hledání chybějícího letu Malaysia Airlines 370 Tento měsíc vyvolalo mnoho otázek o tom, jak jsou letadla sledována.

Jedním z klíčových prostředků pro sledování polohy letadel je přes radar, systém, který se vyvinul před druhou Světovou Válkou a byl neustále rafinované od té doby, vysvětluje Dr. Graham Brooker, radar, inženýr na Univerzitě v Sydney je Škola Letectví, Mechanické a Mechatronické Inženýrství.

slovo RADAR je akronym pro RAdio Detection And Ranging, a ve své nejjednodušší podobě sestává z přenosné rádio signál zaměřené anténou v určitém směru, a přijímač, který detekuje odráží mimo objekty v cestě signálu, říká.

vysílač se skládá z elektronického obvodu, který osciallates na určité frekvenci, obvykle mnohem vyšší, než těch frekvencí používaných pro rozhlasové nebo TELEVIZNÍ vysílání, říká Brooker.

tento signál je vysílán v krátkých dávkách elektromagnetické energie, nazývaných impulsy, přes anténu, která vytváří úzký paprsek jako pochodeň.

„Radar umožňuje určit směr k objektu, obecně označované jako cíl, v závislosti na směru antény čelí,“ říká Brooker.

vzdálenost k cíli je určena od doby mezi vysíláním impulsu a přijetím ozvěny. To lze přesně určit, protože radarový signál se pohybuje rychlostí světla, která je konstantní.

^ k vrcholu

řízení Letového provozu

Pro řízení letového provozu, radary, paprsek je ve tvaru ventilátor, úzký v horizontálním směru, a širokou ve svislém směru, aby ubytovat high-létání letadla.

tento paprsek skenuje v kruhu jednou za dvě nebo tři sekundy a ozvěny se zobrazují na kruhovém displeji zvaném Indikátor polohy plánu.

řídící letového provozu-nebo počítač – může sledovat ozvěny nebo „výkyvy“ na displeji a určit, kam Letadlo směřuje. Tomu se říká primární radar.

„primární radar se už zřídka používá izolovaně, protože na obloze je příliš mnoho letadel,“ říká Brooker.

“ v těchto dnech se také používá sekundární radar, ve kterém je do letadla odeslána kódovaná pulzní sekvence a transpondér v letadle generuje kódovaný návrat, obsahující mnoho informací o letadle. Tomu se říkalo identifikační přítel nebo nepřítel, nebo IFF.“

řídící letového provozu většinou používají sekundární radar ke sledování komerčních letadel a skutečný radar používají pouze v případě, že transpondéry nejsou namontovány, jsou vypnuty nebo jsou rozbité.

„Tam byl případ, pár desítek let zpět, kdy mladý muž letěl lehké letadlo, na půl cesty po USA, aniž by byla odhalena jako řídící letového provozu buď měla jejich primární radary vypnuté, nebo si myslel, že jeho echo byla z hejna ptáků,“ Brooker říká.

Pokud letadlo vysílač je vypnutý, to může být obtížné určit, která jedna z mnoha primární radar „tečky“ na řízení letového provozu zobrazení odpovídá letadla máte zájem, říká Brooker.

“ to může být důvod, proč byl transpondér letu 370 zjevně vypnut v dosahu, kde došlo k předání z jednoho řízení letového provozu na druhé.

^ to top

omezení radaru

většina lidí bude slyšet výraz „létání pod radarem“. Toto je pojmenováno po skutečném jevu, vysvětluje Dr. Brooker.

„je to způsobeno interakcí radarového paprsku se zemí, což má za následek „zvedání“ paprsku z obzoru. Pokud letadlo letí dostatečně nízko, paprsek ho sotva osvětluje a rozsah, ve kterém je vidět, je omezený.“

existují také limity vzdálenosti, po které může být radar použit. Hlavní problém s radar na dlouhé vzdálenosti operace je skutečnost, že množství energie potřebné pro odesílání a příjem signálu je závislá na vzdálenosti letadla umocněné na čtyři, říká Brooker.

„Pokud tedy chcete zdvojnásobit rozsah, ve kterém můžete detekovat letadlo, musí se množství přenášeného výkonu zvýšit o faktor 16.“

typické radary používané ke sledování letadel na vzdálenost 100 kilometrů nebo více přenášejí špičkové síly v megawattech. Přenášený puls je však krátký, obvykle jedna mikrosekunda nebo tak, a vyskytují se pouze několik stokrát za sekundu, takže průměrný výkon je poměrně nízký.

Pro opravdu dálkové ovládání, špičkový výkon nutné vyslat radarové pulsy stát neúměrně velké.

To má za následek rozvoj inovací, jako je postupné pole, které se skládají z velkého počtu menších vysílačů a přijímačů na rovinný povrch, který působí v souzvuku a komprese impulsů, což umožňuje delší a nižší výkon kódovaných impulsů, které budou generovány při zachování dobré, rozsah přesnost.

další omezení radaru dlouhého doletu je způsobeno útlumem atmosféry-dokonce i na čistém vzduchu, ale horší v dešti. To nepřímo souvisí s vlnovou délkou signálu, takže radary s dlouhým dosahem pracují s nízkou frekvencí.

^ k vrcholu

Skrytí z radaru

Elektromagnetické vlny „odrazit“ od objektů, které provádějí elektřinu, takže staromódní letoun vyrobený ze dřeva a plátna neměl produkovat velké radarové ozvěny, říká Brooker. Totéž platí pro moderní letadla vyrobená z kompozitů z uhlíkových vláken. Letadla s hliníkovou kůží dělají nejlepší cíle.

„tvar letadla je také důležité, a kovové letadlo vyrobené z plochých desek, ostré rohy a hrany obecně produkují silné ozvěny, takže pokud chcete, aby se letadlo neviditelné, můžete buď vytvořit z plochých desek, nebo aspektů, které jsou sladěny takovým způsobem, že radarový signál odrážel od přijímače. Příkladem toho je stealth útočný letoun F-117.“

Alternativně může být Letadlo vyrobeno bez pravých úhlů, takže křídla jsou smíchána do těla a vnější prvky jsou eliminovány. Výroba kůže letadla, která absorbuje radarovou energii pomocí „radarových absorpčních materiálů“, je další metodou, jak minimalizovat velikost ozvěny, říká.

“ b-2 stealth bombardér je pravděpodobně state-of-the-art, který používá většinu z těchto technik, a poskytuje ozvěnu asi tak velký, jak to produkoval čmelák.“

Dr. Graham Brooker radarový inženýr na University of Sydney ‚ s School of Aerospace, Mechanical and Mechatronic Engineering. Rozhovor s ním dělal Stephen Pincock.