قوات الدفاع الجوى ورادارات الهوائيات المصفوفة في الحرب الحديثة
بقلم : الركن صلاح الدين كامل مشرف
https://haras.naseej.com/Images/haras/291/P052_01_01.jpg
طائرة حربية إن التغيرات في العوامل والظروف العملياتية والتكتيكية قد أوجبت على قوات الدفاع الجوي أن تطور وتحسن وتزيد من قدراتها القتالية. ويعني ذلك أن قوات الدفاع الجوي قصيرة المدى يجب أن تتميز بسرعة رد الفعل في الاشتباك مع الأهداف الجوية. أما الدفاع الجوي طويل المدى فيجب أن يتميز بالدقة العالية في الاشتباك.

والأسئلة الهامة التى تظهر في هذا المجال هي :
هل ما تزال المدفعية المضادة للطائرات تحتفظ بقوة الدفع الكافية لجعلها أساسا لهذا النظام المقترح؟ وهل التطور في ذخائرها وفي أنظمة قيادة النيران لها يمكن أن تكون مشجعة أم إن التطور الهائل في أنظمة الصواريخ كالسرعة والمناورة ومناطق التدمير تكون مشجعة ومبشرة، أم لا بد من إيجاد أنظمة جديدة كاملة تحقق الغرض بالنسبة للدفاع الجوي عن الدولة ؟
ومن النقاط التى تصلح أن تكون أساساً لإنشاء هذا النظام:
- خفة الحركة الكافية لملاحقة تحركات مراكز القيادة والسيطرة.
- يجب زيادة المدى في الاشتباك الى درجة معقولة حوالي 15 كم.
- يجب زيادة الدقة والقدرة على مقاومة وسائل الإعاقة الإلكترونية.
- يجب أن يحقق إمكانية الاشتباك مع أكثر من هدف في آن واحد حيث لم يعد الاشتباك المتتالي يصلح لصد العدائيات الحديثة.
ولا شك أن المتطلبات المذكورة لكل من نوعي الدفاع الجوي توضح أهمية تطوير أنظمة الصواريخ بجانب التطور في أنظمة التحكم وقيادة النيران.

المهمة الأساسية لقوات الدفاع الجوي

لا شك أن المهمة الأساسية لقوات الدفاع الجوى هي التعامل والاشتباك مع الطائرات المعادية والأهداف الجوية التى تعمل على الارتفاعات المنخفضة والمتوسطة بغرض حماية القوات المقاتلة بمعداتها وإنشاءاتها وكذا للدفاع عن الأهداف الحيوية للدولة ضد وسائل الاستطلاع والهجوم الجوي ضد المطارات والقواعد الجوية.
لكن أحيانا قد تقوم القوات الجوية بالمهام التكتيكية ضد الأهداف الجوية المغيرة، ولاشك أن تلك المهمة ستظل سارية أيضا في المستقبل القريب وخلال السنوات القادمة من القرن الواحد والعشرين الحالي رغم تغير وسائل التهديد والعدائيات المستقبلية الحديثة والظروف العملياتية ولكى تقوم تلك القوات المحاربة بمهامها فإن قوات الدفاع الجوي تدافع عن التشكيلات البرية المحاربة أولا.
وقبل كل شيء يجب أن تكون قادرة على مصاحبة القوات والجيوش الميدانية المدافع عنها طوال مراحل المعركة المختلفة ويتطلب ذلك توفير الحماية الكافية والكاملة للقوات الموجودة على الأنساق الأمامية التى عادة ما تكون أكثر تعرضا لوسائل الهجوم الجوي المعادي.
وبجانب ذلك لابد من توفير الحماية لقوات الأنساق التالية والمناطق الإدارية الخلفية والمنشآت الحيوية في عمق الدولة.
وبصفة عامة فإنه ليس من السهل الفصل بين هذه المهام بصورة قاطعة ولكن يمكن القول أن الوصف العام لتلك المهام يمكن أن يمثل قاعدة مشتركة لإظهار خصائص ومهام نوعين من الدفاع الجوي :
*أولهما ما يسمى بالدفاع الجوى عن القوات والجيوش الميدانية المقاتلة وهو ما يعرف ضمنيا بدفاع جوي التشكيلات البرية.*أما الآخر فهو المسئول عن حماية المنشآت والأهداف الحيوية في عمق الدولة والمعروف بدفاع الدولة الجوي.

