ויקיפדיה

חמקנות – הבדלי גרסאות

עיון אינטראקטיבי בהיסטוריה
→ העריכה הקודמתהעריכה הבאה ←
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
חזותיקוד ויקי
מ Hanay העבירה את הדף משתמש:Lirdon/חמקנות לשם חמקנות בלי להשאיר הפניה: מיזוג טיוטה עם ערך במרחב הערכים
סקריפט החלפות (זווית, מכ"ם, תת-, אויב)
שורה 1:
[[קובץ:F-117 Nighthawk Front.jpg|ממוזער|ה-[[F-117]] מראה את התכונות החמקניות שלו. כנפיים משוכות, הגאי כיוון מוטים, כונסים מוסתרים על ידי הגוף ועל ידי רשתות סינון אלקטרומגנטי, מבנה גוף בעל פאות עם זוויות משוכות ותא טייס מוסתר.]]
'''טכנולוגיית חמקנות''' כוללת מגוון טכניקות הנדסיות המיועדות להפוך כלי נשק צבאיים לקשים או אף בלתי ניתנים לזיהוי באמצעים טכנולוגיים. למרות שהמושג כולל גם חמקנות אקוסטית וקרינה אינפרה אדומה למגוון כלים צבאיים כגון [[כלי טיס]], [[ספינה|ספינות]], [[טיל|טילים]]ים ואף [[טנק|טנקים]]ים, הוא בא לידי שימוש בעיקר לחמקנות כלי טיס לאמצעי רדיו ([[מכ"ם]]).
 
==אטימולוגיה==
שורה 14:
באוגוסט 1941 חוקרים בריטים העלו מספר הצעות ליצירת מטוס שלא היה ניתן לזהות על ידי מכ"ם, ההצעות דיברו על שימוש בחומרים לא מוליכים שהיו בולעים או נותנים לקרינה האלקטרומגנטית להמשיך הלאה ועל ידי כך היה ניתן להקטין את כמות הקרינה המוחזרת מהגוף לרמה של קרינת הרקע.{{הערה|The Radar Game by Rebecca Grant, עמוד 22.}}
 
הגרמנים התקינו חומרים בולעי מכ"ם בפריסקופים של [[צוללת|הצוללות]] שלהם בשלבים המאוחרים של [[מלחמת העולם השנייה]], בשביל להגביל את "חתימת המכ"ם" שלהם ולהקטין את הסיכוי לזיהויים ברגע שהשנורקל עולה מעל פני הים, החומר שנעשה בו שימוש כלל סנדוויץ' של גומי וגרגירי פחמן וכונה סומף (Sumpf) זכה להצלחה מוגבלת. בשנת 1945 חברת [[נורת'רופ]] פיתחה חומר סופג מכ"מם שכונה MX-410, אך החומר הוכח ככבד מדי לשימוש מעשי בכלי טיס.
 
===כלי טיס חמקנים ראשונים===
[[שנות ה-50 של המאה ה-20|שנות ה-1950]] ראו עניין גובר במחקר ופיתוח טכנולוגיות חמקניות. חברת לוקהיד ייצרה את מטוס ה-[[U-2]] בשביל ה[[סי איי איי]] תוך השערה שבגובה השיוט של המטוס (כ-21,300 מטר) מערכי המכ"ם הסובייטיים לא יוכלו לגלות אותו, אך בתום טיסה המבצעית הראשונה הם נוכחו לדעת שעמדות המכ"ם הרוסיות עקבו אחר המטוס לאורך כל המסלול שלו. המסקנה הייתה שיש צורך בטכנולוגיות חמקניות מתקדמות בשביל להקטין את הסיכוי לזיהוי של המטוס.
 
הסי איי איי גיבש מכרז בשנת [[1957]] למטוס ריגול על קולי מגביה טוס בעל חתך מכ"ם נמוך תחת שם הקוד GUSTO, התוכנית הולידה את ה[[לוקהיד A-12]]. במהלך פיתוח המטוס ראשי הסי איי איי התעקשו על שילוב טכנולוגיות חמקניות במטוס ואף השקיעו במטוס מתחרה ללוקהיד ולו רק בשביל לרמוז ל[[קלארנס ג'ונסון|לקלארנס ג'ונסון]] (מנהל סדנת הבואשים) שהסי איי איי לא מוכן להתגמש בעניין זה.
 
