سامانه های هشدار دهنده در هواگرد های نظامی

سامانه Infra-red based MAW PIMAWS نصب شده بر روی جنگنده یوروفایتر نیروی هوایی آلمان .

تالیف و گردآوری : نوید میرباقری

از جنگ ویتنام اهمیت وجود سامانه های هشدار دهنده خطر در هواپیما های نظامی مشخص شد ، به طوری که دلیل از دست رفتن برخی جنگنده های ساقط شده ویتنامی عدم وجود سامانه هشدار دهنده بود.
در جنگ مصر و اسرائیل نیز این مسئله نمود پیدا میکند به طوری که در سال 1969 یک فروند A-4 نیرو هوایی اسرائیل توسط یک تیر موشک SA-7 ساقط شد و این در حالی بود که خلبان حتی از شلیک شدن موشک اطلاعی نداشت.
این مسئله در جنگ هشت ساله ایران و عراق نیز کاملا مشخص است زیرا که دلیل از دست رفتن تعدادی از فلاگر ها و فیشبد های عراقی عدم وجود یک سامانه هشدار دهنده راداری بوده است.
اما باز هم این مسئله را میتوان در حمله ایالات متحده آمریکا به عراق نیز مشاهده نمود.در سال 1991 یک سرباز عراقی به وسیله موشک استرلا یک فروند AC-130 آمریکایی را ساقط کرد و باعث شد هر 14 نفر کشته شوند. همچنین در همین سال و در طی جنگ خلیج فارس یک فروند F-16 نیروی هوایی ایالات متحده آمریکا و یک فروند تورنادو بریتانیایی به خاطر هدف گرفته شدن توسط موشک دوش پرتاب ایگلا از بین رفتند و این در حالی بود که خلبان از شلیک شدن موشک زمین هوا بی اطلاع بود.
به همین ترتیب جنگنده ها به سامانه هایی هشدار دهنده مجهز شدند تا خلبان بتواند مانور و آزاد کردن چف و فلر را به موقع انجام دهد.
از اولین این سامانه ها که بر روی فانتوم های نوع D و E در جنگ ویتنام نصب شده بود تا خلبان را از وجود رادار دشمن آگاهی ببخشد سامانه هشدار دهنده راداری AN/ALR-46 میباشد.

بالا: جنگنده پشتیبانی نزدیک هوایی A-10A نیروی هوایی ایالات متحده آمریکا که در عملیات طوفان صحرا بر اثر برخورد یک تیر موشک ایگلا صدمه دید اما به سلامت به پایگاه برگشت.

در ادامه به برسی هر یک از این سامانه های هشدار دهنده میپردازیم:

RWR:
مخفف “Radar Warning Receiver ” و به معنی “گیرنده هشدار راداری” میباشد. این سامانه شامل4 جزء اصلی آنتن ، گیرنده ، پردازشگر و دیسپلی ( صفحه نشان دهنده ) میباشد.
آنتن ها معمولا یا حلزونی و یا کروی میباشندتا بتوانند پهنای باند وسیعی را پوشش دهند. سیگنال های راداری توسط 2 آنتن با بهره های مختلف دریافت شده و در دامنه های مختلف در خروجی آنتن به گیرنده داده میشود این اختلاف در دامنه سیگنال موقعیت تهدید را بعد از پردازش تعیین میکند.
آنتن سیگنال دریافتی را به گیرنده میدهد و گیرنده علاوه بر شناسایی سیگنال ، آنرا به پردازشگر میفرستد.
پردازنده با بررسی فاز ، قدرت سیگنال و نوع موج دریافت شده و تجزیه و آنالیز مدولاسیون دامنه موج مورد نظر میتواند نوع رادار ، سمت و فاصله آنرا تشخیص داده و به خلبان هشدار های لازمه را بدهد ، همچنین میتواند با استفاده از دریافت تغییرات به وجود آمده در فرکانس رادار مورد نظر ، قفل شدن آن بر روی هواپیما و یا شلیک شدن موشک از آن رادار را نیز تشخیص دهد.
این هشدار ها به صورت صوتی و تصویری میباشند به این طریق که یک یا چند دیسپلی در کاکپیت تعبیه شده اند و با نشان دادن سمت و اشکال مختلف ، خلبان را آگاه میکند.
لازم به ذکر است که در این میان RWR های غربی از نمومه های شرقی قوی تر بوده و علاوه بر داشتن توانایی نشان دادن اسم رادار دشمن با دقت بالا ، میتوانند بیش از 2 رادار را همزمان دنبال کنند.

آنتن های عقبی RWR جنگنده A-10A با نام AN/ALR-69

MAW:
مخفف ” Missile Approach Warning ” و به معنی “هشدار دهنده نزدیک شدن موشک” میباشد.

وظیفه این سامانه تشخیص هر موشک شلیک شده ونزدیک شونده و همچنین جهت آن میباشد.این سامانه دارای 3 نوع اصلی میباشد که در ادامه به بررسی کارکرد و نقاط ضعف و قوت هر نوع میپردازیم:
نوع اول ، موشک نزدیک شونده را به وسیله امواج ماوراء بنفش متصاد شده از موشک شناسایی میکند ( Ultra Violet Based MAW ) و به خلبان نزدیک شدن موشک را اخطار میدهد. در این نوع از MAW ها به دلیل کار در طول موج solar blind UV در صورت وجود پارازیت ها امکان خطا بسیار پایین میباشد همچنین میتواند زاویه حمله موشک را تشخیص داده و با کامپیوتر هواپیما همگون گردد تا فلر یا چف به صورت خودکار یا دستی به موقع آزاد گردد.
بزرگترین عیب این نوع از MAW ها این است که حرارت موشک باید در حد سوختن موتور سوخت جامد آن باشد به همین دلیل در درگیری با موشک های برد بلند که در فاز نهایی دارای حرارت کمتری نسبت به فاز اولیه هستند ممکن است دچار خطا گردد به همین دلیل از این نوع بیشتر برای هواگرد هایی استفاده میشود که ماموریت اصلی آنها درگیری با اهداف زمینی می باشد. لازم به ذکر است که این نوع ، ساده ترین و کم هزینه ترین نوع MAW میباشد.