خصائص ومهام الدفاع الجوي للدولة

يمكن تلخيص خصائص ومهام الدفاع الجوي للدولة في الآتي :
- الاختيار الأمثل بعناية لمواقع تلك القوات.
- إمكانية استغلال كافة إمكانيات عناصر الكشف لأقصى مسافة لها.
- هناك وقت كاف ومتاح للاستطلاع الجوي وتحليل خواص العدائيات، ولقيادة النيران لمعدات د-جو مع إتاحة الوقت لاستخدام أكثر المعدات دقة في الأداء.
وتعتبر خاصية العمل القتالي على المسافات الكبيرة مع الاحتمال العالي لنسبة إصابة الأهداف المعادية هي أهم خاصية أساسية لمهام الدفاع الجوي للدولة.
إن هذه المهام المختلفة لقوات الدفاع الجوي تعتمد أساسا على إطار المهمة المنوطة بهذه القوات وعلى طبيعة الأرض فالأسلحة طويلة المدى اذا كانت قليلة العدد فإنها عادة ما تترك فواصل بين تشكيلاتها خالية من الحماية الجوية خاصة مع الأهداف التى تطير على ارتفاعات منخفضة. والأرض الجيدة هي التى تحقق إمكانيات أعلى لقوات الدفاع الجوى العاملة عليها.