ה-A-12 שילב מספר פתרונות הנדסיים להקטנת חתך מכ"ם: בניית גוף עם גחון פחוס יחסית, [[הגה כיוון|הגאי כיוון]] מוטים פנימה, מנועים המוסתרים על ידי חרוטי כונסים, שילוב [[חומרים מרוכבים]] במבנה המנשקים הזוויתיים בצורת משולשים שהיו סופגים קרינת מכ"ם (מבנה שכונה Edge Treatment), וצביעת המטוס בצבע בולע מכ"ם. בסדרת ניסויים הוכח שהמטוס בעל חתך מכ"ם בגודל של עשירית ממטוסי הקרב של אותה התקופה. עם זאת המטוס לא היה חמקן, ובתוכנית מחקר [[שנות ה-60 של המאה ה-20|בשנות ה-1960]] המוקדמות הוכח כי המטוס לא יוכל לטוס בבטחה בשמי רוסיה ללא מערכות לוחמה אלקטרונית.
שורה 42:
===סוגי חתימה===
בשל ההבדלים בין הגורמים השונים הניתנים לזיהוי על ידי האויב חילקו אותם לשתי קטגוריות:
*'''חתימה אקטיבית'''- כל סוגי הגורמים שמוקרנים על ידי כלי הנשק עקב תפעולו וניתנים לזיהוי על ידי חיישנים פסיביים כגון: קרינת מכ"מם מהכלי, קרינת לייזר מציינים של הכלי, רעש אקוסטי מהמנועים וכדומה. טכניקות לדיכוי חתימה אקטיבית נקראים '''סבירות יירוט נמוכה''' (Low Probability of Intercept - LPI).
*'''חתימה פסיבית'''- כל סוגי הגורמים שדורשים הקרנה על המטרה על ידי מערכות אקטיביות ותנאים סביבתיים לשם זיהויים, כגון: קרינת מכ"ם ממשגר של האוייבהאויב, הקרנה אקוסטית, החזרי אור מהשמש, החזרים מרעשי רדיו סביבתיים וכדומה. טכניקות לדיכוי חתימה פסיבית נקראים '''נראות נמוכה''' (Low Observability -LO).
===חמקנות רדיו===
====תכונות חתימת מכ"ם====
[[קובץ:Sigma invader RCS.png|ממוזער|דוגמה לתרשים המתאר את שטח חתך המכ"ם.]]
לאחר שילוב מתכות במבנה מטוסים התגלה כי ישנו פיזור גדול יחסית של גלים אלקטרומגנטיים מהם אפשרו ייצור של משדרי ומקלטי גלי רדיו שאמורים לקלוט את ההחזר מחומרים מתכתיים אלה. גודל החזר של גלי המכ"ם מכונה [[שטח חתך מכ"ם]] שנמדד במטרים רבועים. פיזור הגלים מושפע ממספר גורמים:
*'''החזר גאומטרי''' - גופים מחזירים גלי מכ"ם בדומה להחזרי אור ממראות. כלומר החזר הגל נקבע על ידי זווית הפגיעה של הגל בחומר ככל שהחומר עומד יותר בניצב לזויתלזווית של הגל ככה יותר גל חוזר באותו הכיוון בשל כך משטחים מישוריים בעלי שטח פנים גדול והעומדים בזויתבזווית הקרובה לניצב למקור הגל גורמים להחזרי מכ"ם גדולים. במטוסים משטחים אלה הם בעיקר משטחי [[מייצב כיוון|מייצב הכיוון]].
*'''שבירת גלים''' - שבירת גלים הם התפזרות גלים לכל הכיוונים מחומר עליו מוקרן גל רדיו. שבירת הגלים קוראת בגלל זוויות חדות בגוף המוקרן או בשינויים בתחום האלקטרומגנטי.
*'''זחילת גלים''' - גלים אלקטרומגנטיים מוקרנים על חומר מוליך בזווית מתונה מסוגלים לנוע לאורך הגוף מכיוון שהחומר משמש כאנטנה. בגופים מעוגלים הגל מסוגל לנוע בהיקף של הגוף ולהתפזר לאורכו, כלומר חלק מהגל המוקרן על הגוף ינוע בהיקף הגוף ויחזור למקור הגל.
*'''שינוים בתחום האלקטרומגנטי''' - שינויים בגוף עליו נע גל רדיו כגון פערים, סדקים, זוויות חדות, שינוי בחומר וסוף הגוף גורמים לשבירת גלים ופיזור גלים גבוהה.
*'''החזרים מחללים פנימיים ופינות בגוף המטוס''' - גלי רדיו הנכנסים לתא כל שהוא כגון תא טייס, כונס מנוע או תאי חימוש, נשברים ומוקרנים לדופן אחרת בתוך התא ועקב שבירה חוזרת ונשנית בתוך התא נוצר אזור "בהיר" מבחינת החזרי מכ"ם.
*'''אורך הגל של המכ"ם המשדר'''- אורכי גל שונים קובעים את החשיפה של גוף מסוים לאנרגיית המכ"ם. אורך גל גדול מאפשר חשיפה גדולה יותר שבתורה גורמת לסיכויים גדולים יותר להחזרי מכ"ם אפילו מכי רכב חמקנים. עם זאת אורכי גל גדולים מתאפיינים ברעשים ורזולוציה נמוכה שלא מאפשרת, נכון לעכשיו לבצע נעילה או הכוונה של טילי נ"ם על פיהם. חשוב לציין שבגלל סיבה זאת סוללות נ"מ עושות שימוש במכ"מים בעלי אורכי גל קצרים בעלי רזולוציה גבוה. מכ"מים בעלי אורכי גל גדול משמשים לגילוי וזיהוי על ידי גורמי בקרה קרקעיים.{{הערה|שם=רדר|1=The Radar Game by Rebecca Grant, עמודים 23-29.}}
 
