Εξοπλισμοί

«Ενεργή απόκρυψη» αντικειμένων απο κύματα: μαθηματική απόδειξη σε αναμονή πειραματικής.


090917a Διαγραμματική απεικόνιση της διέλευσης ενός παλμού ηλεκτρομαγνητικού ή ακουστικού κύματος από αντικείμενο. Χωρίς απόκρυψη επάνω, το κύμα αλληλεπιδρά με το αντικείμενο παράγοντας επεκτεινόμενα, κυκλικά κύματα αντανάκλασης. Κάτω, το αντικείμενο βρίσκεται στο επίκεντρο τριών σημειακών οργάνων απόκρυψης, καθένα από τα οποία εκπέμπει κύματα περιορισμένης απόστασης διάδοσης. Καθώς το κύμα διέρχεται από τα όργανα απόκρυψης, αλληλοπαρεμβάλλεται με τα κύματα των τελευταίων και δεν προσκρούει στο αντικείμενο, με αποτέλεσμα να μην παράγονται κύματα αντανάκλασης. (Fernando Guevara Vasquez, University of Utah)

Μαθηματικοί του Πανεπιστημίου της Γιούτα υποστήριξαν με επίσημες δημοσιεύσεις, σε επιστημονικά περιοδικά του διαδικτύου στα μέσα Αυγούστου 2009, πως είναι θεωρητικά εφικτή η «ενεργή απόκρυψη» (active cloaking) αντικειμένων. Σχετική ανακοίνωση στις 17 Αυγούστου αναφέρει πως «…η νέα μέθοδος κάποια μέρα θα μπορούσε να προστατεύσει υποβρύχια από σόναρ, αεροπλάνα από ραντάρ, κτίρια από σεισμούς και εξέδρες πετρελαίου και επάκτιες κατασκευές από τσουνάμι.» Επικεφαλής της έρευνας είναι ο καθηγητής μαθηματικών του Πανεπιστημίου της Γιούτα, Γκρέιμι Μίλτον, ο οποίος δηλώνει: «Έχουμε δείξει πως είναι αριθμητικά εφικτό να αποκρύψουμε αντικείμενα οποιουδήποτε σχήματος που βρίσκονται εκτός των οργάνων απόκρυψης, όχι μόνον από κύματα μονής συχνότητας, αλλά από πραγματικούς παλμούς παραγόμενους από πηγή πολλαπλών συχνοτήτων.» Κατά την ανακοίνωση, για μικροκύματα ραντάρ με μήκος κύματος 10cm -επομένως συχνότητας 3GHz, S-ζώνης- η μελέτη δείχνει πως είναι εφικτή η χρήση της μεθόδου για την απόκρυψη αντικειμένων περί του δεκαπλάσιου πλάτους, ή 1m. «Αυτό εγείρει ελπίδες για την απόκρυψη μεγαλύτερων αντικειμένων.»

Τα όργανα απόκρυψης προκαλούν «καταστροφική αλληλοπαρεμβολή» με το διερχόμενο κύμα. Όταν οι κορυφές εύρους των κυμάτων απόκρυψης συμπίπτουν με εκείνες του διερχόμενου κύματος, αθροίζονται σε υψηλότερο επίπεδο. Όταν όμως οι κορυφές των μεν συμπίπτουν με τις κοιλότητες του δε, αλληλοακυρώνονται.

Ανάλογη φήμη για ικανότητα «ενεργής ακύρωσης» κυκλοφορεί από καιρό για το σύστημα αυτοπροστασίας ενός μαχητικού αεροσκάφους. Πρόκειται απλά για φήμη, επειδή ουδέποτε οι εμπλεκόμενοι κατασκευαστές αναφέρθηκαν επίσημα στην ικανότητα αυτή, ούτε υπήρξε οποιαδήποτε ένδειξη πως είναι πράγματι διαθέσιμη ή έστω εφικτή. Για την ακρίβεια μάλιστα, φαίνεται πιθανότερο να είναι ανέφικτη η τεχνική αυτή παρά εφικτή, εξαιτίας μιας κρίσιμης διαφοράς από την προαναφερόμενη ενεργή απόκρυψη, η οποία τεκμηριώνεται μαθηματικά με βάση την ακύρωση των επερχόμενων κυμάτων. Αντίθετα η «ενεργή ακύρωση» υποτίθεται πως ακυρώνει όχι τα επερχόμενα κύματα, αλλά τα ανακλώμενα από το προστατευόμενο αεροσκάφος. Το επερχόμενο σήμα είναι ήδη πολύπλοκο, αλλά το ανακλώμενο είναι ακόμη πολυπλοκότερο! Αναλυτικότερα το σήμα αντανακλάται από πολλαπλά σημεία του αεροσκάφους, τα οποία παράγουν επιμέρους σήματα αντανάκλασης διαφορετικών και συχνά μοναδικών χαρακτηριστικών εύρους και φάσης. Έτσι, δεν αρκεί η πλήρης και λεπτομερής ανάλυση των χαρακτηριστικών του επερχόμενου κύματος, όπως στην περίπτωση της επεξεργασίας του κατάλληλου σήματος ενεργής απόκρυψης. Για την «ενεργή ακύρωση» απαιτείται επιπρόσθετα η διαθεσιμότητα ενός πλήρους και λεπτομερούς ψηφιακού υποδείγματος της Διατομής Ραντάρ (RCS) του αεροσκάφους για το σύνολο των συχνοτήτων ραντάρ και διευθύνσεων πρόσπτωσης, περιλαμβανόμενων όλων των συνδυασμών εξωτερικών φορτίων! Απαιτείται επίσης η ικανότητα επεξεργασίας σε πραγματικό χρόνο των κατάλληλων χαρακτηριστικών του εκπεμπόμενου σήματος ακύρωσης, με βάση το επερχόμενο σήμα και το υπόδειγμα RCS.

Πλήρης ανάλυση της ενεργής απόκρυψης και της διαφοράς από τις τεχνολογίες Πολύ Χαμηλής Παρατηρησιμότητας (VLO, Stealth) ραντάρ, θα δημοσιευθεί στο τεύχος Οκτωβρίου του περιοδικού «Ελληνική Άμυνα & Ασφάλεια».

Σχολιάστε