خصائص ومهام الدفاع الجوي
في القوات والجيوش الميدانية المقاتلة

يمكن تلخيص خصائص ومهام الدفاع الجوى عن القوات والجيوش الميدانية المقاتلة في النقاط الآتية:
- الدفاع الجوي يتأثر بشدة بطبيعة الأرض وأوضاع القوات عليها وغالبا ما يتأثر بالأوضاع السريعة لاحتلال الأرض وأوضاع قتال القوات المدافع عنها.
- عليه قيود كبيرة في مجال الرؤية ومجال الكشف الراداري والبصري وقد تضعه طبيعة الأرض في وضع قتالي سيئ وقيود حادة في استخدام إمكانياته الذاتية مما يضعه أحيانا في أوضاع قتالية ضعيفة.
- وكنتيجة للأوضاع المبنية فإن عليه أن يعمل تحت ظروف قتالية صعبة، خاصة ضد عدو يظهر بصورة فجائية وعلى مسافات قصيرة. وفي نفس الوقت عليه متطلبات صعبة من سرعة رد الفعل لحماية القوات المقاتلة.
ولاشك أن سرعة رد الفعل لتلك القوات تعتبر مطلبا أساسيا لقوات الدفاع الجوى للقوات والجيوش الميدانية المقاتلة نظرا للأوضاع السريعة التى تتخذها تلك القوات ضمن النطاق الدفاعي للقوات المدافع عنها، خصوصا عندما تعمل تلك القوات في المناطق الوعرة أو الغابات حيث لايتوافر عمق قتالي كبير لقوات الدفاع الجوي.
وفي كل جيوش العالم يوجد النوعان السابقان من الدفاع الجوى ولكل منهما معداته التى يستخدمها لأداء الدور المنوط به. وكمثال لذلك معدات " جوبارد سباج " للدفاع الجوى عن الأهداف الثابتة التى تستخدم في ألمانيا.
ومما لا شك فيه أن خلط هذه الأنظمة يمكّن الدفاع الجوى من أن يتعامل مع نوعيات مختلفة من الأهداف طبقا للأوضاع التكتيكية له. وفي نفس الوقت تستغل مميزات وقوة أحد الأنظمة لمعادلة الضعف في النظام الآخر.
أهمية وسائل الاستطلاع والقيادةوالتحكم وقيادة النيران
إن وسائل الاستطلاع والمراقبة الجوية ومعدات وسائل قيادة النيران الموجودة بأنظمة الدفاع الجوى تواجه الآن أهدافا أكثر قوة وتفوقا مما كان ويتطلب ذلك إيجاد تطويرات أساسية وتحسينات في إمكانيات اكتشاف تلك الأهداف ومقاومة وسائل الإعاقة الألكترونية القائمة بها.
ونظرا لصغر المقطع الراداري لتلك الأهداف ولتنامي وسائل الإعاقة على تلك المعدات فقد أصبح من الحتمي استخدام أنظمة بصرية أو كهروبصرية بجانب الأنظمة الرادارية التقليدية المعروفة.
إن وجود وسائل الإنذار المتعددة ووسائل القيادة والسيطرة وشبكة قيادة النيران تكمل بلا شك منظومة الدفاع الجوى التى تعتمد على الإنذار التكتيكى الذاتى مما يتيح لهذه الأنظمة التعرف على الموقف الجوي العام وتحسين مقاومة هذه الأنظمة للإعاقة الألكترونية لتعطيها قدرة على البقاء وتدعم اتخاذ القرار لقادة تلك الأنظمة، وتسهل من تخصيص الأهداف للوحدات الفرعية لها وتلك التعددية في الحصول على معلومات الموقف الجوى وتعطي هذه الأنظمة قوة وفاعلية في إجراءات الاشتباك مع الأهداف المعادية وتسهل من مهمتها في حماية التشكيلات الميدانية رغم صعوبة الأرض وقيودها وتحسن من أداء النظام ككل.
ورغم أن ذلك لايحسن من إمكانية النظام من حيث المدى ولكنه يحسن الأداء ويزيد من سرعة رد الفعل نظرا لتوافر الإنذار المبكر لتلك الوحدات. وتلك الإمكانيات في وسائل الإنذار تعطي ميزة أيضا لقوات الدفاع الجوى طويل المدى حيث يتم استثمارها لزيادة عمق الإنذار لوسائل قيادة النيران وتسهل من تخصيص الأهداف ولكنها في نفس الوقت لا تحسن أداءها على المسافات القصيرة.
وقوات الدفاع الجوى عن الجيوش الميدانية يجب أن تكون قادرة على أداء كل من مهمتي الدفاع الجوى عندما يناط بها حماية القوات الخفيفة سريعة الحركة وعندئذ يجب أن تحقق الآتي :
- مواءمة قوات الدفاع الجوي للقوات المدافع عنها.
- توفير الحماية للقوات داخل منطقة واحدة وإعطاؤها الأولوية الأولى ولا تعتبر حماية القوات الميكانيكية المتحركة هي المطلب الوحيد. ومن الأهمية بمكان أن يكون هناك قوات دفاع جوي خفيفة تتميز بالدفاع عن مدى كاف ولها إمكانيات رد فعل معقولة.
ومن الممكن أن تتكامل مع وحدات أخرى من خلال مركز قيادة وسيطرة مجمّع. والخطوة الأولى في هذا الاتجاه تكون باستخدام أسلحة محمولة على الكتف مثل الأسترلا والاستنجر متبوعة بمركز قيادة وسيطرة محمل على عربة.

