود.




مکانیزم بازیابی با از دست دادن یا عدم کارایی درست ماژولها فعال شده و پیکربندی جدیدی را برای سیستم های جنگنده تعریف می کند.




این مکانیزم معمولا در مواردی مانند آسیب در جنگ ، از دست دادن یک موتور و یا ژنراتور و یا سیستم خنک کننده فعال می شود و یک سری ماژول یدک بنام SEM-E جهت حمایت وارد عمل می شود.

سپس مکانیزم اورژانسی شروع به پیکربندی مجدد تجهیزات می کند بشکلی که جنگنده امن به پایگاه برگردد. این سیستم بصورت خودکار قدرت سیستم را به بخش ارتباطات ، سیستم ناوبری TACAN ، سیستم فرود و سیستم شناسایی تهدیدات متوجه می کند و سنسورها وبخش های کم اهمیت مدار را خاموش و از جریان خارج می کند.
این قابلیت بارها درتمرین با شبیه ساز اف-22 توسط خلبانها آزمایش می شود تا مهارت کامل در مواقع عملیات واقعی حاصل شود.در زمان وقوع آسیب هم می شود ، با فشردن یک کلید سیستم پشتیبان را فعال کرد و هم امکان فعالیت خودکار وجود دارد.

بسته به میزان آسیب کامپیوتر تصمیم می گیرد خود شروع به احیای سیستم کند یا اختیار تصمیم گیری را به خلبان دهد. در بخش الکترونیک این جنگنده در صورت وارد آمدن آسیب به ماژولها باز هم می تواند خود را تعمیر کند. معمولا ماژول معیوب تست شده و در صورتی که از نظر هوش مصنوعی سیستم فاقد عملکرد تشخیص داده شود از جریان کار سیستم خارج شده و مدار تغذیه آن قطع ، سپس سیستم برنامه خود را در جای دیگر راه اندازی مجدد می کند.

در یک عملیات اگر اف-22 هدف حمله قرار گیرد و آسیب وارده کلی نباشد می شود با این سیستم اف-22 را به حالت امن برگرداند و جنگنده حتی با وجود آسیب فیزیکی به بالها نیز توسط سیستم فوق تعمیر شده و هنوز خوب عمل خواهد کرد. داشتن هدایت کامپیوتری یک برتری بزرگ برای اف-22 است. اگر سیستم هدایت بالها آسیب ببیند فقط سیستم هدایت کامپیوتری می تواند تعادل جنگنده را حفظ کند این یک برتری در برابر سیستم پرواز بدون کنترل و تصحیح کامپیوتری است. در قسمت دوم مقاله اف-22 به این موضوع اشاره شده بود.

اگر اف-22 توسط خلبان به هر شکلی تغییر مسیر داده شود و توفان شدید هم در مسیر پرواز باشد سیستم تصحیح مسیر اجازه نمی دهد جنگنده حتی یک سانتی متر هم منحرف شود و تا ابد به همان جهت حرکت خواهد کرد. حال در هر زوایه ای که بدنه قرار گیرد جنگنده به همان حالت به حرکت خود ادامه می دهد. اوج پیشرفت این سیستم را فعلا اف-22 و تایفون 2000 نشان می دهند.
البته تایفون اروپایی فاقد سیستم ترمیم آسیب است. خوب ارزانتر هم هست و هیچ ارزانی بی حکمت نیست.

همیشه بصورت موازی چند سخت افزار و نرم افزار پشتیبان در اف-22 در حال اجرا می باشد تا سریع وارد عمل شوند. این قابلیت باعث می شود شکاری اف-22 با وجود آسیب فیزیکی هنوز توان درگیری و یا برگشت را داشته باشد.

مفهوم سخت افزار مجازی در رپتور به اوج خود رسیده است ، طوری که بیشتر قطعاتی که در دیگر هواپیماها وجود فیزیکی دارد در شکاری رپتور به سطح مجازی برده شده است و توسط قدرت برنامه ریزی تراشه ها در یک گوشه کامپیوتر اف-22 فعال است و همین برتری بالایی برای رپتور است.



پتانسیل کامپیوتر درونی اف-22 رپتور:

در این سوپر کامپیوتر پیشرفته در حال حاضر 19 عدد از 66 شکاف توسعه در بلوک 1 و 22 تا از 66 عدد شکاف توسعه در بلوک 2 خالی بوده و استفاده نمی شود.که می توان در آینده جهت رشد قدرت سیستم جهت کار با تسلیحات آینده و سنسورهای جدید استفاده شود. در حال حاضر سیستم رپتور تا حدود 70 درصد تکمیل شده و جهت پشتیبانی در آینده بدون ایجاد تغییر فضای درون بدنه تا 30 درصد پذیرای ماژول ارتقاء می باشد. درون بدنه اف-22 فضای لازم برای نصب سخت افزارهای جدید پیش بینی شده است.



همانطور که دیده می شود CIP شماره 3 در جنگنده اف-22 نیز مورد استفاده قرار گرفته استراتژی چینش ماژولها در سه CIP بر اساس تعادل استوار شده و هر CIP بصورت یکسان در وظایف نقش دارند البته هر CIP وظیفه مخصوص و اصلی دارد و در کنار آن برای موارد دیگر هم استفاده می شود.

قدرت اف-22 می تواند بعد از تکمیل ظرفیت سه CIP موجود تا 200 درصد افزایش یابد که این میزان بسیار فراتر از نیاز برای دو دهه آینده است.

سیستم خنک کننده درونی توان خنک کردن بلوک 3 را نیز دارد و به آسانی می تواند بدون تغییر نوع تا نهایت ارتقاء ممکن در بلوک ها را به آسانی پشتیبانی کند.
بطور مثال در جنگنده اف-16 این جنگنده به نهایت ظرفیت خود رسیده و دیگر نمی توان در بدنه فوق سخت افزار اضافه کرد.

سیستم برنامه ریزی ماموریت قرن 21ام رپتور :




سیستم برنامه ریزی ماموریت اف22 ساخت شرکت فرچایلد بوده و می تواند جهت کنترل سنسورها در یک ماموریت برنامه ریزی شود. این سیستم قدرت ذخیره چند صد ماموریت متفاوت شامل شرایط جنگی، ماموریت شناسایی و تجسس ، دفاع هوایی و غیره را دارد. بعلاوه هسته مرکزی سیستم عامل آن توسط این سیستم قابل حمل توسط مهندسان قابل دستیابی و تغییر است. بطور مثال هر خلبانی در اف-22 یک شناسه و مشخصات تعریف شده دارد و وقتی مجوز پرواز خلبان با اف-22 صادر می شود او باید از طریق این سیستم به کامپیوتر اف-22 معرفی شود.

یک برتری این سیستم در این است که هر خلبان تنظیم خود را اعمال می کند و هر اف-22 چند خلبان با فیزیک بدنی متفاوت را خواهد داشت با مشخصات مخصوص به خود. حتی میزان مصرف اکسیژن مورد نیاز هر خلبان محاسبه شده و مخصوص او خواهد بود و در طول پرواز این نوع اطلاعات اعمال و نتایج ذخیره می شود.

می توان با یک دستور ساده کل پروازهای آنجام شده یک خلبان از اولین ثانیه ثبت پرواز تا کنون را با نحوه عملکردش در طول پرواز بدست آورد ، یا می شود کل شلیک ها و رهگیریهای آنجام شده را از درون کامپیوتر رپتور به یک سیستم شبیه ساز کپی کرد. مفهوم این سیستم چیزی بیش از اینها را شامل می شود.




ساختار داخلی هر CIP در عکس بالا دیده می شود بعلاوه شبکه بندی و گره های مربوطه. می توان اف-22 را یک شبکه ای کامپیوتری پرنده نامید مدلی از ابر شبکه های آینده و البته گرانقیمت .

ظرفیت پردازش فعلی این سیستم در حال حاضر 20 میلیارد عملیات در ثانیه می باشد. که قابلیت افزایش تا سقف 50 میلیارد را دارد. سیستم می تواند 700 میلیون دستورالعمل در ثانیه را پردازش کند که در نهایت توان این پردازش تا 3 برابر می تواند افزایش یابد.

فضای حافظه 300 مگابایت می باشد که تا میزان 650 مگابایت می توان آن را افزایش داد. 



پایان قسمت اول!

 
شماره پانزدهم [COLOR=#000000]- ویژه نامه بهار 1392 ([COLOR=#C00000]بر روی تصویر کلیک نمائید)   

 اف-22 رپتور جهشی بزرگ

قسمت پنجم بخش دوم!


رپتور یک جنگنده نیست! این جت سیستم جدید هدایت بمب و موشک در آسمان است.

توجه مهم نیست رپتور فقط 6 موشک آمرام دارد مهم این است که بمب افکن بی-2 چند موشک آمرام می تواند با خود حمل کند! یکی منبع ذخیره موشک دیگری می شود!!!

سیستم IFDL راز بزرگ اف-22 رپتور:


اکنون با استفاده دشمن از رادارهای پسیو ، مخابره یک پیام با سیستم های معمولی یک خودکشی خواهد بود. اف-22 از یک سیستم مدرن و غیر قابل رهگیری بنام سیستم IFDL جهت اشتراک داده و ارتباط ایمن در سکوت رادیویی کامل بین خلبانها استفاده می کند.



در زمان پرواز این سیستم می تواند از طریق خطوط ارتباطی در یک لحظه بین چند شکاری اف-22 ارتباط با پهنای باند بالا ایجاد کند تا اهداف تاکتیکی و فرامین به اشتراک گذاشته شوند. این شامل اشتراک سنسورهای IRST ، رادار و تسلیحات نیز می شود.

بطور مثال فرمانده می تواند میزان سوخت و تسلیحات جنگنده های دیگر را ببیند و آنقدر این سیستم کارآمد عمل می کند که فرمانده می تواند برای هر هواپیما در سکوت کامل رادیویی وظیفه تعریف کند و متوجه خواهد شد که کدام اف-22 هواپیمای دشمن را منهدم کرده و آیا سوخت و موشک کافی جهت درگیری با دشمن را در اختیار دارد یا خیر. این سیستم چیزی بیش از این را هم شامل می شود!

بطور مثال در تانک آبرامز اولین نسل از این سیستم آزمایش و نصب شد که به بخش لجستیک ارتش امکان برنامه ریزی برای سوخت وسلاح در طول عملیات طوفان صحرا در عراق را داد. با این سیستم مدرن می شود تعیین کرد یک آبرامز چند شلیک داشته و چه میزان سلاح و سوخت در طول یک عملیات مصرف شده و آیا توسط دشمن آسیب دیده یا خیر، دقیقا در چه مناطقی نیاز به نیروی پشتیبان است و به چه میزان پشتیبانی برای عملیات بعدی نیاز است. در یک عملیات نیروها از تغییر جنگ کاملا آگاه میشوند. چه در زمین ، دریا یا در آسمان.




یک کاربرد سیستم IFDL بطور مثال این خواهد بود که اگر شما در یک مبارزه موفق به از کار انداختن رادار چند اف-22 درگیر در منطقه شوید ، حال این اف-22 ها با رادار یک اف-22 خارج از دید شما قفل کرده و موشک خود را به سمت شما شلیک می کنند ، چرا که رادار بصورت اشتراکی مورد استفاده قرار می گیرد.

وجود یک اف-22 کل جمینگ را بی اثر می کند. این قابلیت شکست دادن اف-22 ها را اگر نگوییم غیرممکن می کند کار بیش از حد تصور مشکل می باشد. البته اگر این توان وجود داشته باشد که مدرن ترین رادار پرنده جهان را با جمینگ کاملا از کار انداخت و این کار را برای چندین اف-22 آنجام داد.




با ورود هر اف-22 به محدوده ارتباطی سیستم IFDL آن اف-22 به عنوان یک گره به شبکه ارتباطی اف-22ها اضافه می شود و می توان به تسلیحات و داده های به اشتراک گذاشته شده آن دسترسی داشت. از جمله اینکه مسیر حرکت از نظر تهدیدات زمینی و هوایی تا چه میزان خطرناک بوده و داده جمر داخلی به جمر دیگر اف-22ها منتقل شده و جهت مقابله در آینده آماده شد. این سیستم پیچده بیش از این قابلیت دارد.




بطور مثال در یک ماموریت با این سیستم جدید شرایط چنین خواهد بود: اف-22 با سرعت 1.5 ماخ به محدوده هدف می رسد سپس بمبی رها می کند و از منطقه خارج می شود.





اف-22 دوم در منطقه در حال پرواز است و بر روی هدف قفل کرده سپس کنترل بمب را بدست گرفته آن را هدایت می کند درحالی که کیلومترها از منطقه هدف فاصله دارد بدون هیچ تهدیدی از جانب دشمن ، این جنگ را کاملا تغییر می دهد.



نصب تجهیزات جدید در اف-22 :

سیستم اشتراک داده و سلاح IFDL فقط مخصوص ارتباط بین اف-22ها ساخته شده است حال برای ارتباط امن با دیگر هواپیماها چه فکری شده است؟



اف-22 تعریف جدید بمباران دقیق با سیستم MADL:

این سیستم جدید بطور کامل جهت اشتراک بمب و موشک در پنهانکارهای آمریکایی ساخته شده است.





اف-22 با استفاده از سنسور الکترواوپتیک اف-35 اهداف را رهگیری و با موشک خود منهدم می کند. این یعنی اف-22 به داده های رهگیری سنسور IRST و دیگر سنسورها که در اف-35 نصب شده دسترسی دارد و می تواند موشک خود را با داده های این سنسورها روی تسلیحات دشمن قفل کند. این وضعیت را اف-35 هم دارد. حال دیگر داشتن یک اف-35 در کنار اف-22 موجب ترکیبی مرگبار از برتری اف-22 درکنار برتری اف-35 میشود ، یعنی مفهوم جنگنده ترکیب شده!


تکنولوژی انقلابی دیتالینک MADL برای یکپارچه سازی با بمب افکن پنهانکار بی-2 برنامه ریزی شده و اساسا برای ایجاد یک خط ارتباط امن بین کل هواپیما های پنهانکار ایالات متحده در حریم هوایی دشمن بوجود آمده.




در زمان درگیری بمب توسط بمب افکن بی-2 یا اف-35 رها می شود و قفل روی هدف توسط اف-22 آنجام می شود. با این سیستم هم جمرها توان اخلال ندارند و هم کار دشمن برای مقابله چیزی بیش از مشکل می شود. چرا که اطلاعات توسط رادار دوربرد جنگنده اف-22 و سیستم دیتا لینک جدید به بمب منتقل می شود.

