อุปกรณ์ที่ทำให้เครื่องบินทหารมองไม่เห็นจากเรดาร์

ทีมนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรกำลังพัฒนาอุปกรณ์ล่องหนพลาสม่ารุ่นใหม่ที่จะช่วยให้เครื่องบิน ทหาร เกือบทุกลำหายไปจากจอเรดาร์ได้

เทคโนโลยีสเตลท์พลาสม่าอาจทำให้เครื่องบินขับไล่มีข้อได้เปรียบอย่างมาก ภาพ: Weibo — เทคโนโลยีสเตลท์พลาสม่าอาจทำให้เครื่องบินขับไล่มีข้อได้เปรียบอย่างมาก ภาพ: *Weibo*

ต่างจากรุ่นก่อนหน้าที่สร้างเมฆพลาสม่าที่ปกคลุมเครื่องบิน เทคโนโลยีใหม่นี้สามารถปรับแต่งเพื่อครอบคลุมพื้นที่ที่เรดาร์บนเครื่องบินทหารตรวจจับได้ง่าย เช่น เรโดม ห้องนักบิน หรือสถานที่อื่นๆ Interesting Engineering รายงานเมื่อวันที่ 19 กุมภาพันธ์ว่าอุปกรณ์ล่องหนพลาสม่าลำแสงอิเล็กตรอนแบบปิดนี้มุ่งเน้นไปที่การปกป้องพื้นที่สำคัญแทนที่จะเป็นทั้งเครื่องบิน มีข้อดีมากมาย เช่น โครงสร้างที่เรียบง่าย ช่วงการปรับแรงดันไฟฟ้าที่กว้าง และความหนาแน่นของพลาสม่าสูง Tan Chang นักวิทยาศาสตร์ ที่เกี่ยวข้องกับโครงการนี้บรรยายไว้ในนิตยสาร Radio Science ของจีน

ตามที่ Tan และเพื่อนร่วมงานจากศูนย์เทคโนโลยีพลาสม่าแห่งสถาบันขับเคลื่อนอวกาศซีอานของบริษัทวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอวกาศแห่งประเทศจีน (China Aerospace Science and Technology Corporation) กล่าว โซลูชันทางเทคนิคดังกล่าวอาจนำไปใช้กับเครื่องบินทหารรุ่นต่างๆ ได้เร็วๆ นี้

พลาสมาประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าซึ่งโต้ตอบกับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในลักษณะเฉพาะ เมื่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น คลื่นที่ปล่อยออกมาจากเรดาร์ โต้ตอบกับพลาสมา อนุภาคจะเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วและชนกัน ทำให้พลังงานคลื่นกระจายออกไป ปฏิกิริยาดังกล่าวจะแปลงพลังงานของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นพลังงานกลและพลังงานความร้อนของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า ส่งผลให้ความเข้มของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าลดลงและสัญญาณเรดาร์ที่ส่งกลับมาอ่อนลง แม้แต่เครื่องบินขับไล่แบบธรรมดาที่ไม่ได้ออกแบบมาเพื่อการพรางตัวก็สามารถลดความสามารถในการตรวจจับเรดาร์ได้อย่างมากด้วยอุปกรณ์พรางตัวแบบพลาสม่า ซึ่งให้ข้อได้เปรียบในการรบทางอากาศ

พลาสม่าสามารถเปลี่ยนความถี่ของสัญญาณที่สะท้อนออกมา ทำให้เรดาร์ของศัตรูได้รับข้อมูลที่ไม่ถูกต้องเกี่ยวกับตำแหน่งและความเร็วของเครื่องบิน นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็น "เกราะ" ที่มองไม่เห็นเพื่อป้องกันอาวุธไมโครเวฟกำลังสูง นักวิจัยด้านการทหารของจีนจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ เชื่อว่าเทคโนโลยีนี้จะมีบทบาทสำคัญในอนาคต

ทีมของ Tan ทดสอบอุปกรณ์ปกปิดพลาสม่าสองประเภท ประเภทหนึ่งคลุมบริเวณที่ไวต่อเรดาร์ของเครื่องบินด้วยไอโซโทปกัมมันตภาพรังสี ซึ่งปล่อยรังสีพลังงานสูงที่ทำให้บรรยากาศโดยรอบแตกตัวเป็นไอออน ผลลัพธ์ที่ได้คือชั้นพลาสม่าหนาและหนาแน่นเพียงพอที่จะปกคลุมพื้นผิวและกระจายสัญญาณเรดาร์ อีกประเภทหนึ่งใช้แรงดันไฟฟ้าสูงเพื่อจุดไฟและทำให้บรรยากาศภายนอกเครื่องบินแตกตัวเป็นไอออน ทำให้เกิดสนามพลาสม่า นักวิจัยระบุว่าวิธีการพรางตัวด้วยพลาสม่าอุณหภูมิต่ำทั้งสองวิธีได้ผ่านการทดสอบการบินแล้วและประสบความสำเร็จ

เทคโนโลยีการล่องหนพลาสม่าในปัจจุบันมีข้อจำกัดบางประการ การสร้างพลาสม่าให้แม่นยำในสภาพแวดล้อมที่เปิดโล่งนั้นทำได้ยาก และการรักษาความหนาแน่นสูงอย่างสม่ำเสมอก็ถือเป็นความท้าทายเช่นกัน ช่องว่างในพลาสม่าอาจทำให้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสะท้อนกลับได้ ซึ่งเผยให้เห็นตำแหน่งของเครื่องบิน

ทีมของ Tan พัฒนาอุปกรณ์ที่ใช้ลำแสงอิเล็กตรอนเพื่อสร้างพลาสมาขนาดใหญ่ที่ปิดล้อม เมื่อเปรียบเทียบกับเทคนิคอื่นๆ เช่น อุปกรณ์พลาสมาความถี่วิทยุที่ปิดล้อม วิธีการดังกล่าวจะแยกพลาสมาออกจากแหล่งกำเนิด ทำให้การออกแบบมีความยืดหยุ่นมากขึ้นเพื่อรองรับการกำหนดค่าเครื่องบินที่แตกต่างกัน ตามความเห็นของพวกเขา พลาสมาที่ผลิตขึ้นจากลำแสงอิเล็กตรอนนั้นปรับแต่งได้ง่ายกว่าในแง่ของคุณสมบัติทางกายภาพ มีประสิทธิภาพด้านพลังงานสูงกว่า ลดความต้องการพลังงานไฟฟ้าจากเครื่องบิน และมีน้ำหนักเบากว่า ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานจริง การทดสอบต้นแบบภาคพื้นดินได้แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของการออกแบบ

อัน คัง (ตาม หลักวิศวกรรมที่น่าสนใจ )

ลิงค์ที่มา