أنواع الأهداف الجوية

هناك نوعان هامان من الأهداف الجوية لابد من ذكرهما هنا في هذا المقال على وجه الخصوص هما :
(* الصواريخ التكتيكية الباليستيكية ذات المدى البعيد: التى يتحتم التعامل معها من خلال أنظمة دفاع جوي طويل المدى.
(* الهليكوبترات : من الممكن والمفيد أن يطور نوع من الأسلحة محمولة على الكتف للاشتباك معها، خاصة الطائرات المحلقة منها من أوضاع مختلفة ومتعددة.
ومن المعتقد أن تكون هذه الأسلحة من العناصر الخفيفة للدفاع الجوى التى تعوض النقص في إمكانيات رد الفعل السريع.
الإمكانيات التكنولوجية للدفاع الجوي في المستقبل القريب
من التحليل النهائي للمطالب العملياتية للدفاع الجوي يتضح أنه يمكن تحقيقها بجيل جديد من أنظمة الدفاع الجوى التى تعتمد أساسا على ثلاثة أنواع تعطي الحلول الممكنة وهي :
- أنظمة مدفعية ذات ذخائر موجهة.
- أنظمة صاروخية متعددة المستشعرات.
- أنظمة مهجنة تحتوي على المدفعية والصواريخ معا.
ونتيجة للتقدم الكبير في الألكترونيات الدقيقة والتقدم الهائل في المقذوفات الموجهة والإجراءات المناسبة لأنظمة التوجيه فقد أصبح من الممكن الحصول على فعالية عالية لهذه الأنظمة حتى ضد العدائيات الحديثة.
والأنظمة المهجنة تجمع بين هذه المميزات بالإضافة الى زيادة المدى باستخدام الصواريخ. ولكنها لكى تحقق المطالب يجب أن تكون قادرة على الاشتباك مع أهداف متعددة وعلى مسافات كبيرة مع إعطاء الإنذار المبكر لأكثر الأهداف خطورة.
ويمكن لهذا الهدف أن يتحقق من خلال استخدام عدة وسائل للإطلاق كل منها مزودة بصواريخ موجهة ومستشعرات ذات مواصفات عالية الدقة.
ونتيجة للتقدم السريع للطائرات والصواريخ فإن متطلبات وسائل الدفاع الجوي ستظل هي الأخرى متنامية وسريعة. ولعل اشتباك الأسلحة الموجهة الدقيقة مع المدرعات خير دليل على ذلك أثناء عمليات الخليج. وعلى ذلك ستظل الجيوش الميدانية بحاجة الى حماية مكثفة ضد وسائل الهجوم الجوى المتقدم حتى عام 2010 التى سوف تحقق الآتى :
- تزايد استخدام وسائل الإعاقة المحمولة.
- الطيران بسرعات عالية على الارتفاعات المنخفضة.
- مناورة عالية وبصمة منخفضة.
- انخفاض معدلات التلف.
- التحسن في إمكانيات الهجوم في ظل الأجواء الصعبة.
- الاستخدام الكمي لوسائل الإعاقة الألكترونية والحرارية والإعاقة ضد الليزر.
- الهجوم المتزامن من عدة اتجاهات.
ومن أهم العوامل الرئيسية التى تؤثر على تصميم أنظمة الدفاع الجوي:
- الإنذار المبكر الكافي وسرعة رد الفعل تجاهه.
- الإنذار والاستطلاع فيما وراء العوائق الطبيعية.
- فعالية عالية.
- مقاومة عالية للشوشرة والإعاقة الألكترونية.
- إمكانيات اشتباك في كل الظروف.
- إمكانية العمل الذاتي.
ولكي يتم تحقيق المتطلبات المتنامية لصد وسائل الهجوم الجوى الحديثة فيما بعد عام 2010 يجب زيادة فعالية أنظمة د-جو أكثر مما هو مخطط الآن، وذلك بوضع برامج تعديل أو استبدال هذه الأنظمة. وإن إجراءات التوجيه باستخدام الأوامر المباشرة على طول خط الأفق الموجودة في معظم الأنظمة الموجهة أصبحت غير مناسبة للاشتباك مع الأهداف المناورة، بينما يحقق التوجيه الحديث بالأشعة تحت الحمراء أو بالباحث الراداري دقة عالية على المسافات البعيدة في ظل نفس الظروف.
والمسافات الأكثر من 10 كم يمكن تحقيقها فقط خلال شبكة من القواذف مع مركبات منفصلة مزودة بمستشعرات رادارية.
إن متطلبات مقاومة الإعاقة الرادارية تحتاج الى رادار متعدد المهام ومازالت الدراسات قائمة في إمكانية استخدام أنظمة المدافع الحديثة كبديل للصواريخ الموجهة للمدى المتوسط والبعيد.

