อุปกรณ์ที่ช่วยให้เครื่องบินทหารมองไม่เห็นด้วยเรดาร์

ทีมนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรกำลังพัฒนาอุปกรณ์ล่องหนพลาสม่ารุ่นใหม่ที่จะช่วยให้เครื่องบิน ทหาร เกือบทุกลำหายไปจากจอเรดาร์ได้

เทคโนโลยีสเตลท์พลาสม่าอาจช่วยให้เครื่องบินรบมีข้อได้เปรียบอย่างมาก ภาพ: Weibo — เทคโนโลยีสเตลท์พลาสม่าอาจช่วยให้เครื่องบินรบมีข้อได้เปรียบอย่างมาก ภาพ: *Weibo*

ต่างจากรุ่นก่อนหน้าที่สร้างเมฆพลาสมาปกคลุมเครื่องบิน เทคโนโลยีใหม่นี้สามารถปรับเปลี่ยนให้ครอบคลุมพื้นที่ที่เรดาร์บนเครื่องบินทหารตรวจจับได้ง่าย เช่น เรโดม ห้องนักบิน หรือสถานที่อื่นๆ Interesting Engineering รายงานเมื่อวันที่ 19 กุมภาพันธ์ว่า อุปกรณ์ล่องหนพลาสมาลำแสงอิเล็กตรอนแบบปิดนี้มุ่งเน้นการปกป้องพื้นที่สำคัญแทนที่จะเป็นทั้งเครื่องบิน Tan Chang นักวิทยาศาสตร์ ที่มีส่วนร่วมในโครงการนี้ ได้อธิบายไว้ในนิตยสาร Radio Science ของจีน

ตามที่ Tan และเพื่อนร่วมงานที่ศูนย์เทคโนโลยีพลาสม่าของสถาบันขับเคลื่อนอวกาศซีอานของบริษัทวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการบินและอวกาศแห่งประเทศจีนกล่าว โซลูชันทางเทคนิคดังกล่าวอาจถูกนำไปใช้กับเครื่องบินทหารหลากหลายรุ่นในเร็วๆ นี้

พลาสมาประกอบด้วยอนุภาคมีประจุซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในลักษณะเฉพาะ เมื่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น คลื่นที่ปล่อยออกมาจากเรดาร์ มีปฏิสัมพันธ์กับพลาสมา อนุภาคจะเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วและชนกัน ทำให้เกิดการกระจายพลังงานคลื่น ปฏิสัมพันธ์นี้จะแปลงพลังงานของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นพลังงานกลและพลังงานความร้อนของอนุภาคมีประจุ ซึ่งจะช่วยลดความเข้มของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและทำให้สัญญาณเรดาร์ที่ส่งผ่านอ่อนลง แม้แต่เครื่องบินขับไล่ทั่วไปที่ไม่ได้ออกแบบมาให้ล่องหนก็สามารถลดความสามารถในการตรวจจับเรดาร์ลงได้อย่างมากด้วยอุปกรณ์ล่องหนพลาสมา ซึ่งถือเป็นข้อได้เปรียบในการรบทางอากาศ

พลาสมาสามารถเปลี่ยนความถี่ของสัญญาณที่สะท้อนออกมา ทำให้เรดาร์ของศัตรูได้รับข้อมูลตำแหน่งและความเร็วของเครื่องบินที่ไม่ถูกต้อง นอกจากนี้ยังสามารถทำหน้าที่เป็น "เกราะ" ที่มองไม่เห็นเพื่อป้องกันอาวุธไมโครเวฟกำลังสูง นักวิจัยทางทหารชาวจีนจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ เชื่อว่าเทคโนโลยีนี้จะมีบทบาทสำคัญในอนาคต

ทีมของ Tan ได้ทดสอบอุปกรณ์พรางตัวด้วยพลาสมาสองประเภท ประเภทหนึ่งคลุมบริเวณที่ไวต่อเรดาร์ของเครื่องบินด้วยไอโซโทปรังสี ซึ่งปล่อยรังสีพลังงานสูงที่ทำให้บรรยากาศโดยรอบแตกตัวเป็นไอออน ผลลัพธ์ที่ได้คือชั้นพลาสมาที่มีความหนาและหนาแน่นเพียงพอที่จะปกคลุมพื้นผิวและกระจายสัญญาณเรดาร์ อีกประเภทหนึ่งใช้แรงดันไฟฟ้าสูงเพื่อกระตุ้นและทำให้บรรยากาศภายนอกเครื่องบินแตกตัวเป็นไอออน ก่อให้เกิดสนามพลาสมา นักวิจัยระบุว่าวิธีการพรางตัวด้วยพลาสมาอุณหภูมิต่ำทั้งสองวิธีได้ผ่านการทดสอบการบินและประสบความสำเร็จ

เทคโนโลยีการล่องหนพลาสมาในปัจจุบันมีข้อจำกัดบางประการ พลาสมานั้นยากที่จะขึ้นรูปให้แม่นยำในสภาพแวดล้อมเปิด และการรักษาความหนาแน่นสูงอย่างสม่ำเสมอก็เป็นความท้าทายเช่นกัน ช่องว่างในพลาสมาอาจทำให้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าสะท้อนกลับ เผยให้เห็นตำแหน่งของเครื่องบิน

ทีมของ Tan ได้พัฒนาอุปกรณ์ที่ใช้ลำแสงอิเล็กตรอนเพื่อสร้างพลาสมาขนาดใหญ่ที่ปิดมิดชิด เมื่อเปรียบเทียบกับเทคนิคอื่นๆ เช่น อุปกรณ์พลาสมาความถี่วิทยุแบบปิดมิดชิด วิธีการของพวกเขาสามารถแยกพลาสมาออกจากแหล่งกำเนิด ทำให้การออกแบบมีความยืดหยุ่นมากขึ้นเพื่อรองรับรูปแบบการบินที่แตกต่างกัน พวกเขาระบุว่าพลาสมาที่สร้างขึ้นจากลำแสงอิเล็กตรอนนั้นปรับแต่งได้ง่ายกว่าในทางกายภาพ มีประสิทธิภาพด้านพลังงานสูงกว่า ลดความต้องการพลังงานไฟฟ้าจากเครื่องบิน และมีน้ำหนักเบากว่า จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานจริง การทดสอบต้นแบบภาคพื้นดินได้พิสูจน์ให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการออกแบบ

อัน คัง (ตาม วิศวกรรมที่น่าสนใจ )

ลิงค์ที่มา