مقاله F-14 تامکت گربه ی افسانه ای گرومن

[Field Marshal Mis@m 259]

سیستم جنگ افزار F-14 تامکت

 

این مقاله از کتاب Aerial espionage نوشته ی dick van der aart چاپ سال 1984 از انتشارات ایرلایف ، ماهنامه ی صنایع هوایی و هفته نامه ی aviation week برگرفته شده است

سیستم جنگ افزار هوابرد گروه 9 ( AN/ AWG-9 = army-navy/airborne weapons group 9 ) ساخت شرکت هیوز را باید قلب سیستم تامکت بشمار آورد . هرچند که این سیستم نخستین رادار مجهز به امکان ردگیری حین کاوش با توانایی موثر نگاه به پایین میباشد ولی پیش از ان نخستین فعالیتها برای تکمیل مجموعه های یکپارچه ی رادار / موشک با سیستم های MG-3/-10 و MA-1 به منظور نصب روی دو طرح کانویر موسوم به Deuce و six و سپس AN/ASG-18 برای هواپیماهای F-108 راپییر و F-12B آغاز شد .

این سیستمها به صورت الکترونیکی به سیستم نیمه خودکار کنترل محیط سطحی (SAGE) فرماندهی دفاع هوایی آمریکای شمالی ( نوراد ) مرتبط میشدند . ولی تفاوت تاکتیکی AN/AWG-9 با این سیستمها در این بود که نیروی دریایی با وجود استفاده از شیوه ی مشابهی در مرتبط سازی مستقیم هواپیما ، رادار و موشکهای فینیکس خود به مرکز کنترل رزمی ناو هواپیمابر و پایانه های کنترل و هدایت درون هواپیماهای هاوک آی ، تعیین اولویت اهداف را همچنان بر عهده ی خدمه ی جنگنده نهاده بود . در حالی که جنگنده های F-101B و یا F-102Aنیروی هوایی فقط بخش سرنشین دار سیستم دفاع هوایی محسوب می شدند .

با وجود آنکه AN/AWG-9 نام سیستم کنترل جنگ افزار F-111B نیز بوده ، ولی شباهتها در همین جا پایان میپذیرد . مثل اینکه شما اتوموبیل خود را با یک مدل تازه تر عوض کنید ولی همان پلاک پیشین را روی ان نصب نمایید . وزن و حجم سیستم تامکت به ترتیب با 317.5 کیلوگرم و 0.084 متر مکعب کاهش ، به 586.5 کیلوگرم و 0.79 متر مکعب رسانده شد . AWG-9 متعلق به F-111B فقط میتوانست 18 هدف را به طور همزمان ردگیری نماید در حالی که این تعداد در F-14 به 24 هدف افزایش یافت . همین پیچیدگی سیستم تامکت باعث شده بود تا نیروی دریایی تا مدتها بر روی توانایی های کامل این سیستم احاطه نداشته باشد و به مرور کاربردهای تازه ای برای آن پیدا کند . سیستم بسیار نیرومند AN/AWG-9 فقط شامل رادار نمیشود بلکه مجموعه ی رادار ، کامپیوتر پردازشگر ، رابط بین سیستم و جنگ افزارها و نمایشگرهای مربوطه در کابین را در بر میگیرد . کاربرد اصلی تامکت ایفای نقش یک سکوی پرنده ی شلیک موشک است . به همین خاطر کاربرد اصلی سیستم AWG-9 نیز هدایت چهار جنگ افزاری است که تامکت حمل مبکند : تیربار ولکان ، موشکهای سایدویندر ، اسپارو و بالاخره فینیکس . سیستسم کنترل جنگ افزار AWG-9 از داده های رادار استفاده میکند و به کمک کامپیوتر به شناسایی هدف ، اولویت بندی ، پردازش داده ها برای تعیین شیوه ی رهگیری ، تعیین محدوده های شلیک و نظارت بر کارکرد برخی از دیگر تجهیزات الکترونیکی F-14 می پردازد . حجم پردازش کامپیوتر AWG-9 امکان اجرای چند وظیفه ی اضافی از جمله شرکت در ناوبری را نیز به آن میدهد .