الرادارات ذات الهوائيات المصفوفة
في الحرب الحديثة المشتركة

تمثل الهوائيات بالنسبة للمعدات الرادارية المكون الأساسي والحاكم في إرسال واستقبال الموجات الكهرومغناطيسية التى يتم الحصول عن طريقها على البيانات والمعلومات المراد التعرف عليها.
ويقوم الهوائي بتشكيل مجسم إشعاع تتركز فية القدرة المشعة في الاتجاه المطلوب. وبنفس هذا المجسم يقوم الهوائي باستقبال الموجات الكهرومغناطيسية أثناء عملية الاستقبال وفي نفس الاتجاه.
وهناك نوعان من الهوائيات يستخدمان على نطاق واسع في أجهزة الرادار هما:
*النوع الأول هوائي القطع المكافئ وهو عبارة عن عاكس على شكل قطع مكافئ مصنوع من المواد الموصلة يوجد في بؤرته مصدر إشعاع حيث يتم تشكيل مجسم إشعاعي بخواص معينة.
*النوع الثاني من الهوائيات هوائي المصفوفة وهو عبارة عن مجموعة من العناصر المشعة موزعة بصفة عامة إما في صف واحد أو على صفوف مستوية.
ويستخدم هوائي المصفوفة بشكل أساسي مع الرادارات ذات الموجات الطويلة وبعناصر مشتقة من النوع أحادية القطب. ولقد اشتملت أول شبكة للرادار في بريطانيا قبل الحرب العالمية الثانية على هوائيات من نوع المصفوفة محملة على أبراج عالية عند التردد 25 ميجاهرتز. وبمرور الزمن تطورت التكنولوجيات وزادت معها دقة التصميم والتصنيع وزادت معها إمكانات الأنظمة الرادارية.
وبالتالي تطورت هوائيات المصفوفة أيضا وأصبح في الإمكان أن تعمل في التردد الميكروي مما جعل استخدامها ممكنا في الرادارات المحمولة جوا. ويرجع الفضل في التطور الأخير في مجال هوائيات المصفوفة الى أجهزة ودوائر الإرسال والمكبرات الحساسة المصاحبة لعناصر المصفوفة وهذا ما جعل للهوائيات النشطة، في النهاية، شأناً كبيراً.
وسنتناول باختصار الخطوط العريضة في هوائيات المصفوفة وإمكانياتها في مجال المسح الألكتروني وكذا التطورات الحديثة في الهوائيات النشطة المستخدمة مع أجهزة الرادار والمميزات العملياتية والتحديات الفنية الواجب مواجهتها في هذا الصدد.
كما نتناول أيضا تكنولوجيات الهوائيات النشطة في مجال الرادارات متعددة المهام المحمولة جوا التى تستخدم تكنولوجيا الجوامد ومدى اهتمام البرامج البحثية المختلفة بهذا المجال.

