bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> η φυσικη

Πόσο χαμηλά πρέπει να πετούν τα αεροσκάφη για να αποφύγουν την ανίχνευση ραντάρ;

Τα στρατιωτικά αεροσκάφη μπορούν να πετάξουν σε υψόμετρα έως και 100 πόδια για να αποφευχθεί ο εντοπισμός από συστήματα επιτήρησης και αντιαεροπορικές εγκαταστάσεις.

Ένα από τα κοινά χαρακτηριστικά που μοιράζονται οι πιο τρομεροί στρατοί του κόσμου είναι το stealth. Αυτός ο εικονιστικός μανδύας της αορατότητας και το συνημμένο στοιχείο της έκπληξης τους δίνει ένα σημαντικό πλεονέκτημα έναντι του εχθρού τους. Ωστόσο, όπως συμβαίνει με άλλα πράγματα, τα μικρότερα πράγματα κρύβονται εύκολα, ενώ τα μεγαλύτερα απαιτούν περισσότερη δουλειά.

Η ανάγκη για stealth στις στρατιωτικές υποθέσεις οδήγησε στην ανάπτυξη ορισμένων εμβληματικών αεροσκαφών και τεχνολογίας (Photo Credit :Alex Izeman/Shutterstock)

Εάν τα μεγαλύτερα πράγματα είναι τόσο μεγάλα όσο τα στρατιωτικά αεροσκάφη, τότε το έργο γίνεται ακόμα πιο δύσκολο. Ενώ η ιχνηλασιμότητα είναι επιθυμητή για τα εμπορικά αεροσκάφη, μπορεί να είναι επικίνδυνη για τα στρατιωτικά σκάφη. Όταν η τεχνολογία και η μηχανική υλικών αποτυγχάνουν να βοηθήσουν, οι πιλότοι πρέπει να βασίζονται μόνο στις δεξιότητές τους.

Πτήσεις σε χαμηλό ύψος:Πόσο χαμηλά μπορούν πραγματικά να πετάξουν τα αεροπλάνα;

Top Gun:Maverick είναι μια εξαιρετική αναπαράσταση του τι συνεπάγεται η προετοιμασία και η πτήση πολύ κοντά στο έδαφος. Ωστόσο, πόσο κοντά είναι ακριβώς;

Πτήσεις σε χαμηλό ύψος στην πολιτική αεροπορία

Σε έναν κλάδο όπου τα τυπικά ύψη πτήσης είναι αρκετές δεκάδες χιλιάδες πόδια, το να πετάς μερικές εκατοντάδες πόδια από το έδαφος θεωρείται σίγουρα πτήση σε χαμηλό ύψος.

Εκτός εάν αλλάζουν υψόμετρα, όπως απογείωση ή προσγείωση, τα πολιτικά αεροσκάφη πρέπει να διατηρούν ύψος 500 πόδια ή περισσότερο. (Φωτογραφία:Hodge Dinkins/Shutterstock)

Ενώ η Ομοσπονδιακή Διοίκηση Αεροπορίας, στην εγκύκλιό της για την ασφάλεια, αναφέρει ότι το χαμηλότερο ύψος δεν είναι μικρότερο από 500 πόδια σε περιοχές αμάχων, η αμερικανική αεροπορία διαθέτει αεροσκάφη ικανά να πετούν έως και 100 πόδια (Πηγή).

Πτήσεις σε χαμηλό ύψος για στρατιωτικούς σκοπούς

Η πτήση σε χαμηλό ύψος δεν είναι μεγάλη υπόθεση. Είναι η ικανότητα να πετάς σε χαμηλά ύψη με μεγάλες ταχύτητες που το καθιστά επικίνδυνο.

Οι πτήσεις χαμηλού ύψους και υψηλής ταχύτητας που πραγματοποιούνται για στρατιωτικές επιχειρήσεις ονομάζονται επίσης πτήσεις Nap of the Earth (NOE).

Η σύγχρονη πολεμική τεχνολογία είχε ως αποτέλεσμα την ανάπτυξη διαφόρων αντιαεροπορικών εγκαταστάσεων που λειτουργούν σε συνδυασμό με ραντάρ και άλλες μονάδες επιτήρησης. Αυτά περιλαμβάνουν, μεταξύ άλλων, πυραύλους εδάφους-αέρος (SAM), ραντάρ αέρος/εδάφους και αντιαεροπορικό πυροβολικό.

Οι αντιαεροπορικές εγκαταστάσεις εργάζονται σε συνδυασμό με ραντάρ για την εξάλειψη των εισερχόμενων εχθρικών σκαφών (Φωτογραφία:snorkulencija/Shutterstock)

Στις πτήσεις NOE, τα στρατιωτικά αεροσκάφη ακολουθούν πολύ στενά τα περιγράμματα του εδάφους της Γης, σε αντίθεση με το να πετούν από πάνω τους. Αυτό τους δίνει το πλεονέκτημα να χρησιμοποιούν σταθερά στοιχεία, όπως λόφους, κοιλάδες, ψηλά δέντρα κ.λπ. ως τέχνασμα για να ξεφύγουν από το οπτικό πεδίο του ραντάρ.