رادار AWG-9 کار ارسال و دریافت امواج را از طریق یک آنتن مسطح (planar)با قطر 0.914 متر یا 36 اینچ انجام میدهد .

[Field Marshal Mis@m 259]

اجازه بدهید برای فهم بهتر مطلب نخست نگرشی سریع به به شیوه های عمومی کارکرد رادار داشته باشیم تا توان سیستم AWG-9 هر چه بیشتر نمایان شود .

فیزیک رادار شبیه فیزیک پژواک صداست . از آنجایی که صدا با سرعت مشخصی حرکت میکند و زمان بین تولید صدا تا بازکشت آن را می توان اندازه گزفت ، پس میتوان مسافت موجود را تا سطح بازتابنده را نیز با استفاده از فرمول زمان – مسافت به راحتی پیدا کرد :

مسافت = سرعت پیمایش صدا × زمان

رادار توده ای انفجاری از انرژی رادیویی را با سرعت معینی می فرستد و سپس سیستم ، گذشت زمان را تا بازگشت امواج اندازه میگیرد و بدین ترتیب مسافت را محاسبه میکند . راداری که اینگونه کار میکند ، رادار پالسی pulse radar ) ) نام دارد . محاسبه ی مسافت با استفاده از همین پالسهای ارسالی انجام میگیرد . رادارهایی که در زمان جنگ جهانی دوم به شهرت رسیدند نیز از همین نوع پالسی بودند . رادار پالسی در دهه های 50 و 60 میلادی عاملی کلیدی بود و امروزه نیز همچنان ابزار نیرومندی محسوب میشود .

رادار پالسی تا هنگامی که آسمان پس زمینه ی هدف است به خوبی کار میکند . ولی اگر پس زمینه سطح زمین باشد آنگاه مزاحمت پژواکهای ناخواسته سطحی clutter ) ) زمین روی صفحه ی رادار به حدی میرسد که که به طور معمول هدف از نظر پنهان می شود در نتیجه رادار جدیدی تکمیل شد که فقط هدفهای متحرک را کشف می کرد .

رادار جدید پالس داپلر نام گرفت . رادار پالس داپلر پس زمینه را نمی بیند بنابراین در هنگام جستجوی هدفهای زیر خط افق هیچگونه پژواک مزاحم سطح زمین وجود ندارد و از این نظر مزاحمتی ایجاد نمی شود .

رادار پالس داپلر نام خود را از اثر داپلر Doppler effect ) ) گرفته است . { برای اطلاع بیشتر میتوانید به کتاب فیزیک پیش دانشگاهی بخش دوم مراجعه کنید }

اثر داپلر را هر کسی گاه و بیگاه تجربه می کند . این اثر به ویژه هنگامی محسوس است که در کنار خیابانی ایستاده اید و امبولانسی به سوی شما می آید و سپس از شما دور میشود . شما دو اثر مشخص و مجزا را می شنوید . در مرحله ی نخست ، صدای آزیر آمبولانس زیر و زیرتر و سپس بم و بم تر می شود . یعنی با نزدیک شدن امبولانس به نظر می رسد که بسامد بیشتر و با دور شدن آن کمتر می شود . این در حالی است که بسامد حقیقی آژیر تغییری نمی کند . همچنان که منبع آژیر به شنونده نزدیکتر می شود ، اختلاف بسامد آژیر با بسامدی که پیشتر به گوش شنونده رسیده کمتر می شود و هنگام دور شدن منبع آژیر عکس آن روی میدهد ، یعنی اختلاف بسامد منتشره از آمبولانس به تدریج با بسامد های رسیده به گوش شنونده بیشتر می شود . این پدیده شبیه بازتاب کردن توپ به دیواری است که به سمت پرتابگر حرکت می کند . در این حالت توپ نسبت به هنگامی که دیوار ثابت است ، سریعتر باز میگردد . این پدیده به افتخار کاشف آن کریستین داپلر ، اثر داپلر نام گرفته و در مورد رادار نیز صدق می کند .