هوائيات المصفوفة

تنقسم هوائيات المصفوفة من حيث إمكانيات المسح بجسم الإشعاع الى نوعين هما: المسح الألكتروني، والمسح الميكانيكي.
وسنتناول هذين النوعين بشيء من التفصيل:
1- المسح الإلكتروني لمجسم الإشعاع، باستخدام الهوائي السلبي والهوائيات النشطة:
لقد تحققت لمصممي الأنظمة الرادارية مميزات كثيرة نتيجة إحلال المسح الميكانيكي لمجسم الإشعاع بالمسح الألكتروني.
وهناك طريقتان تم استحداثهما للمسح الألكتروني باستخدام هوائي المصفوفة هما :
*الطريقة الأولى : باستخدام المسح بتغيير التردد الذي يمكن عن طريقه التحكم في المصفوفة وتغيير اتجاه مجسم الإشعاع لها بتغيير تردد العمل. وهذه الطريقة يتم استخدامها بصفة خاصة للمسح في مستوى واحد فقط ولكنها تضع قيودا على استخدام إمكانيات الرشاقة الترددية في أغراض أخرى
*الطريقة الثانية : هي التى تعتمد على استخدام أجهزة ودوائر إلكترونية خاصة قادرة على تغيير زاوية الطور بين إشارات العناصر المشعة المختلفة داخل المصفوفة وبالتالي يمكن التحكم باتجاه مجسم الإشعاع الرئيسي طبقا لهذه الزوايا. وهذه الطريقة تسمح بإجراء المسح في كل من زاوية الارتفاع وزاوية الاتجاه لهوائي الرادار، أي في مستويين.
إن التطور في الأجهزة والدوائر الميكروية المسئولة عن التحكم في زوايا الطور بين العناصر قد أعطت إمكانيات أكثر للحصول على زوايا إزاحة دقيقة على طول خط التغذية الموصل للعناصر المختلفة للمصفوفة، مما يسمح باستخدام وتعظيم دور الهوائيات ذات المصفوفة في زاوية الطور.
ولقد أدى استخدام عناصر ذات سرعات تغيير عالية لزوايا الطور مثل Pin Diod الى الحصول على إمكانيات وقدرات أكبر في تغيير اتجاه مجسم الإشعاع في فترة زمنية قصيرة جدا وبالتالي أصبح المسح الألكتروني ذا إمكانيات فعالة وأصبح قادرا أيضا على ملاءمة المطالب العملياتية المطلوبة دون الالتزام بالقيود، الميكانيكية الموجودة بأنظمة المسح الميكانيكي التقليدية وبالتالي أصبحت الأنظمة التي تستخدم المسح الألكتروني بديلة للأنظمة الميكانيكية التقليدية مع الاحتفاظ بمعظم أنظمة الرادار ( مرسل عالي القدرة أو مستقبل ذي قناتين أو ثلاث ) دون تغير.
وحيث أن هذا النوع من المسح الإلكتروني قد تم تنفيذه دون اللجوء الى استخدام العناصر النشيطة فإن الرادارات التى تستخدم هذا النوع تسمى(رادارات ذات هوائي مصفوفة سلبي).
وهناك أنواع كثيرة من الرادارات التى تستخدم هذا النوع من الهوائيات مثل هوائي رادار نظام الباتريوت ورادار الطائرة (بي- ون بي) ورادار الطائرة ميج 31 ونظام الرادار الجاري تطويره للطائرة الفرنسية (رافائيل).
أما بالنسبة للمسح الألكترونى لمجسم الإشعاع باستخدام الهوائيات النشطة فهو كالآتي : يطلق مصطلح الهوائي النشط على هوائيات المصفوفة التى تستخدم العناصر النشطة ( مولدات - مكبرات قدرة - مكبرات حساسة ).
وفي هذا النوع من الهوائيات يعتبر كل عنصر مشع مستقلا بذاته من حيث احتوائه على مصدر القدرة المشعة المرسلة ومكبر الإشارة المستقبلة بواسطة الهوائي.
ولتحقيق ذلك نمطيا يستخدم ما يطلق عليه (موديل إرسال- استقبال) TRMs الذي يتكون من مكبر قدرة للإرسال ومكبر إشارة منخفض الشوشرة للاستقبال بالإضافة الى دائرة للتحكم في زاوية الطور وسعة الإشارة.
وبهذا التركيب يعتبر الهوائي النشط عبارة عن مجموعة من الرادارات المصغرة التى تعطي مجسم إشعاع معين. وبضبط وتوزيع أطوار وسعة الإشارات بين الموديلات المختلفة نحصل في النهاية على شعاع عالي القدرة يتحرك في الفراغ في الاتجاهات المطلوبة، بدلا من استخدام مجسم إشعاع واحد عالي القدرة باستخدام مكبرات الترددات العالية (مثل صمام الموجات الراحلة). وبالمثل في عملية الاستقبال فإن كافة الإشارات المستقبلة بواسطة المكبرات منخفضة الشوشرة يتم تجميعها عن طريق الموديلات لتصل الى المستقبل والمسح الألكتروني يمكن تحقيقه بواسطة التحكم في أطوار الإشارات داخل موديل (إرسال-استقبال).