پیوسته هر اف-22 یا اف-35 یا بمب افکن بی-2 میتوانند تسلیحات خود را به اشتراک گذاشته و این حقیقت جنگ مدرن است.



ارتباط دیتالینک با تسلیحات میدان نبرد و ابزارهای تجسس در آسمان و زمین در کنار نشانه گذاری اهداف تا اف-35 و دیگر اف-22ها کار را تمام کنند. با این سیستم مهم نیست اف-22 بمب دارد یا نه فقط کافی است هدف را نشانه گذاری کند تا در صورت نیاز بمب افکن بی -2 یا اف-35 موشک کروز پرتاب کنند در واقع به اف-22 موشک و بمب قرض می دهند.





انتقال داده از آواکس و جی استار به اف-35

این سیستم ارتباطی اکنون در چه سطحی قرار دارد؟

این سیستم دیتا لینک جهت ارتباط ایمن بین بمب افکن بی-2 ، جت اف-35 و اف-22 فعال شده است. اکنون اف-35 خود مجهز به این سیستم از قبل است. بمب افکن بی-2 نیز تجهیز شده اما در مورد اف-22 تا کنون حدود 66 فروندی که مخصوص بمباران زمینی ارتقاء پیدا کرده اند نیز به این سیستم مجهز شده اند و در نهایت 88 فروند اف-22 به این سیستم مجهز می شوند. تمام این اف-22ها از نوع بلوک 30 هستند.

نکته : اف-22 هایی که از کارخانه بیرون می آیند بلوک 10 هستند و ارتقاء آنها شروع که شود مشخص می شود در چه نقشی استفاده خواهند شد. نیروی هوایی تعداد محدودی اف-22 رپتور بلوک 35 نیز دارد که پیشرفته ترین اف-22های در خدمت هستند. این جت ها رادار و سامانه های جدیدتری دارند.




پویش مشخصات و برد رادار دشمن توسط اف-35

طرح ارتقاء به سیستم MADL در دو فاز روی اف-22 ها پیاده شده که فاز اول کامل شده و فاز دوم در حال اتمام است.




حال بمب افکن بی-2 موشک کروز و بمب پرتاب می کند و به پایگاه باز می گردد. کار هدایت تا هدف با اف-22 و اف-35 هایی خواهد بود که در حریم هوایی دشمن پرواز می کنند. همکاری ترکیبی چند پنهانکار بصورت جالبی منجر به ضربه کشنده می شود.یکی در نقش حامل بمب و دیگری هدایت کننده بمب.



دیتالینک اف-35 با اف-22 های موجود در منطقه ، تبادل داده و مختصات اهداف به جت اف-35 از سوی اف-22 و بلعکس ، اف-22 کاملا می تواند نقش یک آواکس را بازی کند. سنسورهای پیشرفته ای آن گاهی سریعتر از یک آواکس تهدید را شناسایی می کند.

بودن یک اف-22 در حریم هوایی دشمن مانند بودن یک جاسوس در درون خاک دشمن می باشد. تصور وجود 8 فروند اف-22 در حریم هوایی و قدرت حمله الکترونیکی در کنار برتری هوایی و بمباران زمینی و قدرت کنترل موشکهای کروز تا رسیدن به هدف برای هر قدرتی در دنیا یک کابوس فراموش نشدنی خواهد بود. این راه حل خوبی برای مقابله با جمرهای GPS و کسب آگاهی از میدان نبرد قرن جدید می باشد.

شرکت لاکهید اعلام کرده هر نوع ماژولی که در آینده برای اف-35 ساخته شود در راستای استراتژی کاهش هزینه روی سیستم اف-22 قابل نصب می باشد و این یعنی اف-22 و اف-35 از تجهیزات مشترک بهره میبرند.

استراتژی آگاهی و اشتراک داده در میدان نبرد برای آمریکا در جنگ های آینده حکم طلا را دارد.


اطلاعات زیر روال حل مشکلات در اف-22 را نشان می دهد!

چگونه به سرعت مشکلات بررسی و راه حل ارائه می شود.




اف-22 غریبه ای در میان جنگنده های نیروهای ائتلاف :

یکی از سوالهای بزرگ در جنگ لیبی ، عدم استفاده از جنگنده اف-22 در آسمان لیبی بود. تحلیلگران احتمال می دهند به دو دلیل این جنگنده مورد استفاده قرار نگرفته است. اول عدم توانایی در ارتباط با دیگر هواپیماهای نیروهای ائتلاف و توانایی محدود در بمباران زمینی و دوم نیروی هوایی بسیار ضعیف لیبی بود.
لورن تامسون از موسسه لگزینگتون ویرجینیا اینگونه تحلیل می کند که طراحان اف-22 بر سر دوراهی دشواری گیر کرده بودند آیا باید خطوط ارتباطی اف-22 با دیگر جنگنده ها تطبیق پذیر باشد و بتواند راحت ارتباط برقرار کند یا باید اختفا را در نظر داشت و سکوت رادیویی را انتخاب کرد. آنها گزینه دوم را انتخاب کردند.


اف-22 فقط می تواند با دیگر اف-22ها ، اف-35 و بمب افکن بی-2 ارتباط دیتالینک داشته باشد و با خطوط دیتا لینک استاندارد 16 که در اکثر هواپیماهای دیگر بکار می رود بصورت ناقص و یک طرفه ارتباط دارد و فقط می تواند دریافت کند و توان ارسال به دلایل امنیتی محدود شده است.

تامسون می گوید استفاده از لینک های ارتباطی متفاوت و مرسوم منجر به شناسایی شدن موقعیت هواپیما از فاصله دور می شود. به این ترتیب اف-22 رپتور که بهترین هواپیمای پنهانکار در جهان است فاقد خطوط ارتباطی با جنگنده های نسل 4 و 4.5 می باشد.
توجه شود که اف-22 از تجهیزات بسیار جلوتر از زمان استفاده می کند. حال یا باید تجهیزات عادی ارتباطی مانند اف-15 در آن نصب کنند. که میدانیم تجهیزات نسل قبل همه اصول پنهانکارها را زیر سوال می برند و فرکانس کاری آنها و قاعده عمل آنها قدیمی است که با اصول اف-22 همخوانی ندارند. و یا تجهیزات مدرن ارتباط بدون کشف اف-22 را در درون دیگر هواپیماهای نسل قبل نصب کنیم که این از نظر هزینه و اصول محرمانه بودن سیستم های این جنگنده امکان عملی شدن ندارد و در صورت امکان این عمل معقول نیست. در کل اف-22 فقط با دو هواپیمای دیگر بدون مشکل ارتباط دارد ، بمب افکن بی-2 و اف-35 چون آنها نیز منحصر به فرد هستند البته این مشکل همیشگی نیست.

همچنین این هواپیما فاقد سلاح هوا به سطح قابل توجه ای می باشد و در حال حاضر اف-22 تنها می تواند 2 بمب 1000 پوندی با هدایت GPS را بر علیه اهداف مختلف مورد استفاده قرار دهد در مقابل اف-15 می تواند 24000 پوند بمب و موشک هوا به سطح حمل کند. با تجهیز اف-22 به قابلیت حمل بمب های کم قطر (SDB) شرایط تا حدودی بهتر می شود.

اف-22 اگر ارتقاء 3.2 را دریافت کند قادر می شود هشت بمب کم قطر (SDB) را بطور مستقل به سمت هشت هدف جداگانه رها و کنترل کند.این مشکل تسلیحات هوا به سطح را برطرف می کند.

بر اساس دکترین جدید نیروی هوایی بمب افکن بی-2 برای بمباران سیستم های دفاع هوایی دشمن بکار می رود و برای نابود کردن اهداف بسیار دشوار و اسکورت بمب افکن بی-2 در حریم هوایی دشمن از اف-22ها استفاده میشود. با این حال هیچ مدرکی وجود ندارد که ثابت کند ایالات متحده هنگامی که از بمب افکن بی-2 بر فراز لیبی استفاده کرده از اف-22 نیز استفاده کرده باشد.

سرگرد Hillaieard سخنگوی نیروی هوایی در منطقه آفریقا می گوید: من هیچ نشانه ای از وجود اف-22ها به عنوان اسکورت کننده بمب افکن بی-2 در طول آن شب نیافته ام و در ماموریتهای بعدی در لیبی نیز نشانی از این جنگنده دیده نشد.

در 20 مارس سال 2011 سه فروند بمب افکن بی-2 با اسم رمز عملیات سحر اودیسه از پایگاه هوایی در وایتمن میسوری به پرواز در آمدند و بعد از پیمودن 11500 مایل فاصله در مدت 25 ساعت در صبح ساعت 2:33 به لیبی رسیدند. سپس بیش از 45 نقطه که از قبل مشخص شده بود محل نگه داری تسلیحات ، تجهیزات و موشک ها است که بعضی در عمق زمین قرار داشته و هواپیماهای موجود در آشیانه ها و روی باند را بمباران کردند. درست ساعاتی بعد از آن حمله ای پردامنه نیروی هوایی ائتلاف و ناتو شروع میشود.





اف-22ها در گوام

تحلیگران همه موافق این نظریه هستند که دلیل عدم استفاده از جنگنده رپتور در لیبی وجود سیستم های دفاع زمین به هوای قدیمی ساخت شوروی در لیبی و ناوگان منسوخ شده هواپیماهای نیروی هوایی این کشور بوده که هیچ تهدیدی برای بمب افکن بی-2 و جنگنده های نیروهای ائتلاف نبودند که نیاز به اف-22 باشد.

مارک گانزینگر تحلیلگر ارشد واحد تجزیه و تحلیل استراتژیک بودجه ارتش از واشنگتن می گوید: صادقانه بگویم اگر دفاع هوایی لیبی قوی تر از این بود باز هم نیازی به وجود اف-22 نبود. او در ادامه گفت بمب افکن بی-2 اولین انتخاب نیروی هوایی در حملات استراتژیک نفوذ به سپرهای دفاع هوایی است. تامسون اضافه می کند ، لیبی بطور کلی دشمن توانمندی به حساب نمی آمد.

گانزینگر می گوید: بمب افکن های بی-2 با قیمت نجومی خود در شب به لیبی حمله کرده اند و حمله چنان برق آسا آنجام شده که نیروی هوایی لیبی شانسی برای شناسایی این بمب افکن نداشته است. او می گوید یکبار دیگر استراتژی عراق جواب داد ، قبل از اینکه نیروی هوایی لیبی متوجه بمباران شود بکلی با حمله بمب افکن های بی-2 نابود شد.




پایگاه هوایی اندرسون در گوام اف-22 در کنار بمب افکن بی-2


تامسون در ادامه می گوید: بمب افکنی به بزرگی و قیمت بی-2 در حالت عادی آسیب پذیر است مگر اینکه سطح امنیت هوایی مسیر پرواز در خاک دشمن بالا باشد در واقع دشمن نیروی هوایی قدرتمندی نداشته باشد ، در غیر اینصورت باید توسط یک جنگنده پنهانکار قدرتمند مانند اف-22 اسکورت شوند. اگر بخواهیم در برابر دشمنانی قدرتمند تر از لیبی مانند ایران و کره شمالی که چالشهای بیشتری دارند از این بمب افکن استراتژیک استفاده کنیم نیاز به اف-22 به عنوان اولین انتخاب برای اسکورت بمب افکن بی-2 در حریم هوایی این کشورها داریم.






اف-22 و سازگاری با جنگنده های دیگر:

مشکلات برطرف میشود!





با توجه به ملاحظات امنیتی دسترسی به اطلاعات سنسروهای پیشرفته اف-22 محدود شده به عنوان مثال تصاویر وداده های اف-22 به سیستم اف-15 ، اف-16 و آواکس منتقل نمی شود حتی اگر در یک عملیات مشترک شرکت کنند.




خطوط ارتباطی متعارف مانند DataLink 16 به راحتی توسط یک دشمن مجهز به ادوات روز قابل کشف است. اما تکنولوژی منحصر به فرد ومحرمانه ای انتقال داده IFDL که برای رله داده ها در پنهانکارهای جدید بکار می رود کاملا امن ، غیر قابل نفوذ و کشف است اما مشکل در همین نکته است که این دیتالینک پنهان با تمام دستگاه های ارتباطی دیگر که در هواپیماهای نیروهای ائتلاف بکار می رود ناسازگار است و در کل قدرت ارتباط بین این دو نوع لینک داده وجود ندارد. چرا که برای دیگر سیستم های ارتباطی قابل دریافت و درک نیست.

سیستم ارتباطی قدرتمند MADL نیز انحصار پنهانکارهای آمریکایی است و مناسب ارتباط با نسل قبل جنگنده ها نیست.




هواپیمای تحقیقاتی ویژه WB-57 در اختیار سازمان ناسا


سیستم جدیدی توسط شرکت نورثروپ گرومن بنام BACN ساخته شده که مشکل را حل کرده است. نسخه اولیه این سیستم رله داده و مخابراتی پیشرفته اکنون در درون هوپیمای WB-57 قرار دارد و در افغانستان مورد استفاده قرار گرفته که بصورت یک پل ارتباطی و مخابراتی امن بین شبکه های مختلف مانند واحدهای زمینی با دیگر مناطق وماهواره ها بکار میرود. یک مخابرات نظامی پرنده با برد بالا!




نسخه پیشرفته همین سیستم اکنون در درون هواپیمای گلف استریم نصب ودر حال آزمایش است.که پس از اتمام آزمایشات شرکت نورثروپ گرومن قصد دارد آن را در گلوبال هاک و دیگر UAVها بجای دیتالینک فعلی نصب کند. این سیستم میتواند امنیت بالایی در مقابل کشف و نفوذ از خود نشان دهد.

شرکت راکول کالینز فن آوری جدید دیگری را برای ایجاد ارتباط اف-22 با دیگر جنگنده ها معرفی کرده که بنام TTNT شناخته می شود و این سیستم در سال جاری توانست در یک آزمایش داده های بسیار طبقه بندی شده و محرمانه سنسورهای دو فروند اف-22 را به ایستگاه زمینی در نلیز نوادا و پایگاه لانگلی رله بکند و سپس از پایگاه زمینی به یک اف-16 نوع S منتقل کند و در آخر داده ها از اف-16 به اف-22 دیگر فرستاده شد. نصب این سیستم رادیویی جدید یکی از برنامه های مهم در آینده است.




