منذ أول طيران ناجح على يد الأخوان رايت عام 1903، مثلت الطائرات أحد أبرز الأسلحة الحربية الحديثة؛ حيث استخدمت بكثافة في الحربين العالميتين الأولي والثانية.
وحتى يومنا هذا تتطور كل أشكال الطائرات بوتيرة سريعة ومطردة، فأصبحت البشرية تمتلك الطائرات التجارية والعسكرية والمسيرات، وحتى الطائرات الشبحية.
كشف الطائرات
لطالما كانت الحاجة إلي تحقيق عنصر المفاجأة من أبرز أسباب نجاح العمليات الجوية، وتقليل الخسائر قدر الإمكان بالنسبة للطائرات المهاجمة.
في بدايات استخدام الطيران الحربي، كانت الطائرات تعتمد على محركات الاحتراق الداخلي التقليدية. وكذلك مراوح الدفع؛ ما جعل تلك الطائرات بطيئة وصاخبة، ويمكن الكشف عنها بالرؤية البصرية، واستهدافها بالمضادات الأرضية بسهولة نسبية.
حتى أنه في الحرب العالمية الأولي والثانية، كانت وحدات الجيوش تعتمد حاسة السمع لكشف الطائرات عن بعد. ومع اختراع المحركات النفاثة، دعت الحاجة إلى إيجاد طرق جديدة لكشف الطائرات المعادية قبل الهجوم.
الرادار كإحدى الوسائل
يمكن وصف الرادار ببساطة على أنه جهاز أو منظومة يمكنها تحديد مكان وتعقب جسم طائر باستخدام الموجات الكهرومغناطيسية. وعلى الرغم من أن الأسس العلمية والعملية للرادار كانت قيد البحث والتطوير منذ بداية القرن العشرين، فإن الأمر قد استغرق 30 عامًا ليستخدم الرادار بفاعلية عام 1930، وما تلاها.
كما يعتمد الرادار في الأساس على الانعكاس عن الأسطح الصلبة والمعدنية خاصة. ويمكن ببساطة استقبال الموجة المنعكسة عن الجسم سواء أكانت طائرة أم سفينة أم صاروخًا، وتحديد ارتفاعه وسرعته واتجاهه ببعض الحسابات الفيزيائية غير المعقدة.
بينما تستعمل رادارات الطرق المبادئ الفيزيائية نفسها في تحديد سرعة المركبات. لكن هذا النوع يرسل الموجات، ثم تنعكس على جسم السيارة، ويستقبلها المستقبل Antenna، ويحسب جهاز الرادار الحسابات اللازمة، ويحدد السرعة والاتجاه.
الصواريخ الموجهة بالرادار
قد يكون الجسم شبحيًا بالنسبة للرادار، إذا لم تستقبل الموجات المرسلة بعد انعكاسها عن الجسم بواسطة مستقبلات الرادار نفسه. أي يمكن تحقيق ذلك إما بعكسها بعيدًا أو امتصاصها بالكامل.
فمنذ الحرب العالمية الثانية، ويستخدم الرادار على نطاق واسع في المجالين الحربي والمدني على حد سواء. ولا يقتصر دور الرادار على الإنذار فقط باقتراب طائرات معادية، بل تستخدمه الطائرات الحديثة في التهديف أيضًا.
من أبرز استخدامات الرادار التهديف، بمعنى أن الصاروخ المنطلق من طائرة أو سطح الأرض يمكنه تتبع الطائرة المعادية، وتغيير سرعتها واتجاهها لحظيًا اعتمادًا على رادار الطائرة المطلقة له أو من محطة توجيه أرضية.
وتمتلك الكثير من الدول مثل هذه الصواريخ الموجهة بالرادار، ومن أمثلتها الشهيرة AGM-88 HARM و AGM-114L Hellfire Longbow
الطائرات الشبحية
كما يطلق مصطلح الطائرات الشبحية على هذا النوع، الذي يمكنه تجنب الرصد بواسطة الرادارات والوسائل الأخرى للكشف.
وتتضمن وسائل الاكتشاف الأخرى انبعاث الأشعة تحت الحمراء، والصوت، وموجات الراديو المستخدمة في الاتصالات، وغيرها، وحتى الرؤية بالعين، أو التلسكوبات.
وتمتلك الطائرات الشبحية الكثير من التقنيات المتقدمة، التي تمكنها التقليل قدر الإمكان من قابلية اكتشافها.
التصميم
يستخدم التصميم كأحد أبرز الأساسيات، التي تبنى بواسطتها الخواص الشبحية للطائرات، وإن كان على حساب إيروديناميكة الطائرة (تفاعل الجسم مع الهواء، وسلاسة الطيران، والمناورة للطائرة بالمعنى الشائع).
يمكن رؤية هذا جليًا في تصميم أول طائرة شبحية F-117 Nighthawk؛ حيث صممت بالكامل على أساس استخدام الجسم في تعزيز الخواص الشبحية للطائرة. على عكس تصميم معظم الطائرات الانسيابي لتقليل السحب، فإن جسم الطائرات الشبحية يتميز بالكثير من الأسطح المستقيمة المائلة بزوايا يمكنها عكس موجات الرادار في اتجاه بعيدًا عن المصدر. وبالتالي تحد من إمكانية رصدها وتتبعها واستهدافها.