====שיטות להקטנת חתימת מכ"ם - LO====
שורה 64:
קובץ:Stealth.jpg# תמונה של מטוס ה-[[B-2]] המדגימה את התכונות החמקניות שלו: חוסר בזוויות ישרות- כל הזוויות במטוס כולל אלה של שפת הזרימה משוכות, כונסי אוויר וצינור הפליטה של המנועים מורכבים גבוה בתוך הגוף ומוסתרים על ידי הכנפיים, תא הטייס מוסתר על ידי שפת ההתקפה של הכנף וחוסר בהגאי כיוון.
קובץ:F-22 stealth features - front.jpg# תמונה המדגימה את התכונות החמקניות של ה-[[F-22]] מלפנים: חוסר בזוויות מאונכות - מבנה הכונסים והגאי הכיוון מוטים בזווית, מבנה גוף לא עגול המונע זחילת גלים וגורם לשבירת הגלים הרחק ממקור הגל, מבנה כונסים מותאם לחמקנות ותא טייס בו החלל הפנימי מוסתר על ידי הגוף.
קובץ:F-22 stealth feactures - bottom.jpg#תמונה המדגימה את התכונות החמקניות של ה-F-22 מלמטה: חוסר בזוויות ישרות- הכנפיים, הכונסים, תאי חימוש פנימיים המוסתרים על ידי דלתות שלא בולטות, דלתות תאי החימוש והגאי גובה בעלי זוויות משוכות.
קובץ:Future USS Zumwalt's first underway at sea.jpg#ה[[יו אס אס זומוואלט]] מדגימה את התכונות החמקניות שלה.
קובץ:Flickr - Official U.S. Navy Imagery - The littoral combat ship USS Independence operates in the waters off Southern California..jpg#ה[[יו אס אס אינדפנדנס]] מראה את התכונות החמקניות שלה.
שורה 76:
*'''ייצור אנטנות שלא מחזירות קרינת מכ"ם''' - אנטנות הן גורם משמעותי להחזרי מכ"ם בגלל שגלי המכ"ם שמוקרנים על החומר המוליך המיועד לשידור פועל כמו מגבר ומשדר את הגל חזרה. גורם זה דורש ייצור אנטנות ומכשירי מכ"ם מיוחדים שמתוכננים לשידור גלים נכנסים הרחק ממקור הגל או כאלה שמטבעם לא מחזירים קרינת מכ"ם כגון צלחות מכ"ם מערך סריקה אקטיבית.
*'''שינויי חומר מכוונים בתחום האלקטרומגנטי'''- שינוי של חומר בתחום האלקטרומגנטי יגמרו לשבירה והקרנת גלים מהגוף, אך תכנון השבירה ככה שהגלים המוקרנים ממנה יוקרנו הרחק ממקור הגל יקטינו את חתימת המכ"ם. בהרבה מטוסים חמקנים שפת ההתקפה ושפת הזרימה של הכנפיים מכוסות בחומר מרוכב שיגרום לספיגה חלקית ולשבירה בכיוון צפוי של גלי המכ"ם הנותרים.