طرح سیستم امن و پنهان رله داده BACN به عنوان یک سیستم مشترک برای پشتیبانی عملیات در آینده برای ارتباط بین نیروهای هوایی ، زمینی و دریایی پیاده می شود.

شرکت لاکهید بعد از اینکه دید نیروی هوایی به اشتراک داده ISR بین اف-22 با جنگنده های دیگر علاقمند شده بسیار هیجان زده شده است.

آقای لری لاوسون رئیس اجرایی لاکهید و مدیر برنامه طرح اف-22 در این مورد می گوید: ما با اف-22ها اولین گام بزرگ در راه ایجاد یک شبکه فعال و پویا را برای ارتباط امن و ارسال و دریافت پیامها ، فرمانها و کنترل تجهیزات را برداشته ایم و حال با دریافت تایید نیروی هوایی می توان به سادگی از طریق صفحه لمسی کابین اف-22 پیام متنی به دیگر جنگند ها ارسال ودریافت کرد و اف-22 را بصورت یک چشم هشیار در حریم هوایی دشمن در اختیار داشت.



در یک ماموریت اف-22 با این سیستم می تواند داده های دیگر جنگنده ها را دریافت و به کیلومترها دورتر جهت استفاده دیگر جنگنده ها و مراکز فرماندهی بفرستد بدون اینکه دشمن بتواند آن را شنود کند.

آقای مارک جفرسون مدیر هوانوردی لاکهید می گوید: حال می شود آسانتر سیستم های دفاعی دشمنان را تخریب کرد و به سادگی اطلاعات را به یک اف-16 نوع S منتقل کرد ما شیوه مدرن انتقال محرمانه داده بین اف-22 ودیگر مراکز و هواپیماها را بوجود آورده و اکنون می شود اطلاعات محرمانه سنسورهای اف-22 را بدون هیچ نگرانی به مناطق درگیری و جنگنده های دیگر منتقل کرد. این سیستم که لاکهید آن را CAOC نامیده یک روش محرمانه و پیچیده ارتباطی است که توسط لاکهید با موفقیت آزمایش شده و زبان مشترکی برای اف-22 و دیگر نسل های جنگنده ها بشمار می رود هر چند بیش از این پیچیده است و در اصل این سیستم جهت ارتباط بین میدان نبرد قرن 21ام با اتاق فرماندهی کنترل جنگ آمریکا در آینده بوجود آمده است.


سلطه بر آسمان راز موفقیت در جنگ مدرن:




سه نسل از جنگنده در بالا دیده می شود که در نبردهای هوایی برای آمریکا برتری کسب کرده اند و یکی هنوز در اول راه است ولی نیامده باعث تلاش دیگر کشورها برای ساخت نمونه مشابه آن شده است. هر سه از زمان خود جلوتر بودند و هستند. موستانگ پی-51 جنگ جهانی دوم یک هواپیمای توانمند و اسکورت کننده بمب افکن های آمریکا در حریم هوایی آلمان بود که جنگ هوا به هوا را برای آلمان به کابوس تبدیل کرد. در مورد این جنگنده معروف گفته می شود وقتی هرمان گورینگ به بالا نگاه کرد و موستانگ را در کنار بمب افکن های آمریکایی در آسمان برلین دید ، گفته است بنظر میرسد جنگ را باخته ایم.

چند دهه بعد اف-15 نوع C رکورد 100 پیروزی هوایی بدون شکست را بدست آورد بعلاوه امکان بمباران زمینی و حال اف-22 پا جای پای اف-15 گذاشته است و می توان با ایمان کامل گفت رپتور رکورد ایگل را خواهد شکست.




اف-22 در جنگ های آینده یک سلاح محوری خواهد بود و با توجه به استراتژی شبکه محور ارتش آمریکا هیچ سلاحی مانند یک اف-22 نمی تواند در نقش یک رله کننده داده ، یک ابزار جاسوسی ، یک اسکورت کننده مخفی و یک نابودگر جنگنده های دشمن و پدافند دشمن عمل کند. با وجود اینکه توان حمل سلاح هوا به زمین آن قابل مقایسه با اف-15 ، اف-16 و اف-18 سوپرهورنت نیست اما اگر فقط دو بمب ماهواره ای خود را بر روی سیستم پدافندی دشمن در یک منطقه به شدت غیر قابل نفوذ رها کند ، ضربه سختی بر پیکره سیستم دفاع هوایی دشمن وارد می کند.

با مسلح شدن اف-22 رپتور به بمب کم قطر با برد حداقل 96 کیلومتر دیگر مرزی برای در هم شکستن دشمن وجود نخواهد داشت. با اف-22 دشمن اولین چیزی را که از دست می دهد کنترل آسمان است و راه برای ورود بمب افکن بی-2 و بی -1 جهت نابود کردن زیرساخت های شهری و نظامی هموار می شود.




تصور وجود 8 فروند اف-22 رپتور در حریم هوایی با تجهیز به سیستم های پیشرفته نظامی این مفهوم را دارد که ، شما جنگنده رهگیری در آسمان ندارید و کل لجستیک هوایی را باید فراموش کنید ، امنیت هوایی وجود ندارد و هر حرکتی روی زمین انجام دهید پتانسیل سرکوب و کشف آن وجود دارد و با مسلح شدن اف-22 به 8 بمب کم قطر عملا هشت نقطه بر روی زمین یا زیر زمین را می شود حداقل با یک اف-22 نابود کرد و این اهداف می توانند شامل یک تانک یا سپر دفاعی و یا یک پل و مرکز مخابراتی و یا سکوی موشک بالستیک نیز باشد.

این همان مفهوم حمله برق آسا و نابود کردن توان دشمن در ساعات آغازین حمله است.




یکی از دلایل عدم استفاده ارتش لیبی از موشک بالستیک ، امن نبودن آسمان بود. وقتی کنترل آسمان در دست نیروهای ائتلاف بود قبل از اینکه موشکی روی زمین آماده شلیک شود هدف قرار می گرفت. سایه سنگین برتری ناتو بر آسمان لیبی شامل حال اکثر تانکها و نیروهای ارتش لیبی نیز شد. وقتی از بالا ناظری شما را کنترل می کند شما در مقابل دشمن عریان قرار گرفته اید. وقتی اف-22 در حریم هوایی شما پرواز کند با داشتن برترین پدافندها آسیب پذیر و عریان هستید.






پرسنل خط تولید شرکت بوئینگ






اف-22 رپتور در آلاسکا ، آب شدن یخ روی بدنه با دستگاه مخصوص و مواد مخصوص




سوال:


آیا نیروی هوایی ایالات متحده توانسته موشک AIM-120C را روی اف-22 قفل کند؟
آیا اف-22 در نبرد BVR با یک اف-22 دیگر می تواند اف-22 را ردیابی کند؟
آیا سیستم AN/ALR-94 اف-22 می تواند سیگنال رادار یک اف-22 دیگر را کشف کند؟
آیا رادارهای سیستم موشکی پاتریوت و دیگر سنسورها در خاک آمریکا توان کشف اف-22 را دارند و اگر پاسخ مثبت است از چه فاصله ای ؟
وضعیت رادارهای روسی در مقابل اف-22 رپتور چگونه است؟


برخی از این سوالها جواب ندارد و برخی در قسمت بعد پاسخ داده می شود!!!!




اف-22 هنوز شگفتی در درون دارد!




منابع:

 http://www.f-22raptor.com/index.php

http://www.f22fighter.com/stealth.htm

http://www.parvus.com/product/overview.aspx?prod=f-22cnibattery

www.lockheedmartin.com/

www.f22-raptor.com/about/history.html

www.globalsecurity.org/military/systems/aircraft/f-22-manu.htm

http://www.es.northropgrumman.com/solutions/f22aesaradar/index.html


 دفترچه شماره 32 جنگنده اف-22

آرشیو شخصی 
 
شماره پانزدهم [COLOR=#000000]- ویژه نامه بهار 1392 ([COLOR=#C00000]بر روی تصویر کلیک نمائید) 
  

 اف- 22 رپتور جهشی بزرگ

قسمت ششم




رادار ، قلب سیستم کنترل آتش و اقدام متقابل شکاری اف-22 رپتور:

این رادار فقط به یک دلیل ساخته شد، برتری مطلق در میدان نبرد قرن جدید. رادار AN/APG-77 شکاری رپتور به عنوان یک انقلاب در تکنولوژی رادار شناخته می شود. پتانسیل جنگ الکترونیکی این رادار بی مانند بوده و مقاومت بالایی در برابر اخلال از خود نشان می دهد که این عملکردها در رادار فوق با سیستم پویش غیر قابل تشخیص و نرم افزار رادار بسیار تکامل یافته ترکیب شده است.



رادار چشم یک جنگنده است اما رادار اف-22 تعریف جدیدی از چشم یک جنگنده دارد.




توضیحات بخشی از مقاله فوق در مورد تکنولوژی محرمانه رادار AN/APG-77 شکاری رپتور برگرفته از مقاله آقای رابرت هندریکس مشهور به باب می باشد!

ایشان سرمهندس بخش سامانه راداری و سیستم کنترل آتش شرکت نورث روپ در بالتیمور مریلند هستند. مقاله ایشان شامل معرفی کامل رادارهای هواپیماهای آواکس ، جی استار ، گلوبال هاک ، اف-22 و اف-35 می شود که او شخصا در پروژه آنها نقش داشته است.
ایشان در سال 1963 مهندسی خود در رشته الکترونیک را از دانشگاه مریلند گرفته و سپس در 1968 مدرک کارشناسی ارشد خود در الکترونیک را از دانشگاه جورج واشینگتن گرفته ، ایشان تا بحال در چندین شرکت از جمله بخش ساخت رادارهای دفاعی شرکت وستینگهاوس مشغول بکار بوده و می شود گفت متخصص تکنولوژی رادار سیستم های هوا برد می باشد. او یکی از مهره های کلیدی نورث روپ است که روی سامانه جامع راداری C4ISR شرکت نورث روپ یکی از مدرنترین رادارهای کشف و رهگیری نسل بعد کار می کند.



سیستم راداری C4ISR به معنی سیستم جامع جاسوسی ، کشف ، رهگیری همزمان و حمله الکترونیکی بدون آگاه کردن دشمن است!



رادار شکاری اف-22 رپتور یک رادار با تکنولوژی AESA بوده که این نوع رادار برتری بسیاری بر نسل قبل رادارها دارد. این نسل از رادارها می توانند پهنای باند بسیار بالایی را در حجمی کوچک فراهم کنند که این بسیار ارزشمند است.





روش انتشار پرتو توسط یک رادار AESA

این نوع رادارها نیمی از وزن رادارهای PESA منفعل را دارند و با توجه به اینکه هر آنتن حالت جامد آن قدرت کمی ایجاد می کند اما هر کدام کاملا جداگانه قابل هدایت و کنترل است و وقتی کل آنتن ها با هم فعال شوند قدرت بسیار زیادی بوجود می آید که این توانمندی باعث شده از این رادار چند استفاده همزمان ممکن شود. جنگ الکترونیک تنها یکی از موارد استفاده های ممکن از این نوع رادارها می باشد.





روش فرستادن زاویه دار پرتو در یک رادار AESA

در رادارهای آرایه فازی فعال مانند تصویر بالا اولین ماژول آنتن در سمت راست تا آخرین ماژول در سمت چپ باید با دقتی بالا هر کدام در کسری از ثانیه فعال شوند و مجدد به حالت خاموش بروند این رادارها تنها با داشتن یک مدار پیچیده الکترونیکی که هر آنتن را نسبت به ماژول آنتن کناری خود با دقت فعال و غیر فعال می کند این عملکرد جالب را ارائه می دهند. این رادارها می توانند هر آنتن رادار یا تعدادی از آنتن ها را بصورت یک سکتور مجزا در فرکانسی اختصاصی به بخشی از وظایف اختصاص دهند.

برای داشتن چنین کنترلی روی هر کدام از آنتن ها باید تراشه های کنترل رادار بسیار سریع و دقیق عمل کنند که این در اف-22 رپتور به نهایت توان خودش رسیده است.تصور می کنید رادار اف-22 رپتور در چه کسری از زمان یک پویش زاویه دار را از ماژول سمت راست تا سمت چپ آنتن خود را تمام می کند؟

به لطف داشتن برترین تجهیزات الکترونیکی و چند فن آوری مخابراتی نوین ، رادار AN/APG-77 شکاری رپتور می تواند با چنان سرعتی پویش کند که تصورش هم سخت است! پاسخ در سطرهای بعد داده می شود.

قیاس سرعت پویش رادار شکاری رپتور با نسل قبل رادارها مانند مقایسه یک قهرمان دوی سرعت با یک فرد عادی است!

همکاری مشترک دو شرکت صاحب نام در زمینه تولید رادار باعث تولد یک رادار نوین با امکانات بی رقیب شد. شرکت ریتوئن مسئول ساخت ماژول های فرستنده و گیرنده رادار فوق و همچنین منبع تغذیه رادار همراه با سیستم خنک کننده آن بود و بخش الکترونیک شرکت نورث روپ گرومن مسئول طراحی کلی سیستم رادار AN/APG-77 و ساخت سنسورهای گیرنده پشتیبان رادار فوق و نرم افزار رادار همراه با طراحی حالت دیافراگم فعال بود.

همچنین شرکت نورث روپ خود سیستم کنترل و پردازش سیگنال رادار و یکپارچه سازی سیستم های رادار و آزمونها را بر عهده داشت. فقط در بخش الکترونیک نورث روپ گرومن در بالاتیمور 10000 نفر کارمند و مهندس روی این رادار کار کردند و در شرکت ریتوئن در نزدیکی مک کینی تگزاس 2500 مهندس روی ساخت رادار کار کردند.



طراحی پیشرفته این رادار از سوی نورث روپ گرومن و ریتوئن باعث شده قابلیت اولین دید ، اولین شلیک و اولین انهدام به اف-22 قدرت سلطه بر آسمان و زمین را در هر شرایطی بدهد.

تلاش آنها باعث شد تا راداری ساخته شود با قابلیت رهگیری هر هدفی از فواصل بسیار دور و داشتن قابلیت شبیه سازی ردیابی و کشف پیشرفته با چند حالت کاری متفاوت و داشتن نسلی جدید از قابلیت ECCM مجتمع شده روی خود.