Πώς τα μαχητικά αεροσκάφη πετούν τόσο κοντά στο έδαφος;

Για να πετάξουν κοντά στο επίπεδο του εδάφους, οι πιλότοι περνούν αμέτρητες ώρες εξάσκησης σε περιοχές παρόμοιες με την πραγματική ζώνη λειτουργίας. Για την περαιτέρω βοήθεια των πιλότων, τα αεροσκάφη τους είναι εξοπλισμένα με ειδικά συστήματα ραντάρ που ονομάζονται ραντάρ παρακολούθησης εδάφους (TFR). Τα TFR είναι ειδικά τοποθετημένα κομμάτια εξοπλισμού που σχεδιάζουν το έδαφος μπροστά και υπολογίζουν μια διαδρομή πτήσης που επιτρέπει στους πιλότους να διατηρούν σταθερό ύψος.

Η ζώνη αναχαίτισης του ραντάρ είναι ένας εικονιστικός κώνος, με το κατώτερο όριο του να καθορίζεται από την καμπυλότητα της γης και τα περιγράμματα του εδάφους

Ταυτόχρονα, οι πιλότοι εκπαιδεύονται να πετούν σε περιοχές κάτω από το οπτικό πεδίο του εχθρικού ραντάρ. Αυτή η περιοχή, γνωστή ως σκιώδης ζώνη , σχηματίζεται μεταξύ του ορίζοντα του ραντάρ και της καμπυλότητας της γης.

Ο ορίζοντας του ραντάρ είναι μια εικονική κωνική περιοχή που μπορεί να ανιχνεύσει αντικείμενα αντανακλώντας το ραδιόφωνο και τα μικροκύματα από αυτά.

Το κατώτερο όριο ενός ραντάρ καθορίζεται από το υψηλότερο εμπόδιο που υπάρχει στο επίπεδο του εδάφους. Η παρουσία λοφίσκων και άλλων γεωγραφικών περιγραμμάτων (όπως φαίνεται από την καφέ οδοντωτή γραμμή εδώ) μπορεί να παρεμποδίσει σημαντικά την οπτική επαφή ενός ραντάρ.

Το κατώτερο όριο αυτού του ορίζοντα καθορίζεται από το υψηλότερο εμπόδιο που υπάρχει στο επίπεδο του εδάφους, όπως φαίνεται στο διάγραμμα. Το οπτικό πεδίο, το οποίο είναι ήδη περιορισμένο από την καμπυλότητα της γης, περιορίζεται περαιτέρω παρουσία περιγραμμάτων. Κατά συνέπεια, τα ραντάρ που βρίσκονται σε επίπεδες πεδιάδες έχουν καλύτερο οπτικό πεδίο σε σύγκριση με εκείνα που βρίσκονται ανάμεσα σε βουνά.

Κίνδυνοι από το να πετάς ένα μαχητικό αεροσκάφος κοντά στο έδαφος

Σε αντίθεση με άλλους τρόπους stealth πτήσης, που υποστηρίζονται από τεχνολογική μαγεία και μαγεία μηχανικής υλικών, οι πτήσεις NOE εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από την ικανότητα του πιλότου. Η εγγύτητα στο έδαφος με υψηλές ταχύτητες είναι ο μεγαλύτερος κίνδυνος, καθώς η πιθανότητα σύγκρουσης αυξάνεται σημαντικά. Ταυτόχρονα, η διέλευση από μεταβλητό έδαφος εκθέτει τον πιλότο σε ακραίες δυνάμεις G, οι οποίες μπορούν να οδηγήσουν σε G-Loc.

Τα ραντάρ που παρακολουθούν το έδαφος προλαμβάνουν τα εδάφη και βοηθούν στην ανάπτυξη ενός σχεδίου πτήσης για τη διατήρηση χαμηλού ύψους πτήσης

Τα αεροσκάφη που πετούν χαμηλά αντιμετωπίζουν επίσης τον κίνδυνο τα ραδιοκύματα από τα TFR τους να αναχαιτιστούν από τα εχθρικά ραντάρ, εκθέτοντας πιθανώς τις θέσεις τους. Εκτός από τα στοιχεία του εδάφους, πολλά ανθρωπογενή εξαρτήματα, όπως καλώδια και κεραίες, αποτελούν απειλές λόγω της χαμηλότερης ορατότητάς τους με γυμνά μάτια.

Τύποι αεροσκαφών που μπορούν να εκτελούν πτήσεις NOE

Η πτήση σε χαμηλό ύψος μπορεί να επιτευχθεί τόσο με αεροσκάφη σταθερών πτερύγων όσο και με ελικόπτερα. Ενώ τα ελικόπτερα δεν μπορούν να επιτύχουν ταχύτητες ίση με αυτή των πρώτων, είναι ικανά να διατηρούν σταθερή πτήση σε πολύ χαμηλότερα ύψη. Αυτό τα καθιστά χρήσιμα για αποστολές εξόρυξης όπου ένοπλο προσωπικό συμμετέχει σε εργασίες εδάφους.

