تقنيات جديدة من المواد الكهرومغناطيسية تدعم تطوير تقنية التخفي للطائرات بدون طيار

مع تحول الطائرات بدون طيار إلى مكون أساسي في استراتيجيات الأمن والدفاع، أصبح التحكم في خصائصها الرادارية أولوية تجارية وتكتيكية. يمكن أن يؤدي تعديل الخصائص الكهرومغناطيسية للطائرات بدون طيار إلى عدم التعرف عليها عن بُعد عند الاقتراب من نطاق الكشف الراداري، أو تجاوز المجال الجوي العسكري دون تفعيل أنظمة الدفاع الجوي. قال ساميل أرسلاناجيتش، أستاذ مساعد في قسم الأنظمة الكهرومغناطيسية في جامعة الدنمارك التقنية (DTU)، إن الباحثين في DTU يعملون مع جامعة آرهوس، والمعهد الدنماركي للتقنية، وشركاء من الصناعة بما في ذلك TICRA وArctic Unmanned، لتطوير مواد كهرومغناطيسية متقدمة.

مقدمة حول تقنية الترسيب الفيزيائي من البخار

يتقدم هذا المشروع البحثي على مسارين تكميليين، حيث يركز المسار الأول على تقنية تُعرف باسم الترسيب الفيزيائي من البخار (Physical Vapor Deposition، اختصارًا PVD)، وهي طريقة لإنشاء طلاءات سطحية رقيقة جدًا يمكن أن تغير الخصائص الرادارية للمواد.

من خلال قصف السطح بذرات معينة، يمكن للباحثين إنشاء مواد مخصصة لتعزيز أو تقليل الانعكاس الراداري، مما يجعل الكشف الخارجي أكثر صعوبة. في الاختبارات المعملية لتصميم الهندسة الأساسية لمواد الطلاء PVD، نجح الباحثون في تقليل الانعكاس للأمواج الكهرومغناطيسية بشكل كبير؛ ومع ذلك، فإن الاختبارات الحالية استخدمت فقط هياكل بسيطة مثل الألواح المستطيلة والأسطوانات. وفقًا لأرسلاناجيتش، فإن هذه الأشكال مثالية لأنها تساعد في تشكيل فهم أساسي لكيفية تأثير الموجات على المواد وفقدان القوة عند الاصطدام.

الخطوة التالية في هذه الطريقة هي تطبيق طلاء PVD على الأشكال الهندسية المعقدة للطائرات بدون طيار المجمعة بالكامل. بعد إجراء اختبارات أولية للخصائص الرادارية في مركز الاختبار الكهرومغناطيسي في DTU، تم تسجيل الخصائص الكهرومغناطيسية الدقيقة لمواد الطائرات بدون طيار التي من المقرر أن تتلقى الطلاء. توفر هذه البيانات أساسًا للنماذج التي يمكن أن تحسب كيفية تحسين طلاء PVD للتركيبات المستقبلية، بحيث تصبح فعالة مع اقتراب الأشكال الهندسية من هيكل الطائرات بدون طيار الحقيقي. سيشارك خبراء الصناعة مباشرة في هذه الاختبارات، مقدمين الخبرة اللازمة في مجالات التصنيع، وأنظمة الرادار، والنمذجة الكهرومغناطيسية لدعم النماذج الحاسوبية المعقدة.

إمكانات المواد الفائقة الاصطناعية

فيما يتعلق بالتصميم، تم التأكيد على أن المتطلبات الرئيسية من الشركاء الصناعيين هي أن المواد النهائية المضادة للصواعق يجب أن تظل قوية دون زيادة الوزن الكلي للطائرة بدون طيار. يتوقع التحالف أن يصبح الطلاء جزءًا أساسيًا من عملية تصنيع الطائرات بدون طيار في المراحل الأولية. بالإضافة إلى ذلك، يقوم الباحثون بالتحقيق فيما إذا كان يمكن تطبيق الطلاء فقط على الأجزاء التي تكون فيها الطائرات بدون طيار عرضة للهجمات من الموجات الكهرومغناطيسية، لتوفير الموارد وتسريع وقت الطلاء.

في الوقت نفسه، يستخدم المسار الثاني من المشروع المواد الفائقة الاصطناعية كمادة أساسية. تتكون هذه الهياكل من أنماط من المكونات المعدنية والعازلة، والتي يمكن أن تؤثر على طريقة انعكاس الطاقة الكهرومغناطيسية بناءً على تكوينها. يوضح أرسلاناجيتش أن هذه المواد الفائقة لديها إمكانات هائلة في التحكم بالرادار. نظرًا لطريقة استخدام المواد، فإن تصنيع المواد الفائقة للطائرات بدون طيار قد يكون أرخص ويستغرق وقتًا أقل مقارنةً بطريقة PVD.

التطورات المستقبلية في تقنية التخفي للطائرات بدون طيار

مع تزايد أهمية الطائرات بدون طيار في التطبيقات الأمنية والعسكرية، أصبح تعزيز قدراتها على التخفي أمرًا حيويًا. من خلال البحث في تقنية الترسيب الفيزيائي من البخار ومواد الفائقة الاصطناعية، يمكن تغيير الخصائص الرادارية للطائرات بدون طيار بشكل فعال، مما يزيد من قدرتها على البقاء. لا تساهم هذه التقنيات فقط في تقليل مخاطر الكشف، بل تعمل أيضًا على تحسين أداء الطائرات بدون طيار دون زيادة الوزن. مع تقدم التكنولوجيا، قد تصبح الطائرات بدون طيار المستقبلية أكثر مرونة وكفاءة من حيث التكلفة في التصميم والتطبيق، مما يوفر دعمًا أفضل لمجموعة متنوعة من المهام.