*'''הימנעות מבניית גוף מעוגל'''- כאמור בשל תופעת זחילת הגלים גל שמשודר על גוף מעוגל מסוגל "לזחול" בהיקפו ולחזור לכיוון מקור הגל, בשביל למנוע זאת כלים חמקניים לא יהיו מעוגלים, במטוסים זה מתבטא בגחונים שטוחים ומבנה גוף בעלי זוויות ולרוב גם [[מנשק זוויתי (תעופה)|מנשקים זוויתיים]].{{הערה|The Radar Game by Rebecca Grant, עמודים 23-29.שם=רדר}}
*'''התאבכות הורסת'''- חומר סופגי קרינת מכ"ם מסוימים מסוגלים לשנות את ה[[מופע]] של הגל המשודר על הגוף. אם מייצרים חומר בעובי של מחצית מאורך הגל של הגל הצפוי ההחזר שיוצר יהיה הפוך לאות המקורי ועל ידי כך יבטל את ההחזר. שיטה זאת דורשת ייצור חומר ציפוי ייעודי לגלים באורכים מוגדרים ומדויקים ממקור ידוע מראש. עם זאת יש אפשרות של התקנת חומר ציפוי בעובי רב יאפשר כיסוי מלא יותר של כלל אורכי גל, אבל הוא גם יגדיל את משקל הכלי החמקני בצורה ניכרת.
*'''ביטול אקטיבי'''- הרעיון דומה מאוד להתאבכות ההורסת אך מתבצעת על ידי חליפה אוויונית אשר קולטת את הגל, מחשבת את ההחזר הצפוי ומשדרת חזרה אות במופע הפוך, למרות זאת עיבוד המידע לוקח זמן וכן מערכות אוויוניות מתקשות להגיב כנדרש לשידורים מרובים בסביבה רווית איומים.{{הערה|Stealth Warplanes, עמוד 49.}}
שורה 92:
*התקנת צינורות פליטה מיוחדים שבהם מוזרק אוויר קר המקטין את טמפרטורת הסילון.
*הגדלת צינורות הפליטה בכדי שהאוויר החם יתפזר בנפח אוויר גדול יותר ועל ידי זה יהיה פחות בולט.
*המעטת שימוש ב[[מבער אחורי]], אמצעי זה לבדו מסוגל להקטין את החמקנות האינפרה אדומה פי-50. מטוסים חמקניים כגון ה-F-117 וה-B-2 בגלל זה טסים במהירויות תת -קוליות ומטוסי קרב מהדור החמישי עושים שימוש ב[[שיוט על קולי]] בשביל להקטין את השימוש במבער.
*הסתרת צינור הפליטה על ידי התקנתו בחלק העליון של הגוף או אמצעים מבניים אחרים שמקטינים את הנראות של צינור הפליטה.{{הערה|Stealth Technology, the art of black magic, עמודים 21-27.}}
 
שורה 117:
*{{ישראל היום|אהרון לפידות, ארה"ב|F-35, מטוס לדור האייפד|24842|21 בדצמבר 2012}}
==המשך קריאה==
*Introduction to RF Stealth by David Lynch, Jr. 2004 ISBN 0-86341-349-8
*The Radar Game by Rebecca Grant, 1998 ISBN 1-892799-00-6
*STEALTH WARSHIP TECHNOLOGY, Cristopher Lavers, 2012 ISBN 978-1-4081-7525-5
אוחזר מתוך "https://he.wikipedia.org/wiki/חמקנות"