Μια διάσημη επιχείρηση σε χαμηλό υψόμετρο

Δεν είναι συχνά που συναντάμε δημόσια αποκαλυπτόμενες επιχειρήσεις όπου το NOE flying ήταν χρήσιμο. Ανάμεσα στις πιο σημαντικές στρατιωτικές περιπέτειες που ξεκίνησαν οι αμερικανικές δυνάμεις, η επιχείρηση Neptune Spear πραγματοποιήθηκε το 2011 για την εξουδετέρωση ενός διαβόητου τρομοκράτη που κρυβόταν σε μια μακρινή χώρα (Πηγή).

Τα ελικόπτερα Sikorsky Blackhawk συνέβαλαν καθοριστικά στην καθαρή, κρυφή και γρήγορη εκτέλεση της επιχείρησης Neptune Spear, χάρη στις δυνατότητές τους σε χαμηλό υψόμετρο. (Φωτογραφία :Ashmanphotography/Shutterstock)

Το χαρακτηριστικό ενδιαφέροντος που παρουσιάστηκε σε αυτή την περίπτωση ήταν η χρήση των ελικοπτέρων Sikorsky Blackhawk. Αυτά τα αεροσκάφη, ενώ είναι εξοπλισμένα με τεχνολογία stealth, διακρίθηκαν για το εξαιρετικά χαμηλό ύψος πτήσης τους και την ικανότητά τους να αποφεύγουν τον εντοπισμό κατά τη διάρκεια της επιχείρησης. Παραμένει μία από τις καλύτερα εκτελεσμένες αποστολές, παρά το γεγονός ότι έχασε ένα από τα δύο Blackhawks που αναπτύχθηκαν.

Τελική σημείωση – Γίνονται πιο έξυπνα τα ραντάρ;

Τα συμβατικά προγραμματισμένα ραντάρ παρεμποδίζονται από το γεγονός ότι η οπτική τους γραμμή επηρεάζεται από την καμπυλότητα της Γης. Παρόλο που τα κύματα ραντάρ κάμπτονται τόσο ελαφρά με την καμπυλότητα της γης, δεν μπορούν να ανιχνεύσουν αεροσκάφη χαμηλής κλίσης που πλησιάζουν στη σκιώδη περιοχή.

Τα ραντάρ Over the Horizon ή OTH αλληλεπιδρούν μέσω της ιονόσφαιρας για να βελτιώσουν το οπτικό τους πεδίο

Για να ξεπεραστεί αυτό, έχουν αναπτυχθεί ειδικά συστήματα ραντάρ που ονομάζονται ραντάρ «πάνω από τον ορίζοντα». Αντί να βασίζονται σε ορατά αντικείμενα για να αντανακλούν άμεσα την ακτινοβολία, χρησιμοποιούν την ιονόσφαιρα από πάνω μας. Η ιονόσφαιρα βελτιώνει το οπτικό πεδίο του ραντάρ, φέρνοντας στο φως αυτό που θα ήταν προηγουμένως αόρατο!


Πώς γυρίζουν οι τροχοί του τρένου;

Οι τροχοί του τρένου δεν είναι εντελώς κωνικοί, αλλά ούτε και απόλυτα κυλινδρικοί. Το πιο κρίσιμο πλεονέκτημα που έχουν οι ελαφρώς κωνικοί τροχοί (στα τρένα) είναι ότι μπορούν να περιστρέφονται με ελαφρώς διαφορετικές ταχύτητες, ενώ οι κυλινδρικοί όχι (τουλάχιστον όχι τόσο ομαλά όσο οι κωνικοί). Ό

Πόσα περισσότερα μπορούμε να μάθουμε για το Σύμπαν;

Ως κοσμολόγος, μερικές από τις ερωτήσεις που ακούω πιο συχνά μετά από μια διάλεξη περιλαμβάνουν:Τι βρίσκεται πέρα ​​από το σύμπαν μας; Σε τι διαστέλλεται το σύμπαν μας; Θα επεκτείνεται το σύμπαν μας για πάντα; Αυτά είναι φυσικά ερωτήματα που πρέπει να θέσουμε. Αλλά υπάρχει ένα ακόμη βαθύτερο ερώτημα

Mass and Angular Momentum, Left Ambiguous του Einstein, Get Defined

Περισσότερο από έναν αιώνα αφότου ο Άλμπερτ Αϊνστάιν αποκάλυψε τη γενική σχετικότητα, η επική θεωρία της βαρύτητας του έχει περάσει κάθε πειραματικό τεστ στο οποίο έχει υποβληθεί. Η Γενική Σχετικότητα έχει μεταμορφώσει την κατανόησή μας για τη βαρύτητα, απεικονίζοντάς την όχι ως ελκτική δύναμη μεταξ