MAW جنگنده A-10C ( نوک بال ) که به واسطه امواج فرابنفش ، موشک نزدیک شونده را شناسایی میکند.

نوع دوم کار کردی مانند رادار دارد ( Pulse Doppler MAW ) . به این صورت که به فرستادن امواج و برگشت خورده اموج ارسالی توسط بدنه موشک ، خطر را تشخیص داده و به خلبان برای آزاد کردن چف یا فلر و انجام مانور اخطار لازمه را میدهد.
MAW های پالس داپلر به خاطر استفاده از امواج پالس داپلر بر خلاف انواع Ultra Violet نیازی به روشن بودن موتور موشک ندارند.
این نوع از MAW ها به دلیل توانایی در تشخیص فاصله و سرعت موشک نزدیک شونده ، میتوانند زمان برخورد آنرا نیز شناسایی کنند .
از معایب انواع پالس داپلر نیز میتوان به چند مورد اشاره کرد برای مثال اگر فرکانس انتخابی موج ارسالی با دقت تنظیم نگردد ممکن است با امواج رادیویی دیگر اختلال پیدا کرده و دچار اشتباه گردد . همچنین این نوع ممکن است در مناطق نزدیک به کوه های بلند دچار اشتباه گشته و به خلبان هشدار اشتباه دهد یا اصلا هشدار ندهد.

نوع سوم ، موشک نزدیک شونده را به توسط امواج فروسرخ متصاعد شده از موتور آن کشف میکند ( Infra-red Based MAW ) . این نوع از هشدار دهنده نزدیک شدن موشک میتوانند کار کرد بهتری نسبت به انواع Ultra Violet از خود در ارتفاع های بالا نشان دهند. به این دلیل که امواج فروسرخ دارای طول موج بیشتر و در نتیجه برد بیشتری نسبت به امواج فرابنفش هستند.اما در ارتفاع های پایین تر قضیه کاملا بر عکس میشود. در ارتفاع های پایین امواج فروسرخ خورشید که توسط زمین بازتاب شده اند با امواج فروسرخ ساطع شده از موتور موشک تداخل کرده و باعث به خطا افتادن MAW میشود.
از دیگر معایب این نوع میتوان به ناتوانی در پیدا کردن مقدار واقعی فاصله موشک دانست به همین دلیل نمیتوان آنرا با کامپیوتر هواپیما برای پرتاب خودکار چف و فلر یکپارچه نمود.

LWR :
مخفف ” Laser Warning Receiver ” به معنی ” دریافت کننده هشدار لیزری ” میباشد و وظیفه آن کشف هر گونه لیزر میباشد که به سمت هواگرد میتابد تا یک سامانه هدایت لیزری را پشتیبانی یا هدایت کند.
تانک ها و زره پوش های نوین به خاطر وجود موشک های ضد زره هدایت لیزری به این نوع از هشدار دهنده مجهز هستند اما با پیشرفت صنعت لیزر ، سامانه های ضد هواگرد هدایت لیزری ماننده سامانه پدافند ضد هواگرد RBS-70 نیز به دنیای تجهیزات نظامی راه پیدا کردند و دلیل نصب و تجهیز شدن هواگرد های نوین نظامی به این نوع از هشدار دهنده ها همین امر میباشد.
کوچک بودن محیط تابش توسط پرتو لیزر باعث شده تا تکنیک های سنجش اختلاف زمان امواج در موقعیت یابی تهدیدات دز این زمینه کاربرد نداشته باشد زیرا در بسیاری از موارد ، تابش لیزرتنها از انعکاس ناشی از بدنه هواپیما در فضا رهگیری میگردد . در این شرایط اطلاعات حاصله ارتباط چندانی با سمت واقعی تابش ندارد همچنین نحوه انکسار نور توسط جو اطراف نیز بسیار مشکل ساز خواد بود.
در مورد لیزر ، استفاده از سامانه های اپتیکی نه تنها موثر نیست بلکه شرایط احتمال رهگیری را مشکل تر میکند . زیرا بسیاری از تهدیدات لیزری ، عرض پرتو بسیار باریک و دارای PRF پایین و یا حتی تک پالسی میباشد.
برای غلبه بر این مشکلا تکنیک های مختلفی به کار گرفته میشود. به عنوان مثال 4 آشکارساز در مناسبترین نقاط ممکن در اطراف هواپیما نصب میشوند و هر یک محیطی به وسعت 1.6 متر را پوشش میدهند.
تکنیک دوم ، به کارگیری یک آشکارساز مستقیم ( تابش مستقیم ) است که زاویه دید تا 360 درجه به طور افقی و از +10 درجه تا -45 درجه در ارتفاع را فراهم میکند.
در بسیاری از موارد ، چندیدن گیرنده نوری که 360 درجه محیط اطراف رو بپوشانند و یکی از آنها قوی ترین و حساس ترین پاسخ را به امواج لیزر نشان دهد به کار گرفته میشود.