رادار؛ چشم هواپیماها (1)

همانطور که ممکن است بدانید رادار یک دستگاه رادیویی است که برای مشاهده اجسام و اندازه‌گیری برخی ویژگی‌های آنها به وسیله امواج الکترومغناطیسی به کار می‌رود. کاربرد اصلی رادار و محل پیدایش و رشد آن در صنایع نظامی و هوانوردی است و نقش اصلی یک سیستم راداری نظارت بر یک محدوده بزرگ و تشخیص اجسام متحرک، ردیابی اهداف و استخراج مشخصاتی مانند سرعت و ارتفاع و ... می‌باشد.

 

رادار در واقع به عنوان چشم وسیله ی پرنده محسوب می شود که در هوای با دید کم یا مسافت های دور که چشم انسان قادر به دیدن نیست به ما کمک می کند تا با تشخیص ابرهای حاوی باران و قطعات یخ با خودداری  از ورود به آنها پروازی امن و بدون تکان های شدید داشته باشیم، البته از رادار هواپیما که از نوع هواشناسی است می توان جهت تشخیص عوارض زمین مانند کوه ها، دریاچه ها و نقاط ساحلی مانند یک نقشه نیز استفاده کرد که به این حالت Mapping گفته می شود که در پنل کنترل رادار یک حالت به همین نام داریم. لازم به ذکر است که حالت اخیر به  جهت کمک ناوبری کاربرد داشته و وظیفه تشخیص عوارض زمین و اعلام اخطار لازم جهت جلوگیری از برخورد با آنها به عهده سیستم GPWS است که سامانه جلوگیری از برخورد با کوه ها می باشد.

 

اصول کار تمامی رادارها  بر اساس پرتاب پالس های پر انرژی از آنتن و دریافت برگشتی آنها(ECHO) از اهداف مقابل می باشد، با اندازه گیری زمان رفت و برگشت پالس می توان به فاصله ابر یا عوارض از هواپیما پی برد.

 

برخی از انواع رادارهای هواشناسی که بر روی هواپیما نصب می شوند قابلیت تشخیص windshear را نیز دارند. Windshear پدیده ای است که در آن سرعت و جهت باد به یک باره تغییر می کند، در نتیجه هواپیمایی که در ارتفاع کم در پرواز است شاهد باد شدید از جلو و لذا افزایش نیروی بالا برندده و سپس باد عقب و کاهش نیروی بالا برنده خواهد بود که می تواند خطرناک باشد، البته این پدیده می تواند توسط سامانه های دیگر هواپیما نیز شناسایی شود.اصول کار تمامی رادارها طبق شکل زیر بر اساس پرتاب پالس های پر انرژی از آنتن و دریافت برگشتی آنها(ECHO) از اهداف مقابل می باشد، با اندازه گیری زمان رفت و برگشت پالس می توان به فاصله ابر یا عوارض از هواپیما پی برد، همچنین بر اساس جهت حرکت آنتن هنگام پرتاب پالس که هماهنگ با جارو کردن صفحه ی نمایش رادار است می توان به موقعیت هدف نسبت به جهت دماغه هواپیما و ارتفاع آن نسبت به هواپیما نیز پی برد که در شکل زیر مشخص است.

طبق شکل زیر رادار شامل یک پنل کنترل در کابین خلبان است که روی آن می توان حالت های مختلف و برد مورد نیاز را انتخاب و یا سر آنتن را بر اساس نیاز بالا و پایین داد و ...، همچنین یک آنتن در دماغه ی هواپیما قرار گرفته است.

 

 جنس دماغه از فایبرگلاس ساخته شده تا امواج را کاملا از خود عبور دهد تا باعث تضعیف آنها نشود، گیرنده- فرستنده که رابط مابین پنل کنترل، آنتن و صفحه نمایش است با روشن شدن رادار شروع به تولید انرژی الکترومغناطیسی در حد چند کیلووات می کند. این سیگنال از طریق لوله ی مخصوصی با سطح مقطع مستطیل که این سطح مقطع با طول موج نسبت دارد تا افت را به حداقل برساند به سمت آنتن ارسال می گردد و از آنتن در فضا پخش می گردد. سیگنال برگشتی از ابرها نیز در جهت عکس، مسیر را طی و به  گیرنده-فرستنده می رسد، در قسمت گیرنده بررسی لازم روی سیگنال صورت و اطلاعات به نمایشگر که قسمتی از پنل کنترل می باشد ارسال و نمایش داده می شود.

 

در نظر داشته باشید که امواج رادار با توجه به فرکانس و توان بالا برای انسان مضر می باشد لذا هنگام روشن کردن آن فاصله ایمن را که در کتاب هر رادار گفته شده بایستی رعایت شود. البته لازم نیست نگران باشید این فاصله حتی در رادارهای قوی هواپیما بیشتر از 10 متر نیست.