ومن الناحية العملية فإن الاستخدام الفعلي على نطاق واسع للهوائي ذي العناصر النشطة يعتمد أساسا بقدر كبير على مدى التقدم في مجال إنتاج عناصر التردد العالي باستخدام تكنولوجيا الجوامد ويعتمد أيضا على الأجهزة والدوائر الميكرووية والمعالجات السريعة.
إن التطور الكبير في استخدام مادة الجاليوم أرسينانيد والسيليكون في مكونات أجهزة ومولدات التردد العالي قد أدى الى إنتاج مصادر قدرة عالية الكفاءة والأداء.
وحتى الآن فإن التطبيقات الرئيسية لهذه الهوائيات قد تم تنفيذها في رادارات الإنذار طويلة المدى التى تعمل في الحيز التردي فوق العاديUHF حول التردد 400 ميجاهرتز. ومن اللافت للانتباه أن أبعاد الهوائي من هذا النوع قد تصل الى عدة أمتار. وقد أجري في إنجلترا تجربة لرادار يعمل بهذا الهوائي عند تردد 3 جيجاهرتز ويستخدم مع أنظمة الدفاع الجوي سطح-جو.
وفي دول أخرى يتم تطوير أنواع مختلفة من الرادارات المحمولة جوا تعمل عند التردد الأعلى حول 10 جيجاهرتز التى ستكون لها استخدامات أخرى كثيرة عند استخدامها كرادارات أرضية.
ويجب أن نعرف أن هناك عدة تحديات فنية كبيرة يجب التغلب عليها عند استخدام هذه الهوائيات في الحيز التردي العالي. ولكن هناك تقدم ملموس قد تم إنجازه لتطوير الهوائيات ذات المصفوفات النشطة، خاصة في الولايات المتحدة الأمريكية واليابان لتركيبها على الطائراتF-sx F22 على الترتيب.
وبصفة عامة يمكن القول بأن هذه النوعية من الهوائيات، علاوة على الأجهزة والدوائر الألكترونية والميكروية المستخدمة معها، ستكون هي المكون الرئيسي للجيل القادم من رادارات الاعتراض المحمولة جوا.
وعلى ذلك فإن هناك برامج مشتركة بين كل من ألمانيا وإنجلترا وفرنسا لتصنيع رادارات محمولة جوا تعمل بهذه النوعية من الهوائيات وسيتحتم إجراء تطويرات كبيرة أخرى في أنواع من التطبيقات المحمولة جوا والمستخدمة أيضا مع الأنظمة الأرضية التى تعمل عند الترددات الموجية في الحيز الميكرووي.
2-المسح الميكانيكي لمجسم الإشعاع :
تتلخص فكرة الأنواع البسيطة من هوائيات المصفوفة في تقسيم القدرة المتولدة في مصدر التردد العالي بين العناصر المختلفة للمصفوفة التى عادة ما تكون المسافات بينها ثابتة في نفس مستوى الهوائي.
ونتيجة لذلك فإن الموجات الكهرومغناطيسية المرسلة من كل عنصر إشعاعي تتفاعل فيما بينها في الفراغ طبقا لطور الإزاحة لكل منها، مكونة مجسماً إشعاعياً نتيجة جمع أو طرح القدرة المرسلة من كل عنصر. وبضبط طور الإزاحة بين عناصر المصفوفة يمكن الحصول على مجسم إشعاعي نتيجة تجميع الإشارات المرسلة في الاتجاة المطلوب الذي عادة ما يكون عموديا على مستوى الهوائي.
ويمكن أن نحصل بهذه الطريقة على مجسم إشعاعي يميل بزاوية حتى 60 درجة على المستوى العمودي على الهوائي وبنفس الخواص الإشعاعية. وبذلك يمكن للهوائي أن يرسل أو يستقبل الموجات الكهرومغناطيسية في هذا الاتجاه، ويمكن استخدام المصفوفات الثابتة في نطاق الموجات الطويلة لتحقيق تغطية رادارية في اتجاهات محددة وذلك بضبط طور الإزاحة بين العناصر المختلفة، بينما في الحيز الميكرووي من الموجات الكهرومغناطيسية فإن هوائيات المصفوفة يمكن استخدامها في المسح الميكانيكي لمجسم الإشعاع في الفراغ.
ويستخدم هذا النوع من المسح على نطاق واسع في الرادارات السطحية والجوية المختلفة نتيجة للمميزات الأساسية لهوائيات المصفوفة التي تتلخص في إمكانية تحديد سعة وطور الإشارة على كل عنصر إشعاعي من عناصر المصفوفة، مما يجعل الحصول على خواص معينة للهوائي أمرا ميسورا، ويجعل في الإمكان التحكم في شكل مجسم الإشعاع وفي حجم الفصوص الجانبية للهوائي مما يحقق إمكانية عملياتية كبيرة للرادارات التى تستخدم هذه النوعية من الهوائيات.