در شروع ساخت رادار AN/APG-77 هزینه ساخت هر ماژول آنتن که به اندازه یک بند انگشت دست است چیزی در حدود 500 دلار برای هر ماژول بوده است. در این رادار 2000 ماژول وجود داشت. این رادار قرار بود فاقد آنتن متحرک باشد و باید بصورت الکترونیکی موج را تغییر مسیر دهد و این رادار باید امواج غیر قابل کشف تولید کند. این چالش بزرگی برای مهندسین شرکت نورث روپ گرومن نبود. شرکت تحقیق خود را در سال 1985 برای ساخت اولین نسل رادار دیافراگم فعال شروع کرد. آنها در 1998 برترین محصول خود را برای نصب در شکاری رپتور معرفی کردند که این رادار بهترین از کار درآمد. در دهه 70 میلادی نیز آنها رادارهایی با این تکنولوژی ساخته بودند. اما 10 سال زمان لازم بود تا اطلاعات طبقه بندی شده نسل سوم رادارها برای ساخت از بایگانی شرکت نورث روپ بیرون آورده شود و اف-22 به چیزی که برایش خلق شده بود برسد.

رادار شکاری رپتور در 1997 کاملتر شد و شرکت نسل چهارم رادار آرایه فازی دیافراگم فعال را معرفی کرد.



اما رادار شکاری رپتور :



بعد از ساخت و تکمیل رادار فوق توسط شرکت نورث روپ در سه ماهه اول سال 1998 رادار را به آزمایشگاه شرکت بوئینگ واقع در سیاتل تحویل دادند. در این مرکز مهندسان رادار پروژه اف-22 سامانه رادار را مورد بررسی و آزمایش قرار دادند.



در حالی که در سیاتل رادار مورد آزمایش قرار گرفته بود ، شرکت بوئینگ یک هواپیمای بوئینگ 757 را مخصوص تست سامانه های رادار و سیستم EW و CNI تغییر داد. این مدل کاملا سیستم اف-22 را شبیه سازی می کرد و حتی بالها و سنسورهای روی بالها نیز به هواپیمای فوق اضافه شد.




در درون هواپیما یک کابین کامل اف-22 نیز قرار داشت.







در طول آزمایشهای آنجام شده تیمی شامل 30 مهندس نرم افزار و تیمی از مهندسان الکترونیک جهت رفع خطاهای پیش آمده و بررسی موارد مختلف با این هواپیما پرواز کردند.



این نزدیکترین شبیه ساز به سیستم ناوبری و راداری یک اف-22 در دنیای واقع بود.

تست ، تست و باز هم تست :

اما چرا اینقدر آزمون تکراری آنجام شد؟

آنجام آزمایشات بسیار روی اویونیک اف-22 رپتور باعث شد تا یک رکورد در تمام سیستم های تسلیحاتی روی زمین خلق شود.
آنجام تست روی سیستم های اف-22 رپتور باعث شد تا موفقیت برنامه تولید این جنگنده تضمین شود.
تیم بررسی و نصب پروژه اف-22 رپتور فقط روی اویونیک این جنگنده 1700 ساعت تست و آزمون جداگانه آنجام داد که اگر با سابقه تست روی یک جنگنده جدید در گذشته نگاه کنیم رقم چشمگیری است . در گذشته بین 4000 تا 6000 ساعت زمان در کل صرف تست کلی یک جنگنده جدید میشد.

اما فکر می کنید آنها سالها زمان ارزشمند را صرف کردند تا تست ها آنجام شود؟

اگر اینطور شده بود اف-22 رپتور نمی توانست تا سالها تحویل نیروی هوایی داده شود. راز در چه بود؟

بصورت همزمان در سراسر خاک ایالات متحده چندین آزمایشگاه اویونیک کار روی تست سامانه ناوبری ، شناسایی و رادار اف-22 را شروع کردند و همگام با هم عمل کردند. شرکت لاکهید مارتین مسئول هماهنگی و کنترل این مراکز شد. اولین روش کاهش هزینه تست ها و برنامه تولید یک محصول رونمایی شد.

در این آزمونها مرکز تست AIL بوئینگ در سیاتل ، بخش سیستم های تاکتیکی هوایی لاکهید مارتین آزمایشگاه TASIL در فورت ورث تگزاس ، آزمایشگاه TRW واقع در سن دیگو ، مرکز آزمایشات اویونیک SAIL که در آن سیستم های CNI اف-22 رپتور تست شده و مرکز تست اویونیک و کاکپیت ماریتا بسیج شدند تا یک رکورد جهانی خلق کنند.

علاوه بر مراکزی که در بالا نام آنها برده شد یک بوئینگ 757 هم بصورت جداگانه بیش از 1000 ساعت روی زیر سیستم های اف-22 رپتور و اویونیک این جنگنده آزمایشاتی آنجام داد که امکانات لازم را بخش فورت ورث تگزاس یکی از شعبه های شرکت لاکهید مارتین تامین کرد.



فقط در مرکز AIL بوئینگ بیش از 19000 ساعت تست روی ارتقاء نسخه 3.1.1 نرم افزار اف-22 رپتور در بهار 2002 زمان گذاشته شد. این آزمونها تضمین می کرد که سخت افزار و نرم افزار دقیقا برابر تعریف ارائه شده کارکرد دارد و از ایجاد نقص در زمان کاربرد کاسته شود. همچنین در زمان توسعه سیستم این جنگنده در آینده مشکلی ایجاد نشود.


بطور کلی سیستم ارزیابی و پیاده سازی یک سیستم در اف-22 بصورت زیر بوده :

برای توسعه ابتدا مدلی دیجیتالی در درون شبیه ساز ایجاد می شود و برنامه تست روی آن شروع می شود.

در یک آزمایشگاه سیستم توسعه به چندین زیر سیستم تقسیم شده و بصورت گرافیکی برنامه توسعه فوق مدون شده و ترسیم می شود.سپس زیر سیستم های بررسی شده پس از ادغام شدن در مرکز تست AIL روی آن آزمایش صورت گرفته و سپس برنامه FTB شروع می شود یعنی تست توسط بوئینگ 757 در محیط واقعی آنجام می شود.

پس از این آزمایشات سیستم فوق جمع آوری شد و جهت نصب روی اف-22 تحویل مرکز اسمبل پروژه داده شد.

بطور مثال سیستم CNI در یک اف-22 مراحل زیر را طی کرد تا مجوز نصب را گرفت:

ابتدا تجهیزات و آنتن ها به مرکز TRW در سن دیگو فرستاده شده پس از تایید عملکرد به مرکز TASIL در فورت ورث تگزاس زیر گروه لاکهید تحویل داده شده و در این مرکز آنتن ها و تجهیزات سیستم CNI روی یک هواپیمای مدل نصب شده و بررسی می شود.
سپس سیستم CNI اف-22 به بخش AIL بوئینگ رفته در آنجا سخت افزار و نرم افزار جداگانه تست شده و بعد از یکپارچه سازی سیستم فوق و 30 آنتن مربوطه ، برنامه FTB روی آن پیاده شده یعنی تست روی یک بوئینگ 757 در محیط واقعی و در حال پرواز آنجام می شود تا از عملکرد درست سیستم اطمینان حاصل شود.

سپس سیستم CNI روی اف-22 نصب شد.


سامانه EW در اف-22 رپتور تقریبا همین مراحل را طی کرد تا آماده نصب روی اف-22 شد:

ابتدا در سال 1999 سخت افزار فوق به مرکز AIL منتقل شد تا در آزمایشگاه ابتدا میزان حساسیت و قدرت دریافت همزمان امواج در باندهای فرکانسی مختلف بررسی شده تا مانند تعریف خواسته شده باشد سپس مانند سیستم CNI برنامه FTB روی آن پیاده شده و بعد در اف-22 به شماره 4005 بیش از 5 بار تست شد که پنجمین تست آن در ژانویه 2001 آنجام شد. سپس برای نصب روی اف-22 آماده شد.

نمایشگرهای کابین در مرکز CAIL تست شده و برنامه AIL روی آن آنجام شد که محل ساخت آنها در شرکت کایزر الکترونیک بود که اکنون زیر گروه شرکت راکول کالینز شناخته می شود و نمایشگر سربالای کابین هم ساخت شرکت مارکنی بود که اکنون بنام BAE سیستم شناخته می شود.
اف-22 دیگر مانند اف-22 سال 2005 نیست و هر سال در حال ارتقاء و دریافت تجهیزات پیشرفته است. یکی از این پیشرفت ها مربوط به رادار آن است که تاکنون حداقل چند برابر توانمندتر شده است.

شکاری اف-22 رپتور و جنگنده بمب افکن اف-35 از تکنولوژی پیچیده حباب امن استفاده می کنند. تمام سطح بدنه رپتور و جنگنده حمله مشترک اف-35 از سنسورهای روزنه باز پوشانده شده که به جنگنده اجازه می دهد هر نوع سیگنال را حتی برای یکبار منتشر شود تشخیص دهد. این سیستم بعدا زمانی که رپتور در قسمتهای دیگر مقاله وارد نبرد می شود با ترکیب شدن با فن آوری محرمانه سنسورفیوژن موجب برتری اف-22 و اف-35 بر دیگر جنگنده ها خواهد شد.


برداشت با ذکر نام نویسنده و منبع اصلی مجاز است!


منابع:


[External Link Removed for Guests]

[External Link Removed for Guests]

[External Link Removed for Guests]

[External Link Removed for Guests]

[External Link Removed for Guests]

[External Link Removed for Guests]

[External Link Removed for Guests]

[External Link Removed for Guests]

[External Link Removed for Guests]

دفترچه شماره 32 جنگنده اف-22

مجله اویونیک برتر

آرشیو شخصی
 

 اف- 22 رپتور جهشی بزرگ

قسمت هفتم


خصوصیات رادار پیشرفته ای اف-22 رپتور :



رادار AN/APG-77 ساخت شرکت نورث روپ گرومن در واقع مدل پیشرفته و مدرن رادار APQ-164 بمب افکن B-1B لنسر می باشد. رادار بمب افکن لنسر یک رادار با تکنولوژی PESA منفعل است که توان پویش اهداف زمینی بدون اینکه تشخیص داده شود را دارد.



رادار اف-22 یک رادار AESA اسکن آرایه فازی فعال چند نقشی مجهز به سیستم کنترل هوشمند بوده که امکان شناسایی سریع تهدیدات زمینی و هوایی و دسته بندی شدت تهدید را داشته و بصورت خودکار اطلاعات مربوط به هدف را به بلوک پردازش CIP منتقل می کند و در این قسمت که قلب سیستم کنترل آتش رپتور هم می باشد اطلاعات بدست آمده از اسکن رادار با اطلاعات دیگر سنسورها ترکیب شده تا کامپیوتر اف-22 پردازش را تکمیل و به خلبان در گرفتن تصمیم لازم کمک کند. این همان مفهوم تکنولوژی سنسور فیوژن است.

همین یک برتری برای نسل 5 جتهای آمریکایی می باشد جایی که مهارت طراحی مدارات الکترونیکی پیشرفته و داشتن غولهای صنعت نرم افزار و سخت افزار باعث ایجاد شکاف با دیگر کشورها می شود.



این رادار باند X دارای فرکانس کاری بین 8 تا 12.5 گیگاهرتز بوده و توان رهگیری 7 هدف همزمان در زمین و هوا را در نسل دوم خود دارد و جهت از بین بردن شانس ردیابی امواج توسط دشمن این رادار 1000 بار در ثانیه تغییر فرکانس می دهد.
این رادار قدرت متمرکز کردن انرژی رادار روی سنسورهای دشمن جهت تخریب و اخلال در مدارات حساس نظامی دشمن و مقابله با موشکهای کروز را دارد. این رادار در نمونه اولیه خود توانست از 193 کیلومتری شانس یک رهگیری 86 درصدی را آن هم فقط با یک ماژول آنتن خود در مقابل سطح مقطع راداری 1 متر مربع بدست آورد!



دلایل انتخاب باند فرکانسی X برای این رادار:

فرکانس این باند بین 8 تا 12.5 گیگاهرتز است.

نسبت طول موج به اندازه آنتن رادار در این باند بسیار بهتر از باندهایی با فرکانس پایین است.
این باند محبوبیت ویژه برای استفاده در امور ساخت رادارهای هوابرد با توان رهگیری بالا ، حمله الکترونیکی ، حمله به اهداف هوایی و زمینی دارد.

این باند باعث می شود رادار بسیار نسبت به حجم و وزن خود برد و کیفیت بالایی بدست آورد.

سیستم های هدایت موشک در این باند از نظر اندازه بسیار مناسب هستند. بخاطر همین در پروژه هایی که وزن و حجم کم مهم است از این باند و این سیستم موشکی استفاده می شود همچنین این باند باعث می شود کمترین نیاز ممکن به تجهیزات حمایت کننده و پشتیبان باشد.

از رادارهایی در این باند برای ناوبری دریایی و نظامی استفاده می شود.

آنتن رادار بسیار کوچک و ارزانتر خواهد بود با سرعت کاوش چند برابر و دقت و برد بسیار در فواصل دور.

بصورت معمول برای راداری که در این باند فعالیت می کند از آنتن های کوچک به تعداد زیاد و بشکل منظم در کنار هم استفاده می شود که با پوشش خاصی نسبت به یکدیگر عایق می شوند.

رادارهای فعال در این باند توانایی بالایی در تصویربرداری راه دور بر اساس سیستم نقشه برداری زمینی SAR دارند و برای تهیه نقشه عوارض زمینی در امور جاسوسی نظامی هم کاربرد دارند.

این گونه رادارها توانایی عملکرد در حالت ISAR یا همان سار معکوس را دارند که برای ردیابی اهداف زمینی متحرک کاربرد دارد.





مقایسه بین برد رادار ، شعاع پوشش و کشف رادار ، سیستم پسیو و سطح مقطع راداری جنگنده ای فلانکر روسی با سطح مقطع راداری مثبت 6 Dbsm در مقابل سطح مقطع راداری منفی 40 Dbsm شکاری رپتور ، همانطور که دیده می شود جنگنده فلانکر کیلومترها در درون شعاع عمل سیستم پسیو اف-22 قرار دارد که با رنگ سبز مشخص شده است و خیلی زود در برد رهگیری رادار اف-22 رپتور قرار خواهد گرفت. در صورتی که اف-22 با اختفای برتر خود برای کشف شدن توسط فلانکر روسی بسیار فاصله دارد و جت روسی هنوز متوجه نشده که مدتها است که زیر نظر قرار گرفته.