كما تمتاز الطائرات الشبحية أيضًا بوجود مواد تمتص موجات الرادار على سطحها؛ ما يضعف تلك الموجات، فيقلل من فرص كشفها بواسطة الرادارات المعادية. ويمكن الدمج بين التقنيتين للحصول على نتائج أفضل.
وفي أحدث أجيال الطائرات الشبحية استغنوا عن التصميمات القديمة لبدن الطائرة، واستبدلت بها تصاميم أكثر ديناميكية، وذلك بفضل التطور الكبير بالمواد المستخدمة في صنع هذه الطائرات.
تقليل الانبعاث الحراري للطائرة
لا يعتمد كشف الطائرات فقط على الرادار، ولكن يوجد الكثير من الوسائل التي يمكنها الكشف عن الطائرات بالمجال الجوي، ومن أبرز هذه الوسائل موجات الأشعة تحت الحمراء.
بينما تعرف الأشعة تحت الحمراء أو الانبعاث الحراري بأنها الموجات الكهرومغناطيسية التي تنبعث من الأجسام الساخنة. ويمكن للطائرات والأقمار الصناعية رصد موجات الأشعة تحت الحمراء؛ ما يفصح عن مكان الطائرة.
ويمكن للطائرة أن تنتج الحرارة من احتكاك البدن بالهواء عند الطيران، وتبقى محركاتها أكبر مصدر للحرارة يمكن رصده، خاصة عند السرعات العالية التي تتطلب خاصية After Burn. وتتغلب الطائرات على هذه المعوقات بمزج الهواء المحيط بالطائرة بالغاز الناتج من المحرك؛ ما يقلل من درجة حرارته بصورة فعالة.
كما تمتلك طائرات الجيل الخامس وسائل لتوجيه الدفع؛ ما يجعلها تصل إلى سرعات فوق صوتية دون الحاجة لتفعيل خاصية After Burn.
تقليل البصمة الكهرومغناطيسية
تعمد الطائرات الشبحية في هجماتها المعتمدة على التسلل إلى وقف الاتصالات اللاسلكية كافة؛ للحد من كشف الأعداء لها، والإفصاح عن مكان الطائرة.
المزيد من التخفي
بينما تمتلك الطائرات الشبحية مخازن ذخيرة في باطن الطائرة، وذلك لتقليل البصمة الرادارية للطائرة ككل. بالإضافة إلى ذلك، تمتلك نقاط تعليق تحت الأجنحة، ولكنها في هذه الحالة لن تكون شبحية، وكذلك يتم طلائها بألوان تتماهي مع الخلفيات التي تطير حولها؛ ما يجعل كشفها بالرؤية صعب للغاية.
ويمكن كشف الطائرات بسهولة عند استخدام رادارها في الكشف عن الأهداف، أو تتبعها بواسطة ما يعرف بالرادار السلبي؛ ما يجعلها عرضة للاستهداف.
ويمثل الرادار السلبي مجموعة من المستقبلات والحساسات، التي تستطيع التقاط ترددات رادار الطائرة نفسه. تعمد الطائرات الشبحية للكثير من التقنيات، التي من شأنها تقليل الانبعاث الرادارى من الطائرة، كاستخدام نطاقات واسعة للترددات، أو الترددات القافزة Frequency hopping، أو استخدام الرادار بطريقة النبض Pulse compression.
عيوب الطائرات الشبحية
في الأجيال الأولى من هذه الطائرات، كانت التصاميم تهتم بالنواحي الشبحية أكثر من سلاسة الطيران ذاتها. وفر هذا التوجه الحاجة لأنظمة مساعدة كثيرة لضبط سلاسة الطيران.
غير أن الأجيال الجديدة قد تغلبت على تلك المشكلات نظرًا للتطور الهائل في المحركات والمواد المصنع منها الطائرة. وتمتاز هذه الطائرات بطلاءات يمكنها امتصاص أشعة الرادار؛ ما يجعل سطحها معرض للخدش، وبالتالي للكشف.
كما مثلت محدودية الذخائر عائقًا لاستخدام هذه الطائرات في المهمات؛ حيث يتطلب التخفي وجود الذخائر ببطن الطائرات، في حين أن تعليقها خارجًا كالمتبع في الطائرات الأخرى يزيد البصمة الرادارية؛ ما يعرضها للكشف. وتمثل أيضًا تكلفة الإنتاج والتشغيل عائقًا آخر أمام استخدام تلك الطائرات على نطاق واسع.
وما زالت الكثير من الدول تسعى إلى امتلاك طائرات وسفن ومسيرات شبحية؛ لأنها تمتلك مميزات كثيرة في المهام الخاصة والدقيقة خلف خطوط العدو.
أشهر الطائرات الشبحية حول العالم
F-117 Nighthawk
B-2 Spirit
F-22
Su-57
F-35
Chengdu J-20