ملامح الهوائيات النشطة

لقد ظهرت الحاجة الملحة الى استخدام هذه الهوائيات للعمل مع رادارات المقاتلات الحديثة التى تقوم بتنفيذ أكثر من مهمة قتالية في آن واحد، وهذا يتطلب من الرادار المحمول جوا والمركب على هذه الأنواع من الطائرات أن يكون قادرا على تنفيذ عدة مهام، من أهمها: الكشف والتتبع على الأمداء المختلفة (كبير- متوسط- صغير)، بالإضافة الى إمكانية توجيه الأنظمة الصاروخية وتفادي الهيئات الأرضية وكشف الأهداف المتحركة والقدرة على الفصل بين هذه الأهداف الموجودة على الأرض واستخدام إمكانياته أيضا للعمل كمعيق.
ولم تقتصر الإمكانيات على ذلك فقط بل هناك حالات أخرى لاستخدام الرادار من هذا النوع لأداء أكثر من مهمة في آن واحد.
ولقد تميزت الهوائيات النشطة بإمكانية التحكم في كل من شعاع الإرسال وشعاع الاستقبال وعلى ذلك يمكن تشكيلهما كل على حدة طبقا لسيناريو العمل المطلوب، فمثلا يمكن تشكيل عدة أشعة للاستقبال، لكل منها خواصه الأدائية الكاملة وزوايا الفصل بينها ولقد أطلق على هذه النوعية (الهوائيات متعددة الأشعة). وللتغطية المستمرة لقطاع معين من الفراغ تستخدم مجموعة من الأشعة في الاستقبال مع شعاع واسع في الإرسال، حيث أمكن بذلك تحسين خواص الكشف خاصة للأهداف صعبة الاكتشاف مثل الطائرة الشبح والطائرة الهل الصاعدة.
وهناك أنواع أخرى من الرادارات أطلق عليها(الرادارات متعددة المواقع) وتعتمد أساسا على استخدام هوائيات مستقلة لكل من الإرسال والاستقبال حيث توضع كل منها على مسافة كبيرة من الأخرى وتغطي في نفس الوقت نفس مدى الكشف.
والرادارات متعددة الموانع لها ميزة رئيسية وهى عدم تعرضها لأعمال الاستطلاع الألكتروني. ويرجع الفضل في ذلك لاستخدام مستقبلات سلبية بعيدة عن مصدر الإشعاع، ورغم ذلك فإن هذه الرادارات المتعددة المواقع لها حدود في إمكانيات الاستخدام.
ويجب التأكيد على تحقيق التغطية الكاملة لمجسم الإشعاع لكل من هوائي الإرسال وهوائي الاستقبال الموجودين في أماكن مختلفة للمدى المطلوب. ويمكن استخدام هوائيات استقبال متعددة الأشعة من النوع النشط للعمل مع أنظمة الاستطلاع الراداري متعددة المواقع وأنظمة التتبع باستخدام المسح الألكتروني لتحقيق أقصى كفاءة.
ولحسن الحظ فإن الهوائيات النشطة قادرة على تلبية هذه المتطلبات، بل أكثر من ذلك يمكن تطبيق نفس المبدأ على الطائرات، فمثلا يمكن لطائرتين مزودتين برادارات لهما هوائيات من النوع النشط أن تعملا معا بنفس الأسلوب، حيث تعمل إحداهما كمضيء (مرسل) بالقرب من الأرض الصديقة، بينما تعمل الأخرى في نظام الاستقبال قرب الحدود المعادية وبهذه الطريقة تعملان كموقعين منفصلين مما يحقق مميزات عملياتية كبيرة، خاصة في حالة التداخل والشوشرة عالية التأثير.
ويعتبر برنامجAMSAR من أهم البرامج للتعاون بين حكومات كل من المملكة المتحدة وفرنسا وألمانيا، بغرض تطويع التكنولوجيات المتاحة لدى هذه الدول المتقدمة لإنتاج رادار متعدد المهام يستخدم الهوائيات النشطة لتحقيق كافة المهام اللازمة للرادارات الحديثة المحمولة جوا المستخدمة في إدارة النيران.

خاتمة :

نظرا للفوائد الفنية والعملياتية التى تقدمها الهوائيات النشطة فإن الأجيال القادمة من الرادارات الحديثة سوف تعتمد أساسا على هذه الهوائيات. وأكثر من ذلك فإن استقرار وتقدم التقنيات خلال السنوات القادمة من القرن الحادي والعشرين سوف يدعمان الاتجاه الى استخدام تلك الهوائيات في حيزات متعددة من الترددات، وأيضا في ظروف العمل المختلفة.
منقول عن مجلة الحرس الوطني

حياك الله أخوي
موضوع جيد
ولكنه طويل جداً
يحتاج إلى تلخيص و إبراز أهم الفقرات فيه

لا داعي للأستفتاء

موضوع مغلق
ينقل للأرشيف