رادار AN/APG-77 شعاع پوششی وسیعی دارد که این یک مخروط پوششی می تواند هر نوع تهدیدی را از سطح گرفته تا لایه های بالای جو کشف کند. به گفته مدیر پروژه رادار AN/APG-77 شرکت نورث روپ آقای جری دونیگان این رادار به دلیل داشتن یک فن آوری محرمانه و جدید در بخش دیافراگم فعال امکان فرستادن پرتو رادار با سرعت چند برابر رادارهای قبلی را دارد که این امکان جستجوی پیشرفته تری در اختیار خلبان اف-22 می گذارد.

از طرفی این رادار می تواند سیستم های پیشرفته پسیو هشدار راداری RWR و ESM مدرن را شکست دهد و در صورت استفاده از 2000 ماژول خود می تواند اهدافی بسیار دور در عمق خاک دشمن را شناسایی کند ، بدون ورود به حریم هوایی دشمن و بدون هیچ ردی از کاوش توسط این رادار برای دشمن.

بطور کلی تمام انواع سیستم های هشدار راداری قدیمی در مقابل این رادار کاملا بی فایده بوده و هیچ هشداری به خلبان یا اپراتور رادار زمینی نمی دهند. سیستم های جدید هم باید بسیار حساس و با پوشش وسیع محدوده فرکانسی این نوع رادار ساخته شده باشند تا شاید تصادفی پالس این رادار را در فواصل نزدیک تشخیص دهند. هر چقدر تکنولوژی LPI و محدوده فرکانس این نوع رادار بالا باشد ، ساخت سیستم پسیوی که بتواند موج این نوع رادار را تشخیص دهد دشوارتر و هزینه ساخت آن بیشتر می شود.

خلبان اف-22 میتواند به راحتی روی جت شما قفل کند و مدتها بدون آگاهی شما در پشت سر شما حرکت کند!

حتی سیستم های هشدار راداری جدید جنگنده های آمریکایی هم بنظر می رسد نتوانسته اند پالس رادار این جنگنده را از فاصله دور تشخیص دهند. در عمل فقط در فواصل بسیار نزدیک توانسته اند قفل راداری اف-22 رپتور را تشخیص دهند که در این فاصله شکست کاملا فاهش است و این نشان می دهد چقدر مقابله با این نوع رادار پیشرفته دشوار است.



سیستم های شنود ESM :

این سیستم هوشمند شنود خود به 2 دسته زیر تقسیم می شود :
ابتدا سیستم اطلاعات الکترونیکی یا ELINT که برای رهگیری و تجزیه وتحلیل امواج رادیویی رادارهای نظارتی ، سیسمت های کنترل آتش موشکها ، رادارهای رهگیر بکار می رود که معمولا یک سیستم ECM هم در کنار آن قرار داده می شود.
دوم سیستم ارتباطات و اطلاعات یا COMINT که برای شنود ارتباطات صوتی و دیتا لینکها کاربرد دارد.



سیستم شنود پیشرفته سیگنال EL/L8300 با قدرت شنود فرکانس از 3 کیلوهرتز تا 40 گیگاهرتز!

حتی سیسمتهای شنود پیشرفته و کامل نیز توان کشف سیگنال ارتباطی و راداری رپتورها را به سختی دارند!

چرا؟ مگر رپتورها چه دارند؟

چهار تکنولوژی رپتورها در بخش رادار و سیستم دیتالینک :

تکنولوژی LPI نسل سوم

تکنولوژی پرش فرکانسی هوشمند

تکنولوژی کنترل انتشار پرتو با کمک از سنسورهای پسیو

تکنولوژی ارسال هدفمند یا تونل موج اختصاصی

تکنولوژی محرمانه نورث روپ قابلیت هوشمند LPI :

این تکنولوژی خود به 3 نسل تقسیم شده و رپتور دارد از نسل سوم این قابلیت اختفایی مرگبار بهره می برد.



در رادارهای دیگر بدلیل اینکه دامنه موج بالا می باشد باعث تحریک گیرنده های هشدار راداری و شنود امواج می شوند. در رادار APG-77 AN/ موج با دامنه کوتاه فرستاده می شود. به این روش ارسال پالس رادار ، قابلیت LPI گفته می شود.




در بالا گراف پالس راداری با خاصیت LPI دیده می شود و در زیر آن پالس رادار یک اف-15 دیده می شود.
در بمب افکن B-1B لنسر رادار از نسل اول سیستم بسیار پیشرفته LPI استفاده می کند. که شانس تشخیص امواج رادار توسط دشمن را بسیار کاهش می دهد.



نکته : قابلیت LPI چنان محرمانه و برای اختفا مهم است که تنها در چند جت استفاده شده است.

بمب افکن B-1 از نسل اول این تکنولوژی و B-2 دارای نسل دوم LPI می باشد در جتهای نسل قبل و جت اف-22 رپتور و اف-35 تنها جت هایی هستند که قابلیت اختصاصی و گران LPI نسل سوم در آنها بکار رفته است.


یکی از رازهای کشف نشده بزرگ بم افکن B-2 همین سیستم LPI آن و رادارهایش می باشد!



در روش LPI هر بار موجی با دامنه کوتاه در زمان کوتاه ارسال می شود اما دقت پرتو بسیار بالاست و نقطه مشخصی را نشانه می رود حال تصور فوق را داشته باشید و آن را برای هر ماژول رادار AESA تصور کنید که هر کدام از فرستنده های رادار مجزا به یک سمت آسمان یا زمین نشانه می روند وقتی هر پالس فرستاده شده به رادار باز می گردد توسط نرم افزار پردازش شده و کنار هم قرار می گیرد.



حال وقتی یک سیستم هشدار راداری موج این نوع رادار را دریافت می کند آنقدر موج دریافتی نامشخص و نامفهوم است که تقریبا چیزی دریافت نمی شود. اما نرم افزار رادار AN/APG-77 با کنار هم گذاشتن همین پالس بازگشتی هدف را بخوبی رهگیری می کند و داده را به دیگر جت ها منتقل و دریافت می کند. بدون اینکه باعث فعال شدن سیستم هشدار راداری شود.
در یک رهگیری رادار اف-22 با همین روش می تواند موشک آمرام را روی جنگنده دشمن قفل و پرتاب کند بدون اینکه خلبان دشمن چیزی متوجه شود! تنها این موشک آمرام است که مخفی نیست! و این برگ برنده اف-22 ثانیه های ارزشمندی را از خلبان دشمن می گیرد و برای گریز خلبان نیز شانس باقی نخواهد گذاشت چه برسد به نجات هواپیما. در رادارهایی که این تکنولوژی را ندارند موجی قوی به گستره وسیعی فرستاده می شود که باعث تحریک سیستم های پسیو هشدار راداری می شود.

سیستم هشدار راداری وقتی پالس دریافت می کند ، با مقایسه امواج بدست آمده متوجه می شود که آیا الگوی موج تکرار شده که نشان دهد راداری در حال پویش است یا اینکه راداری در حالت قفل وجود دارد یا خیر.

مشکل در همین است که موج دریافتی عملا نا مشخص است. اگر ما این قابلیت را که به LPI معروف است با قابلیت پرش فرکانسی ترکیب کنیم کار دوچندان سخت می شود در این حالت موج دریافتی تکراری نیست و هر بار فرکانس متفاوتی دریافت می شود که سیستم آن را با امواج مزاحم منتشر شده از منابع دیگر یکسان فرض می کند و هیچ هشداری نمی دهد و حتی اگر بتوان قفل رادار رپتور اف-22 را شناسایی کرد این پرش فرکانسی زیاد باعث میشود شکستن قفل رادارش ناممکن شود! یعنی رادار و سیستم ارتباطی رپتورها بشدت و دائم روی باند کاری خود پرش دارند که سرعت پرشها حداقل 1000 بار در یک ثانیه است! اما این فقط نیمی از داستان می باشد.

اگر ما دو مورد قبل را با تکنولوژی ارسال پالس فشرده ترکیب کنیم به یک برتری بی رقیب نزدیک می شویم این تکنولوژی به رپتور اجازه می دهد اطلاعات محرمانه را در یک بازه زمانی ناچیز بصورت کد شده و فشرده ارسال کند. این پالس فشرده خود می تواند حجم بالایی داده را منتقل کند.

این روشها بدون اینکه باعث ردیابی توسط سیستم های شنود و رهگیری دشمن شود عمل می کنند. در این روش در کسری از ثانیه پرتوهایی با فرکانس بسیار بالا ارسال می شود که بر روی آن می شود حجم زیادی داده را مخابره کرد!

در ادامه ما قابلیت دیگری نیز اضافه می کنیم حال ما هدف را در یک لحظه توسط چند پرتو ردیابی می کنیم یعنی تمام موارد گفته شده در بالا را روی چندپرتو کاملا مستقل پیاده و هدف را توسط آنها پویش می کنیم یا داده را منتقل می کنیم.

تا سیستم دشمن بخواهد این موانع دشوار را پشت سر گذاشته و دفاع کند اف-22 به پایگاه رسیده است!

دلیل قدرت محاسباتی زیاد کامپیوتر رپتور وجود این چند تکنولوژی انحصاری نورث روپ است!

این موارد کمک می کند تشخیص و مختل کردن این نوع رادار برای پیچیده ترین سیستم های هشدار راداری و جمر هم دور از دسترس باشد ، این قابلیت ها رادار اف-22 را بشدت توانمند کرده و اجرای جمینگ روی این رادار را عملا به مرز ناممکن رسانده است.
اگر قفل راداری توسط اف-22 آنجام شود شانس برداشتن قفل آن نزدیک به صفر خواهد بود. البته اگر خوش شانس باشید و قفل راداری را تشخیص دهید که این هم خود با وجود سیستم LPI و جهش فرکانس خود مشکل بزرگی است!

چطور اف-22 های دیگر سیگنال ارتباطی یک رپتور دیگر را دریافت می کنند اما شنودگرهای دشمن نه این خود مجهول است!
قابل گفتن می باشد که حساسیت سنسورهای پسیو در بدنه اف-22 بسیار از استاندارد کنونی بالاتر خیلی خیلی بالاتر است و این ممکن است پاسخ این سوال باشد که چطور سیگنال ارتباطی بین اف-22ها برای دیگران قابل کشف نیست اما آنها پیام را دریافت و می فهمند!
موارد دیگر هم ممکن است نقش داشته باشند!

اگر بخواهید دیگران به صحبت شما و دوستتان گوش نکنند بهترین کار محدود کردن برد ارسال صدایتان است یعنی بسته به نیازی که دارید بلند صحبت کرده یا آرام صحبت می کنید!

یعنی وقتی دوستان در 5 متری شما هستند چرا باید سیگنال صوتی شما به شعاع بیش از 5 متر ارسال شود!؟ بعلاوه وقتی دوست شما روبرویتان ایستاده شما به پشت سر سیگنال صوتی ارسال نکنید!



چیزی که رادار اف-22 را برتر می کند در این است که در زمان فعال شدن رادار هرگز تا نهایت برد ممکن خود پالس نمی فرستد. زیرا رادار فوق توسط سیستم اختفای پیشرفته ای اف-22 همان سطح امنیتی EMCON کنترل می شود.

این نکته بسیار مهمی است!

اگر دشمن در 100 کیلومتری باشد رادار برای رهگیری فقط تا 100 کیلومتر فعال می شود.این باعث می شود کار ردیابی رادار اف-22 دشوار شود. بطور مثال اگر موشک آمرام روی هدفی در 40 کیلومتری قفل شود این یعنی امواج رادار اف-22 برای ادامه رهگیری هرگز تا فراتر از هدف فوق را پویش نمی کند تا شاید سیستم پسیو جنگنده هدف یا دیگر جنگنده های دسته پروازی بتوانند قفل راداری اف-22 را کشف کنند. این در حالی است که دیگر آنتن های رادار فوق می تواند تا عمقی بیش از 400 کیلومتر جلوتر موج نفوذی متفاوت فرستاده و بدون علامت بررسی آنجام دهند.

در حالت خودکار کامپیوتر خود تصمیم می گیرد با توجه به توانمندی جنگنده دشمن در کدام یک از 5 حالت اختفا قرار گیرد و با چه میزان قدرت خروجی رادار اهداف را رهگیری کند.

سیستم ارتباطی رپتور نیز از قابلیت هوشمند بررسی نحوه ارسال سیگنال استفاده می کند که باعث می شود سیگنال در محدوده خاصی انتشار یابد دقیقا مانند رادار جنگنده این سیستم نیز هوشمند است و در فرستادن سیگنال بسیار محاسبه شده عمل می کند.

رادار جنگنده اف-22 با سنسورهای پسیو نصب شده در آن همکاری نزدیکی دارد و یک فیدبک هوشمند برقرار می کند. همین باعث می شود رادار AN/APG-77 این جنگنده کنترل کاملی روی قدرت پرتوهای خروجی خود داشته باشد.



رادار اف-22 هم می تواند پویش عادی داشته باشد و در همان حال با بخشی از توان خود در بخش حمله الکترونیکی رادار و اویونیک جنگنده دشمن را مختل کرده و همچنین روی جنگنده دشمن قفل کرده و موشکی نیز به سمت او پرتاب کند در حالی که یک سایت راداری را بر روی زمین هدف قرار می دهد ، همزمان چندین هدف زمینی و هوایی دیگر را شناسایی و ردیابی کند. در کنار آن رله داده هم داشته باشد و هنوز میزان زیادی منابع آزاد هم داشته باشد.
قدرتی که اف-22 رپتور به خلبانهای خود می دهد هرگز در جنگنده های دیگر تا این میزان نبوده است. این به گفته هر خلبانی که برای اولین بار با این جنگنده پرواز می کند باعث ایجاد حسادت و نوعی شگفتی در آنها می شود بخصوص وقتی مجبور شوند به کابین اف-15 ایگل بازگردند.

یکی از سخت ترین کارهای مهندسان پروژه اف-22 رپتور که باعث شده این جنگنده از تمام جت های دیگر برتر باشد نحوه ترکیب اطلاعات بسیاری است که از سراسر میدان نبرد به سمت رپتورها فرستاده می شود. این سیستم ترکیب همه اطلاعات و دسته بندی آنها یا همان دیتا فیوژن است. این برگ برنده جت اف-35 و اف-22 در مقابل حجم درگیری بالا در آسمان آنهم در مقابل رقیبان سرسخت است.

قابلیت اطمینان و چرخه عمر رادار AN/APG-77 :



این رادار ویژگی های جالبی دارد از جمله داشتن نسل سوم سیستم LPI که مناسب طرح اف-22 است. بر اساس آزمایشات این رادار بسیار از رادار پیشرفته AN/APG-80 جنگنده اف-16 در عمر کاری ، ساعت کاری و رهگیری برتر نشان داده است. این رادار دارای عمرکاری تقریبا دو برابر عمر کلی اف-22 تا پایان چرخه ماموریتی خود را دارد.