[Field Marshal Mis@m 259]

اگر آنتن رادارهای معمولی رو به زمین گرفته شود با انبوهی از پژواکهای ناخواسته و مزاحم روبرو میگردد ولی رادارهای پالس داپلر به جای اندازه گیری یک پژواک همچون رادارهای پالسی ، بسامد داپلر تولید شده به وسیله ی هدف متحرک را ردگیری میکند ، بنابراین میتواند هدفهای در حال پرواز در رتفاع پایین را کشف کند . کامپیوتر رادار پالس داپلر ، هوشمندانه تمامی پژواکهای راداری هر جسمی مانند خانه ها ، عوارض زمین ، پلها و .... را که با همان سرعت هواپیمای حامل رادار و در مسیر پرواز آن حرکت میکند حذف مینماید و بقیه را نشان میدهد که همان اشیای متحرک می باشند . ولی بازتابهای راداری شیئی که با زاویه ی 90 درجه از مسیر پرواز هواپیمای در حال جستجو پرواز میکند نیز به طور معمول حذف می شود . رادارهای پالس داپلر سیگنالهای دریافتی را دسته بندی می کنند و غیر هدفها را نادیده میگیرند ولی این حساسیت بیش از حد همانطور که اشاره شد جنبه های منفی نیز به همراه دارد . اگر RWR: radar warning receiver هدف ارتفاع پایین ، امواج رادار پالس داپلر را کشف کند حضور آن را به خلبان هشدار می دهد و در صورت مساعد بودن میزان سوخت و اولویتهای ماموریتی وی میتواند با اجرای گردشی ، 90 درجه با رادار هواپیمای مهاجم زاویه بگیرد و بدین ترتیب عمود بر مسیر پرواز هواپیمای مهاجم در ارتفاع بالاتر پرواز کند . پس از اجرای این مانور کامپیوتر رادار پالس داپلر آن را از صفحه ی رادار حذف می کند .

در F-14 ، رادار پالس داپلر با حذف پس زمینه ، فقط هدف را مشروط به اینکه از روبرو و در راستای مسیر پرواز و یا موازی با آن به سمت تامکت بیاید یا از آن دور شود ، ردگیری کرده و نشان می دهد . پس هدفی که به طور مستقیم به سمت تامکت نمی آید یا از آن دور نمی شود ، برای مثال مسیر آن را قطع می کند ، اثر داپلر را نشان نمی دهد و از پس زمینه ی خود تشخیص داده نمی شود . در چنین مواردی باید به جای پالس داپلر ، حالت پالس را برگزید .

جنگنده ی F-4B نیروی دریایی امریکا فقط به یک رادار پالسی مجهز بود در حالی که نوع پیشرفته تر F-4J یک رادار دو حالته ی پالس / پالس داپلر با خود داشت . با وجود این ، تفاوت بزرگی بین F-4J و F-14A وجود دارد که همانا سیستم یکپارچه شده ی AWG-9 است .

سیستم رادار AWG-9 در شش حالت اصلی کار می کند چهار حالت در حالت پالس داپلر و دو حالت در حالت پالسی . حالتهای پالس داپلر عبارتند از :

جستجوی پالس داپلر pulse Doppler search (PDS)

مسافت یابی حین جستجو range while search (RWS)

ردگیری حین کاوش track while scan (TWS)

و ردگیری پالس داپلر تک هدفه pulse Doppler single target track (PDSTT)

حالتهای پالسی نیز عبارتند از :

جستجوی پالسی pulse search (PS)

و ردگیری پالسی تک هدفه pulse single target track (PSTT)

بزرگترین محدوده ی جستجوی آنتن رادار یک الگوی به اصطلاح هشت خطی (bar) است که تا 65 درجه از دو سمت محور مرکزی هواپیما را پوشش می دهد . میزان حرکت آنتن رادار به چپ و راست سمت (azimuth) می باشد که بر حسب درجه بیان میگردد . میزان حرکت آنتن رادار به بالا و پایین نیز بلندا ) ارتفاع نسبی یا elevation ) است که به هشت خط تقسیم شده و بر حسب همان نیز بیان میگردد .