علم فیوژن :

سنسور فیوژن
دیتا فیوژن
ترکیب اطلاعات و سنسورها نیازمند یک هسته پردازشی قدرتمند است!
ترکیب سنسورها و اطلاعات آنها یک قابلیت مهم است که در آینده کاربردهای وسیعی در علوم مختلف خواهد داشت!


برداشت با ذکر نام نویسنده و منبع اصلی مجاز است!


منابع:


 http://www.f-22raptor.com/index.php

http://www.f22fighter.com/stealth.htm

http://www.parvus.com/product/overview.aspx?prod=f-22cnibattery

www.lockheedmartin.com/

www.f22-raptor.com/about/history.html

http://wiki.scramble.nl/index.php/BAE_Systems_AN/ALR-94

www.globalsecurity.org/military/systems/aircraft/f-22-manu.htm

http://www.es.northropgrumman.com/solutions/f22aesaradar/index.html
http://www.fas.org/man/dod-101/sys/smart/jdam.htm 

دفترچه شماره 32 جنگنده اف-22

مجله اویونیک برتر

آرشیو شخصی
 

 اف- 22 رپتور جهشی بزرگ

قسمت هشتم


نکته حیرت آور در مورد رادار رپتور اف-22 :

نکته جالبی در مورد این رادار وجود دارد. سرعت پویش راداری در اف-22 حیرت آور است می تواند با چنان سرعت و دقتی میدان دید مقابل خود را کاوش کند که قبلا دیده نشده است. برای این میزان سرعت عمل باید مدارات بسیار پر سرعت با زمانبندی فوق دقیق داشت. اگر مقایسه کنیم متوجه این قدرت خواهید شد.

بطور مثال اگر یک اف-15 ایگل با رادار AN/APG-70 خود ، زمین و آسمان مقابل خود را مورد کاوش همزمان قرار دهد و در مقابل ، همان منطقه با همان وسعت را توسط یک اف-22 با رادار AN/APG-77 کاوش کنیم فکر می کنید تفاوت تا چه میزان باشد؟

پاسخ 14 ثانیه است. بله اف-15 برای کاوش آن گستره وسیع به 14 ثانیه زمان نیاز دارد ، در مقابل رادار اف-22 می تواند تنها در 1 ثانیه مخروط پوششی مقابل خود را تا عمق بسیار زیادی اسکن کرده اهداف را برای خلبان مشخص کند!

اگر رپتور یک جنگنده نسل 4 بدون قابلیت اختفا باشد! قبل از اینکه دشمن به رادارش نگاه کند خلبان رپتور موشکهایش را قفل و فرستاده است این در شرایط برابر است!

در میدان جنگ مدرن 14 ثانیه زودتر شلیک کردن موشک و این شکاف فن آوری مشخص میکند کدام خلبان باید با زندگی خداحافظی کند! حال شما دارید در مورد قهرمان اختفای جهان صحبت می کنید!



راز این عملکرد سریع چیست؟

چطور می شود با داشتن تعداد ماژول حداقل 2000 تا از ماژول سمت راست تا آخرین ماژول در سمت چپ را همگام و با فاصله ای بسیار کوتاه تحریک کرد! این شاهکار الکترونیکی بخش الکترونیک شرکت نورث روپ گرومن در ساخت رادار فوق نتیجه استفاده از تکنولوژی مدارات مجتمع پر سرعت و پویش همزمان در فرکانسهای متفاوت است. تکنولوژی محرمانه در ساخت تراشه های مجتمع فوق سریع در کنار دو تکنولوژی جدید کنترل رادار که نورث روپ هیچ ردی از نحوه کارکرد این سیستم بیرون نداده! چنین امکاناتی را برای این رادار فراهم آورده است.



خط تولید کاملا خودکار رادار در شرکت نورث روپ جایی که رادار AN/APG-77 رپتورها و رادار رهگیر MESA ساخته می شود. اینجا تمام ماژولهای آنتن در محیط ایزوله و خلع توسط بازوهای روباتیک با دقت میکرونی کنار هم قرار داده می شوند ، نوعی تکنولوژی محرمانه باعث شده آنتن ها هر کدام با آنتن کنار خود عایق شوند و همین قدرت رادارها را چند برابر کرده است.



اکنون تکنولوژی آنقدر پیشرفت کرده که شرکت نورث روپ می تواند برد الکترونیکی و آنتن یک رادار از نوع AESA را در یک حجم کوچک به اندازه یک قوطی شیر جای دهد!!!

رپتورها برای پویش بهتر مجهز به رادارهای AESA با حجم کوچک در دو سمت هستند مشخص نیست چه تعداد از رپتورها این ارتقاء را دریافت کرده اند.



قابلیت SAR این رادار :




این قابلیت با کنار هم قرار دادن هر پالس دریافت شده در فواصل زمانی محاسبه شده در یک رجیستر ترکیب کننده یک تصویر از هدف خود می سازد. در واقع همزمان چند صد پرتو انتخاب و ترکیب می شود تا یک تصویر واحد استخراج شود.




تصویر بدست آمده از سیستم SAR رادار AN/APG-81 اف-35 از یک بزرگراه درون شهر از فواصل دور





شرکت نورث روپ گرومن بر اساس آزمایش BAC-111 اعلام کرده قابلیت SAR رادار AN/APG-77 نسل 4 به اف-22 قدرت بسیار بالایی در رهگیری و ردیابی سیستم های دفاعی دشمن و واحدهای دفاعی روی زمین داده است.

این قابلیت حتی باعث می شود یک سلاح قابل هدایت توسط GPS نیز با این سیستم بهتر از ماهواره هدایت شود که این دقت بالاتر از GPS ماهواره ای در زمانی که جمرهای GPS باعث اخلال می شوند باعث شگفتی شده است در ادامه در مورد آزمون فوق توضیح داده می شود.



قابلیت SAR اف-22 و اف-35 باعث می شود هدف در میان تعداد زیادی ماشین غیر نظامی قابل ردیابی و انهدام شود حتی در شرایطی که در درون خیابانهای شهر قرار داشته باشد!

رادار اف-22 و سیستم جدید ISAR چه توانمندی ایجاد می کند؟



قابلیت ISAR روشی است پیشرفته تر از سیستم SAR که در روش ISAR یا در واقع سارمعکوس ، هر پرتو بازتابی با توجه به تغییر موقعیت هدف نسبت به آنتن رادار در بازه زمانی محاسبه شده کنار هم گذاشته شده و با تغییر آنتن رادار نسبت به هدف یک تصویر جدید از هدف ساخته می شود که با این روش جدید یک مدل 3 بعدی در حال حرکت ساخته می شود که توسط آن می شود اهداف متحرک را شناسایی و ردیابی کرد این مانند فیلم گرفتن در حال حرکت از یک منطقه است اما با استفاده از پرتو رادار آنجام می شود.



تصویر ISAR تولید شده رادار AN/APG-77 با دقتی بالا

در قابلیت ISAR اف-22 با کمک رادار AN/APG-77 خود و یک روش مدرن بنام NCTR می تواند یک تصویر دقیق و 3 بعدی در حال تحرک از هدف بسازد. سپس نرم افزار رادار آن را با داده بدست آمده از دیگر منابع مقایسه و به خلبان اطلاع می دهد که هدف چیست و آیا این همان هدف مورد نظر است یا نه و از چه زاویه ای بهتر می شود با آن درگیر شد. دقت این سیستم آنچنان است که تصویر تولیدی نزدیکترین حالت ممکن به دنیای واقع است که این باعث شگفتی هر خلبانی خواهد شد.

یک اف-22 رپتور با این قابلیت می تواند سلاحی مانند بمب کم قطر را برنامه ریزی کند تا به هدفی در 96 کیلومتری برخورد کند این سیستم فعلا فقط تصویر سیاه و سفید تولید می کند. خلبان اف-22 رپتور با این سیستم تصاویر زنده از اهداف متحرک و شرایط محیط مورد نظر را از فاصله امن در اختیار خواهد داشت که می تواند این فیلم زنده را به دیگر هواپیماها و ماهواره و حتی به کامپیوتر موشکها ارسال کند.

این عملکرد بدون دخالت خلبان و بصورت خودکار در زمان تغییر موقعیت هدف نسبت به رادار اف-22 آنجام می شود.

این تکرار پویش بصورت خودکار توسط رادار همزمان برای تعداد زیادی هدف آنجام شده و در حافظه ذخیره می شود تا خلبان در صورت نیاز هر کدام را بررسی کند.

فقط کافی است تا اف-22 یک 360 درجه پویش کند تا از تحرک دشمن در همه موارد آگاه شود.


تکنولوژی GMTI در رادار رپتور اف-22 :


این تکنولوژی انقلابی اولین بار در جنگ خلیج فارس بصورت آزمایشی بکار برده شد. در قالب طرح کاوش و جاسوسی پیشرفته که هر نوع حرکت ادوات ارتش عراق روی زمین زیر نظر بود.



تقریبا این کاوش نیمی از خاک عراق را پوشش داده بود! یعنی عراقیها از بغداد تا مرز کویت هر حرکتی می کردند زیر نظر بوده است!




پوشش و قدرت بالای این رادار در جوینت استار باعث شده بود دور از دسترس نیروهای عراقی پرواز کند.جوینت استار در کل 49 ماموریت کنترل عملیات در طوفان صحرا در عراق آنجام داد که نرخ موفقیت آن 100 درصد بوده است.



در جنگهای بوسنی ، عراق 2 و افغانستان این سیستم پیشرفته بکار برده شد که نقش مهمی در پیروزی ایالات متحده داشت. اولین تحقیقات توسط دارپا و نیروی هوایی به 1981 تا 83 بر می گردد که با موفقیت روی جنگنده اف-111 آزمایش شد. دلیل وجودی این تکنولوژی به زمان جنگ سرد و کمک به ناتو برای کاوش زمینی اتحاد جماهیر شوروی از فاصله امن بر می گردد.



رادار MESA شرکت نورث روپ نسل چهار تکنولوژی انقلابی آواکس است و به معنی رادار آرایه فازی فعال چند کاربردی همزمان است.





چیزی که با رادار آواکس در 1972 شروع شد حال دارای آنتن کوچک و تجهیزات قوی ولی کم حجم شده است. دیگر برای رهگیری و هدایت نیروها نیازی به رادارهای بزرگ نیست!!! بالا رادار MESA دیده می شود که روی بوئینگ سری 737 نصب شده است.




تکنولوژی انحصاری نورث روپ در استفاده از آنتن IFF آرایه فازی منجر به ساخت یکی از جدیدترین سیستم های مجتمع راداری شد.




با رادار MESA در سوپر آواکس جدید آشنا شوید! مجهز به نسل جدید سیستم رهگیری اهداف و مدیریت نبرد و سیستم حمله الکترونیکی جدید.




در بالا دو شکاری رپتور در حالت رادار روشن دیده می شوند شما برد رادار جدید MESA را مشاهده می کنید با خاصیت کاوش بدون ردیابی از سوی سنسورهای دشمن.

با استفاده از رادار MESA در نبردهای آینده می توان بدون روشن کردن رادار اف-22 دست به رهگیری زد و جنگنده های دشمن را با رادار MESA رهگیری و با موشک آمرام رپتورها هدف قرار داد! یا اهداف زمینی را مشخص و از فواصل دور موشک کروز به سمت آنها پرتاب کرد و رادار MESA تضمین می کند موشک حتی در صورت وجود جمر در منطقه دشمن و کور شدن هدایت ماهواره ای توسط دشمن ، هنوز به مختصات مورد نظر برخورد کند.




رادار اف-16 بلوک 60 نیز از تکنولوژی جدید GMTI بهره برده که در رپتور چند تکنولوژی مانند LPI ، ECCM ، ISAR و ISR در بخش حمله الکترونیکی و سیستم گسیل موج مرگبار DEW به همراه قدرت کارکرد طولانی تر از رادار APG-80 اف-16 به آن افزوده شده است.



شکاری رپتور و جدیدترین نسل تکنولوژی GMTI ترکیب شده با قابلیت سرکوب کننده ISR :



این رادار در نمونه ارتقاء داده شده خود می تواند در حالت نظارت و کاوش زمینی از حالت کاری پیشرفته تر GMTI استفاده کند که به اف-22 توان ردیابی اهداف متحرک زمینی در تعداد انبوه را می دهد و می تواند بصورت کاملا مستقل مسیر حرکت اهداف را ردیابی کند و می تواند با سیستم UHR که به معنی تصویر سازی فوق العاده است ، کیفیت تهیه تصویر 31 سانتی متر از سطح را از 161 کیلومتری بدست آورد. این سیستم همانطور که گفته شد هر نوع وسیله متحرک در حرکت را علامت گذاری کرده و این عملکرد دنبال کردن برای تعداد بالایی هدف قابل آنجام است و سپس خلبان هر کدام از اهداف را که اراده کند می تواند مشخص کند تا سیستم آن را بصورت زنده با سیستم ISAR به او نشان دهد و سپس برای نابود کردنش تصمیم بگیرد.

تصور کنید 100 تانک یا سیستم متحرک پدافندی روی زمین در حال حرکت به مقاصد مختلف باشند با سیستم ISAR و GMTI به آسانی شکاری رپتور میتواند آنها را کشف و مسیر حرکت تک به تک آنها را پیگیری کند و حتی تشخیص دهد اکنون باید کدامیک را اول هدف قرار دهد یا کدام لانچر و کدام یک کامیون لجستیکی یا ژنراتور است!

با این رادار پیشرفته و این مجموعه قابلیت هایی که دارد هیچ حرکتی از دید اف-22 رپتور مخفی نخواهد ماند.


ویژگی رادار نسل چهارم AN/APG-77 در شکاری رپتور:

تمام مشخصات عملکردی رادار فوق بیش از حد پیش بینی شده بوده است.

این رادار مجهز به سیستم یکپارچه سازی سلاح بوده ، مجهز به جدیدترین حالت LPI است ، رادار جهت ارتباط تاکتیکی هوایی و کنترل انواع سلاح موجود توانمند شده است.

رادار فوق تعمیر و نگهداری و قابلیت اطمینان بیشتری نسبت به استاندارد MTBF 450 ساعت دارد در حالی که رادار AN/APG-80 دارای استاندارد 399 ساعت کارکرد است.



چرا تکامل در رادار اف-22 لازم شد؟

رادار قدرتمند اف-22 در جنگ هوایی بسیار توانمند بود. اما با ظهور تهدیدات نظامی برای ایالات متحده نقش اف-22 از یک جنگنده برتری هوایی به یک جنگنده با قدرت حمله بالا به اهداف زمینی و هوایی در کنار قابلیت برتر حمله الکترونیکی بصورت همزمان تغییر کرد.

تکنولوژی رادار AN/APG-77 خود به چهار نسل تا کنون تقسیم شده که با نام های مختلف روی دیگر جنگنده ها هم نصب شده است. این رادارها همه نسخه کامل شده رادار APG-77 اولیه هستند. اف-22 ها اکنون از رادار نسل چهارم استفاده می کنند.

بعضی قابلیت های اختفایی و رهگیری رادار فقط مخصوص جت اف-22 رپتور است و در جت های دیگر مانند اف-16 بلوک 60 کاربردی ندارد ولی خانواده رادارها یکی هستند!

رادارهای جدید AN/APG-77 از یک تکنولوژی فرکانس بالای مایکروویو بنام MMIC استفاده می کنند و مدارت مجتمع آن از فن آوری VHSIC به منظور قابلیت اطمینان در هر شرایطی بهره می برد. که باعث شده رادار بتواند به آسانی مدت 400 ساعت بدون وقفه روشن و فعال باشد با سرعت عملکردی تقریبا دو برابر نسل قبل همین رادار.

رادار اف-22 اکنون قویترین رادارهوابرد جهان است که روی یک جنگنده نصب شده است و دارای کمترین میزان تشعشع قابل کشف بوده در کنار داشتن دیافراگم فعال ، اسکن بسیار پیشرفته بر علیه تعداد زیادی هدف هوایی و زمینی در شرایط آب وهوایی مختلف در کنار قابلیت دید اول و شلیک اول ارتقاء پیدا کرده با قدرت رهگیری 7 هدف همزمان در زمین و هوا در نسل دوم خود که با ارتقاء جدید این توان فقط برای اهداف زمینی به 8 هدف همزمان رسیده و تمام این توان را در محیط آلوده به فعالیت اخلاگرهای جدید رادار می تواند نشان دهد و این اف-22 رپتور را به سلاحی خطرناکتر تبدیل می کند.


رادار نسل چهارم AN/APG-77 دارای 2300 فرستنده و گیرنده است که قدرت این رادار را بشدت افزایش داده. بطور مثال این رادار در نسل چهارم خود توانمندتر شده و می تواند با یک ماژول آنتن خود روی هدفی با سطح مقطع 1 متر مربع از 240 کیلومتری قفل کرده و ردیابی کند که این خیلی از برد نهایی موشک AIM-120C آمرام فراتر است! و نشان می دهد هدف از این برد دستیابی بالا فقط موشک آمرام نیست!

اطلاعات در مورد این رادار طبقه بندی شده است اما منابع نشان می دهد رادار فوق می تواند کار ردیابی را از 270 تا 300 کیلومتری نیز در مقابل این سطح مقطع راداری بدون مشکل آنجام دهد. تنها دلیلی که می توان برای کاهش برد ردیابی این رادار پیشرفته بیان کرد نزدیک کردن شانس رهگیری به 100 درصد است! و ممکن است این رادار بتواند با موفقیت هدفی در 300 کیلومتری را برای یک موشک کروز کاملا قابل مشاهده و تعریف کند! در بخش نبردهای هوایی قدرت رادار اف-22 در شرایطی است که پایین ترین سطح مقطع راداری جنگنده های نسل 4 و4.5 در جهان مانند تایفون اروپایی اکنون 1 متر مربع است.

این کاربرد برای قفل کردن روی اهداف از فواصل دور و استفاده از دیتالینک IFDL برای هدایت موشکها بسیار کاربرد پیدا خواهد کرد.

اف-22 می تواند نقش یک نیروی ویژه با لیزر پوینتر را داشته باشد و موشکهای شلیک شده را تا رسیدن به هدف روی اهداف قفل کند!

اف-22 رپتور با این رادار توانمند و سطح مقطع راداری بسیار کم خود حتی برای جنگنده نسل پنج روسیه یعنی سوخو T-50 هم می تواند یک خطر بزرگ باشد. بخصوص اگر موشک AIM-120D آمرام برای شلیک از اف-22 رپتور آماده شود.

نکته ! : سوخو T-50 روسها باید از حرکت کردن در شعاع 60 کیلومتری رپتورها بشدت پرهیز کند حتی اگر آمرام نوع C تنها سلاح رپتور باشد!

اگر آمرام نوع D توسط اف-22 حمل شود سوخو T-50 باید از نزدیک شدن به رپتور تا فواصل 110 کیلومتر بشدت پرهیز کند!
این جت روسی نباید هرگز پشتش را به رپتور نشان دهد یا کاری کند که رادار اف-22 بتواند از بغل بدنه را پویش کند که جت روسی در موقعیت بدی خواهد افتاد!

در این مورد در قسمتهای بعد مقاله توضیح کامل داده می شود.

رادار جنگنده اف-35 دارای 1200 فرستنده و گیرنده است و رادار روسی که در سوخو T-50 رقیب اصلی اف-22 نصب شده دارای 1500 فرستنده و گیرنده است. حتی در آمریکا نیز جت های جنگنده دیگر توان مقابله با رپتور در زمینه راداری را ندارند.


میراث تامکت در اختیار رپتور :

می شود توانمندی فن آوری پیشرفته رادار AN/APG-77 نسل 4 در اف-22 رپتور را به مانند رادار AN/AWG-9 تامکت اف-14 در چند دهه قبل قیاس کرد. این دو رادار برد کشف و رهگیری بی نظیری دارند. هر دو چند حالته هستند و توان هدایت چندین موشک هوا به هوا را بصورت همزمان دارند هر دو رادارهایی باند X بوده و در هر نوع شرایط جوی عملکرد مطلوب دارند.

رادار تامکت توسط سیستم های راداری هوگز ساخته شد و چند دهه بعد رادار رپتور توسط شرکت ریتوئن و نورث روپ بصورت مشترک با کمک از تکنولوژی شرکت هوگز ساخته شده است!

قابلیت سیستم پسیو AN/ALR-94 در کشف رادارها همراه با شنود و برد دستیابی بالای رادار AN/APG-77 نسل چهارم در کنار هم باعث شده تا اف-22 رپتور بنوعی همزمان هم یک مینی آواکس باشد و هم یک هواپیمای RC-135 و در حال حاضر رپتورها نزدیکترین رقیب آواکس ها و جی استارها هستند.


دیگر مانند جنگهای قدیم نیست که تمام شدن مهمات به معنی بی مصرف شدن جنگنده میشد!




تکنولوژی اف-22 فلسفه نبردهای قدیم را پاک کرده و صفحه جدیدی در کتاب جنگ باز کرد!


برداشت با ذکر نام نویسنده و منبع اصلی مجاز است!



منابع:



 http://www.f-22raptor.com/index.php

http://www.f22fighter.com/stealth.htm

http://www.parvus.com/product/overview.aspx?prod=f-22cnibattery

http://www.lockheedmartin.com/

http://www.f22-raptor.com/about/history.html

http://wiki.scramble.nl/index.php/BAE_Systems_AN/ALR-94

http://www.globalsecurity.org/military/systems/aircraft/f-22-manu.htm

http://www.es.northropgrumman.com/solutions/f22aesaradar/index.html

http://www.fas.org/man/dod-101/sys/smart/jdam.htm 
دفترچه شماره 32 جنگنده اف-22

مجله اویونیک برتر

آرشیو شخصی




 

 اف- 22 رپتور جهشی بزرگ

قسمت نهم


ارتقاء سیستم حمله الکترونیکی در رادار AN/APG-77 :

رادار AN/APG-77 از نسل اول خود مجهز به سیستم اخلال الکترونیکی بود اما با هر نسل از رادار که ارتقاء پیدا کرد این امکان پیچیده تر شد. اکنون در این رادار برای جنگ الکترونیک در میدان نبرد قرن جدید تکنولوژی کامل شده و این رادار از تکنولوژی DEW بصورت کامل بهره می برد که در نوع خود سلاح بسیار مهلکی است. به این قابلیت رادار فوق سلاح انرژی مستقیم گفته می شود و شاخه ای از تسلیحات جدید است.

در نسل چهارم ، رادار فوق با ارتقاء نرم افزار و کیت مخصوص توانسته این قابلیت را بشدت افزایش داده و تکمیل کند. این ارتقاء ممکن نشد مگر اینکه منبع تغذیه رادار کاملا تعویض شود. این کار جهت تامین انرژی زیاد آنجام شد تا رادار بتواند نیروی ویرانگر از پرتوهای متمرکز ایجاد کند.

در جتهای جنگنده مخصوص عملیات سرکوب دفاع هوایی قبلی باید پاد جمر توسط این جتها حمل میشد در صورتی که در جتهای نسل 5 مانند اف-22 و اف-35 رادار این جتها می تواند یک جمر کارآمد با خصوصیات کاربری متفاوت باشد.



روش کاربرد این تکنولوژی در اف-22 رپتور :

رادار AESA در رپتور می تواند موجی قوی و مداوم یا ضربانی بسیار شدید از پالس ماکروویو را با فرکانس بسیار بالا به دقت متمرکز کرده و پرتاب کند که کاربرد آن سوزاندن و ناپایدار کردن تجهیزات نظامی و بخصوص حمله به رادار کنترل آتش سیستمهای دفاع هوایی است.
این سیستم اگر روی رادار جنگنده دشمن متمرکز شود می تواند سیستم راداری آن را مختل کرده و حتی به تجهیزات رادار آسیب وارد کند!
رادار فوق می تواند با قدرت بالایی که در جمینگ الکترونیکی پیدا کرده با بخشی از پرتور رادار خود رادار پدافندهای پیشرفته را کور کرده و با بخش دیگر بمب خود را روی آن قفل کند.



پرتو قرمز اف-35 در سمت چپ یک موج جم کننده است که سیستم پدافندی را مختل می کند. این جت با بخشی از توان رادارش دائم پالس رادار زمینی را تحلیل کرده تا تغییرات لازم را در موج جمینگ خود پیاده کند! سپس اف-35 دوم روی رادار قفل می کند! با توجه به این نکته که جتها هنوز در برد کشف پدافند قرار ندارند!



تصویری از جمینگ رادار اف-35 روی رادار سیستم های پدافندی پیشرفته و انهدام همزمان آن.

کارشناس رادار شرکت نورث روپ در مورد این قابلیت گفت : این سیستم می تواند رادار و اویونیک جنگنده دشمن را از کار انداخته و حتی به آن آسیب وارد کند و در کل رادار دشمن فریز شده به نوعی سیستم پردازش آن قفل می شود. قدرت متمرکز سازی انرژی در این سیستم به شدت افزایش پیدا کرده و می توان با دقت روی یک هدف کوچکتر در فواصل دور انرژی را متمرکز کرد که باعث افزایش برد عملیاتی این سیستم اخلال راداری پیشرفته شده است.

پرتو فرکانس بالای پرقدرتی که در کسری از ثانیه با یک ضربان شدید پرتاب می شود می تواند روی هر نوع سیستم الکترونیکی در میدان نبرد متمرکز شده و موجب ایجاد نوعی حالت شوک موقت و مختل شدن پردازشهای اویونیک دشمن شده و سیستم دشمن را وارد یک کمای موقت کند.

این سیستم اساسا با هدف مقابله با سپرهای دفاعی و موشک های کروز ارتقاء پیدا کرده و اثر تخریبی بالایی روی قطعات داخلی موشک ها و سیستم های ارتباطی آنها دارد و می تواند موجب ناپایداری مدارات داخلی شود.

این سیستم همچنین دیتالینک موشک ها را هدف قرار می دهد و مانع دریافت داده کنترلی می شود و نتیجه مشخص است داده کنترلی دریافت نمی شود و موشک از فعالیت باز می ماند بخصوص در برابر موشک های هوا به هوا ، سیستم کنترل آتش موشکهای زمین به هوا و موشک کروز این کاربرد جالبی است.


رادار AN/APG-77 می تواند جمری با تکنولوژی DRFM را نیز شکست دهد.

جمر DRFM چقدر توان اخلال دارد؟



جمرهای DRFM بطور گسترده در جنگ ها بکار رفته اند و هنوز هم یک روش پایه برای محدود کردن توان سیستم های دفاعی و مقابله با قفل راداری هستند.

وقتی رادار اف-22 روی هدفی مجهز به این نوع اخلاگر یا انواع دیگر آن قفل می کند و با وجود توانمندی اف-22 در غیر قابل تشخیص بودن پرتو رادار این جنگنده ، جمرها توان اجرای جمینگ روی رادار را نخواهند داشت. جمرها نیازمند دریافت پرتو رادارها هستند تا بتوانند آنرا جم کنند. رپتورها با سیستم LPI مانع این نیاز می شوند.

رادار AN/APG-77 از تکنیکی محرمانه و خاص بنام انتشار طیف گسترده یا SST بهره می برد و همین باعث می شود اف-22 با رادار روشن حرکت کند ، روی هدف قفل کند و هدف متوجه نشود که موشک تا چند ثانیه دیگر بسمت او روانه خواهد شد همین تکنیک باعث عدم کارایی جمر در برابر رپتور نیز می شود.

قابلیت ضد جمینگ رادار AN/APG-77 در کل برای نابود کردن اهداف در هر شرایطی ساخته شده است و بی رقیب است و این یعنی اولین شلیک برابر اولین نابودی خواهد بود همان اصل پایه ای ساخت اف-22 رپتور.

یادمان نرود اف-22 رپتور با قابلیت اختفای ذاتی که دارد عملا یک روش جمینگ را معرفی می کند!

وقتی دشمن حتی در فواصل نزدیک مجبور شود بین رپتور و یک گنجشک در حال پرواز هدف خود را انتخاب کند این خود یک نوع جمینگ برای این جت است!



جمرهای DRFM بسیار قوی و مخرب هستند و نسل های مختلف آن از زمان جنگ ویتنام تا جنگ عراق کارایی خود را در مقابل رادارها وموشکها نشان داده اند.انواع جدید آن قابلیت بالایی دارند و می توانند تعداد بالایی کپی مجازی از جنگنده حمل کننده ایجاد کنند طوری که سیستم کنترل آتش دشمن تا مرز سرریز اهداف برود و هدف واقعی را تشخیص ندهد. این فقط یکی از روش های عملکردی این سیستم سرکوبگر هوشمند است.







در نمونه ای که در اف-16 متخصص عملیات SEAD نصب شده جمر همزمان چند تکنیک مخرب و جدید را مورد استفاده قرار می دهد. مانند تکنیک HRR که داده های جعلی به سمت گیرنده دشمن فرستاده که منجر به فریب سیستم دفاعی دشمن در زمین و آسمان خواهد شد. بعلاوه همزمان روی رادار هوایی ، زمینی و دریایی جمینگ اجرا کرده و باعث فلج شدن سیستم های راداری در شعاع عمل خود می شود. این تکنیک می تواند پرتو بازگشتی جعلی هر نوع جنگنده دیگر را شبیه سازی و تولید کند تکنیک تولید تصویر رزولوشن بالای فوق با چنان دقتی مجازی سازی می کند که سیستم رادار دشمن به اپراتور دشمن نشان خواهد داد همزمان چند جنگنده اف-16 و انواع دیگر در حال نزدیک شدن هستند در حالی که جنگنده واقعی در مسیر دیگری در حرکت است.



این سیستم بجای بلوک کردن سیستم پدافند راداری دشمن آن را فریب داده تا روی اهداف کاذب و غیر واقعی قفل کند.

این باعث می شود موقعیت لانچرهای مخفی شده و سیستم رادار مشخص شده که زمینه نابود کردن آنها بنوعی فراهم می شود. در جنگ عراق از روش فیزیکی با ارسال دکوهای پرنده در محدوده رادارها باعث کشف چینش و مختصات پدافندها شدند. اکنون جمرهای جدید خود سیستم راداری را به چالش می کشند.





در دکترین سرکوب توان دفاعی ایالات متحده 3 عنصر اساسی هنوز هم وجود دارند و با ارتقاء آنجام شده روی آنها یک خطر بزرگ هستند!
مکمل اینها در حملات ضربتی سیستم جمر جدیدی است که اساسا برای نصب در اف-18 گراولر ساخته شده است و سرکوبگری هوشمند است!




این جمر هوشمند می تواند در فواصل امن نفوذگرها را از روی رادار پاک کند. بطور مشخص 2 فروند اف-16 درسمت چپ تصویر بالا موج خود را روی 2 فروند اف-16 بمب افکن در سمت راست متمرکز کرده اند و عملا آن دو را از دید رادار زمینی محو کرده اند.



این جمر در اف-16 با تکنیک تابش مداوم موج در مسیر حرکت بمب افکن های دیگر موجب نابود شدن و مخدوش شدن موج رادارهای سیستم های پدافندی در آن بخش آسمان می شود و آنها دیگر بمب افکن های نفوذ کننده را درست تشخیص نمی دهند و عملا قدرت قفل کردن روی بمب افکنها را از سامانه موشکی می گیرند!






سیستم تابش 360 درجه در اف-16 متخصص SEAD باعث می شود هر نوع موجی که از رادارهای زمینی به سمت اف-16 فرستاده می شود بنوعی نابود شود و موقعیت اف-16 برای سیستم های کنترل آتش قابل محاسبه نباشد. این سیستم می تواند چندین اف-16 را در درون حباب جمینگ خود پوشش دهد و عملا غیر قابل رهگیری کند در حالی که در برد سامانه پدافندی حرکت می کنند.

نمونه جدید می تواند سیستم تشخیص دوست و دشمن IFF را مختل کند و خود را دوست نشان دهد که این منجر به گیج شدن اپراتورهای رادار و سیستم کنترل آتش می شود. به این نوع قابلیت EKKO II گفته می شود. این جمر در باند X فعالیت می کند.

این جمر با وجود این همه توانمندی در مقابل رپتور کارایی ندارد. ودلیل اصلی آن ناتوانی در تشخیص درست امواج ارسال شده از اف-22 در کنار قدرت پرازشی بالای کامپوترهای رادار اف-22 می باشد.



در نسل چهارم رادار AN/APG-77 که در اف-22 رپتور نصب شده کیت ارتقاء شامل افزایش فرستنده و گیرنده به 2300 ماژول و یک نرم افزار رادار جدید در کنار چند قابلیت جنگ الکترونیک جدید و چند حالت کاری جدید است.



شرکت نورث روپ رادار APG-81 جنگنده اف-35 را که نسل چهارم رادار APG-77 بحساب می آید را در آزمونی نظامی بنام آزمون BAC-111 در مقابل برترین و پیچیده ترین سیستم جنگ الکترونیک EW هوابرد ایالات متحده قرار داد و نتیجه اینکه رادار APG-81 توانسته در مقابل این جمر توانمند هوایی مقاومت کند از نکات این آزمون قرار دادن رادار بصورت همزمان در مقابل چندین نوع سیستم جمینگ و جنگ الکترونیک بود که رادار فوق بخوبی توانست از پس جمرها بر آید و جمینگ را خنثی کند.

در این آزمون در حالی که بمب هدایت ماهواره ای رها شد و جمرها موفق شدند سیستم هدایت GPS معمول بمب را فریب دهند اما رادار AN/APG-81 موفق شد با قابلیت SAR خود و سیستم ضد جنگ الکترونیک خود سیگنال هدایت را از طریق آنتن خود به بمب منتقل کند و بمب با هدایت لینک رادار حتی با دقتی بیشتر به مختصات هدف برخورد داشته است.

آقای پت بارتز مدیر سابق تیم آزمایش اف-18 نیروی دریایی که در حال حاضر مدیر برنامه های شرکت نورث روپ است در مورد این رادار گفت : رادار فوق نسلی متفاوت از رادارهای نظامی است که برای آینده ساخته شده است. زیرساخت پیاده شده رادار فوق بسیار سریع در حال رشد است او در مورد آزمون فوق گفت که بطور معمول ما فقط از 1 یا 2 سیستم جنگ الکترونیک برای تست رادار استفاده می کنیم اما برای اولین بار رادار اف-35 در مقابل چندین سیستم جنگ الکترونیکی هوایی در یک لحظه قرار داده شد که نتیجه فراتر از تصور بود.

حال همین رادار با تعداد ماژول گیرنده و فرستنده تا 2300 عدد و قابلیت های گفته شده و مکمل آن سیستم LPI نسل سوم در اف-22 رپتور نصب شده است.



نسل بعد رادار AN/APG-77 توسط شرکت نورث روپ در راه است!



خط تولید سیستم های راداری شرکت نورث روپ

اما ویژگی ممتاز نسل جدید رادار AN/APG-77 که سفارش ساخت آن از سوی پنتاگون داده شده ، اول کاهش هزینه تعمیر و قیمت تمام شده بسیار کمتر نسبت به نسل چهارم این نوع رادار است.





بخش طراحی و ساخت ماژولهای آنتن رادارهای AESA در نورث روپ

رادار جدید نیاز به قطعات کمتری داشته و در مقایسه با نسل قبل هزینه ساخت آن بسیار کمتر خواهد بود ، دلیل کاهش هزینه ساخت ، داشتن خط تولید کاملا خودکار شرکت نورث روپ است. رادار فوق از نرم افزاری بسیار پیشرفته تر و محرمانه استفاده خواهد کرد که آن نیز ساخت شرکت نورث روپ خواهد بود.

یک هدف با سطح مقطع راداری پایین را می شود با امواج فرکانس پایین باند VHF کشف کرد که این روش در برابر نسل دوم پنهانکارها مانند اف-117 نتیجه می دهد. اما در مورد رپتور خطای تشخیص این نوع رادارها بیش از آن است که جتی با سرعت سوپر کروز 1.5 ماخ یا در صورت نیاز با سرعت 2.3 ماخ را در دام خود گرفتار کند این زمانی است که رپتور در ارتفاع بالا و سریع حرکت نکند یعنی در بهترین شرایط ممکن برای شناسایی شدن باشد.

بنظر می رسد رادارهای باند VHF به چالش کشیده شده اند با ساخت جمرهای فعال در باند VHF تنها شانس رفتن به سمت ساخت رادارهایی با فرکانس بسیار بالا است که نیازمند جهش تکنولوژی در تولید مدارات الکترونیکی و تراشه های بسیار بسیار سریع است.



تصویری از یک رادار باند VHF که توسط جمری با گستره پوششی 150 درجه مورد حمله الکترونیکی قرار گرفته است.


برداشت فقط با ذکر نام نویسنده و نام سنترال کلوپ مجاز است!


منابع:


 http://www.f-22raptor.com/index.php

http://www.f22fighter.com/stealth.htm

http://www.parvus.com/product/overview.aspx?prod=f-22cnibattery

www.lockheedmartin.com/

www.f22-raptor.com/about/history.html

www.globalsecurity.org/military/systems/aircraft/f-22-manu.htm

http://www.es.northropgrumman.com/solutions/f22aesaradar/index.html

[External Link Removed for Guests]

[External Link Removed for Guests] 

دفترچه شماره 32 جنگنده اف-22

مجله اویونیک برتر

آرشیو شخصی



 

 اف- 22 رپتور جهشی بزرگ

قسمت دهم



تسلیحات اف-22 رپتور :




اف-22 از جدیدترین نسل توپ والکن با کالیبر 20 میلیمتر بنام M61A2 بهره می برد که دارای دقت شلیک بالای 80 درصد است که توان شلیک 100 گلوله در ثانیه و 6000 گلوله در دقیقه را دارد البته این سلاح در تست تا 110 گلوله در ثانیه هم شلیک داشته است.



سیستم تغذیه این سلاح از نوع خطی بوده و با انرژی موتور الکتریکی به چرخش در می آید. عمر خدمتی آن 100000 شلیک است و زمان بازبینی و تعمیر آن هر 15000 شلیک است.



میزان ظرفیت مخزن این سلاح برابر 480 گلوله است که می تواند انواع گلوله شامل : PGU-28A/B SAPHEI ، M50 Series و فشنگ 20mm را شلیک کند.


نمونه گلوله PGU-28A/B SAPHEI علاوه بر کلاهکی که در نوک گلوله دارد که از ماده آتش زا پر شده در پشت گلوله حفره ای دارد که محل ذخیره ماده زیرکونیوم است این ماده آتش و حرارت بالایی ایجاد می کند که باعث می شود بعد از برخورد گلوله به بدنه یک هواپیما آتش بسیار وسیع و مخربی ایجاد کرده و حداکثر آسیب را به قطعات داخلی هواپیمای دشمن بزند.

 نیروی هوایی ایالات متحده به دلایل خطرات استفاده از این نوع گلوله قصد دارد آن را کنار بگذارد و با همکاری دو شرکت Alliant-Techsystems و یک شرکت آلمانی یک نوع گلوله جدید بنام ATK 20mm ساخته اند که یک نوع پرتابه بالستیکی بدون حتی یک گرم مواد منفجره کلاهک تخریبی یا کلاهک جنگی است! 


مکانیزم عملکرد این گلوله بسیار ساده و جالب است ولی بسیار مخرب و البته ارزانتر از یک کلاهک تخریبی انفجاری یا آتش زا می باشد. به مکانیزم عملکرد این نوع گلوله PELE گفته می شود که در این فشنگ جدید انرژی جنبشی گلوله ، ضربه را وارد می کند بدنه گلوله از فولاد بوده و کلاهک از آلومینیوم ساخته شده است.

هسته مرکزی گلوله از نوعی پلاستیک با قابلیت مخصوص در افزایش حجم سریع ساخته شده و دور این پلاستیک با پرتابه هایی از جنس تنگستن و استیل پر شده که در موقع برخورد به بدنه یک هواپیما پلاستیک بر اثر برخورد نوک کلاهک آلومینیومی به بدنه هواپیما و ایجاد نیروی پس زنی به آن افزایش حجم داده و قطر ورود گلوله به بدنه هواپیمای دشمن به شدت بزرگتر از اندازه یک گلوله 20 میلی متر شده که این اولین آسیب این گلوله است در ادامه فشار پلاستیک تحت فشار قرار گرفته بدنه گلوله را متلاشی کرده و پرتابه های داخل آن با سرعتی برابر 300 متر در ثانیه پخش شده و این پرتابه های سریع روی سطح بدنه پخش شده و هر کدام بدنه را سوراخ می کنند آنها که در طول نفوذ به داخل بدنه رسیده اند به سیستم های داخلی ضربات ویرانگری وارد می کنند. این بدون استفاده از مواد انفجاری است که بسیار روش هوشمندانه بر پایه علم فیزیک مواد است.

قلب این گلوله همین پلاستیک هوشمند است که کار مواد منفجره را آنجام می دهد. این ماده جدید فقط به ضربه شدید مستقیم واکنش نشان می دهد و نقاط ضعف مواد منفجره را ندارد بدون اینکه خراب شود یا خطرناک باشد. آزمایشات این گلوله جدید کامل شده و بسیار اثر چشمگیری داشته است. نیروی هوایی ایالات متحده قصد دارد بزودی این نوع گلوله را در جنگنده های اف-15 ، اف-16 و اف-22 مورد استفاده قرار دهد.



این گلوله جدید حتی از زره تانک می تواند عبور کند و افراد داخل تانک را مثل یک شاتگان بزرگ پاره پاره کند این فشنگ بزودی جای فشنگ های مرسوم را در ارتش آمریکا خواهد گرفت.



اگر این سلاح با این فشنگها را در کنار سیستم تصحیح مسیر شلیک در اف-22 قرار دهیم این یعنی در فاصله نزدیک دشمنان اف-22 در مقابل توپ گتلینگ آینده کار سختی دارند.



این توپ پیشرفته حاصل چند دهه جنگ و تجربه نسل های قبل این سلاح می باشد که در آینده توسط ارتش آمریکا بسیار مورد استفاده قرار خواهد گرفت.


برداشت با ذکر نام نویسنده و منبع اصلی مجاز است!


منابع:



 http://www.f-22raptor.com/index.php

http://www.f22fighter.com/stealth.htm

http://www.parvus.com/product/overview.aspx?prod=f-22cnibattery

www.lockheedmartin.com/

www.f22-raptor.com/about/history.html

http://wiki.scramble.nl/index.php/BAE_Systems_AN/ALR-94

www.globalsecurity.org/military/systems/aircraft/f-22-manu.htm

http://www.es.northropgrumman.com/solutions/f22aesaradar/index.html

http://www.fas.org/man/dod-101/sys/smart/jdam.htm 

دفترچه شماره 32 جنگنده اف-22

مجله اویونیک برتر

آرشیو شخصی