a hiányzó Malaysia Airlines 370-es járatának keresése ebben a hónapban számos kérdést vetett fel a repülőgépek nyomon követésével kapcsolatban.

a repülőgépek helyzetének nyomon követésének egyik legfontosabb eszköze a radar, egy olyan rendszer, amely a második világháború előtt alakult ki, és azóta folyamatosan finomították-magyarázza Dr. Graham Brooker, a Sydney-i Egyetem Repülőgép -, gép-és Mechatronikai Műszaki Egyetem radarmérnöke.

A radar szó a Rádióérzékelés és a távolság rövidítése, legegyszerűbb formájában pedig egy antenna által egy adott irányba irányított rádiójelből, valamint egy vevőből áll, amely érzékeli a visszhangot a jel útján lévő tárgyakról-mondja.

az adó egy olyan elektronikus áramkörből áll, amely egy adott frekvencián osciallál, általában sokkal magasabb, mint a rádió-vagy TV-adásokhoz használt frekvenciák-mondja Brooker.

Ez a jel küldött ki a rövid elektromágneses energia, az úgynevezett impulzusok révén az antenna, ami termel egy keskeny fénysugár, mint egy fáklya.

“A Radar lehetővé teszi az objektum irányának meghatározását, amelyet általában célnak neveznek, az antenna irányának függvényében” – mondja Brooker.

a céltól való távolságot az impulzus továbbítása és a visszhang fogadása között eltelt idő határozza meg. Ez pontosan meghatározható, mivel a radarjel a fénysebességgel halad, ami állandó.

^ to top

légiforgalmi irányítás

a légiforgalmi irányító radarok esetében a sugár ventilátor alakú, vízszintes irányban keskeny, függőleges irányban széles, a magas repülő repülőgépek befogadására.

Ez a fénysugár két-három másodpercenként egy körben pásztáz, és a visszhangok egy kör alakú kijelzőn jelennek meg, amit plan-position indikátornak neveznek.

A légiforgalmi irányító — vagy egy számítógép — nyomon tudja követni a visszhang vagy ‘jelek’ a kijelzőn meghatározni, ahol a repülőgép felé. Ezt elsődleges radarnak hívják.

“az elsődleges radart már ritkán használják elszigetelten, mivel túl sok sík van az égen” – mondja Brooker.

” manapság másodlagos radart is használnak, amelyben kódolt impulzusszekvenciát küldenek a repülőgépre, a gépen lévő transzponder pedig kódolt visszatérést generál, amely sok információt tartalmaz a repülőgépről. Ezt azonosító barátnak vagy ellenségnek, vagy IFF-nek hívták.”

a légiforgalmi irányítók többnyire másodlagos radart használnak a kereskedelmi repülőgépek nyomon követésére, és csak akkor használnak valódi radart, ha a transzpondereket nem szerelik fel, kikapcsolják vagy törik.

“volt egy eset, néhány évtizede, ahol egy fiatal férfi, repült, könnyű gép félúton MINKET, anélkül, hogy észrevennék, mint a légiforgalmi irányítók sem volt az elsődleges radar kapcsolva, vagy azt hitte, hogy a visszhang volt egy csapat madár,” Brooker mondja.

Ha a repülőgép transzponder ki van kapcsolva, nehéz lehet azonosítani, hogy a légiforgalmi irányító kijelzőn a sok elsődleges radar “Blip” közül melyik felel meg az érdeklődő repülőgépnek-mondja Brooker.

” Ez lehet az oka annak, hogy a 370-es járaton a transzpondert nyilvánvalóan kikapcsolták azon a tartományon, ahol az átadás az egyik légiforgalmi irányításról a másikra történt.

^ to top

A radar határértékei

a legtöbb ember hallotta a “radar alatt repül” kifejezést. Ezt egy igazi jelenségről nevezték el, magyarázza Dr. Brooker.

“ezt a radarnyalábnak a talajjal való kölcsönhatása okozza, ami azt eredményezi, hogy a sugár “felemelkedik” a horizontról. Ha egy repülőgép elég alacsonyan repül, a sugár alig világítja meg, és a látótávolság korlátozott.”

a radar használható távolságának is vannak korlátai. A távolsági működéshez szükséges radar fő problémája az a tény, hogy a jel küldéséhez és fogadásához szükséges teljesítmény mennyisége a négy teljesítményre emelt Repülőgép távolságától függ-mondja Brooker.

” ezért ha meg akarja duplázni azt a tartományt, amelyen egy repülőgépet észlelhet, akkor a továbbított teljesítmény mennyiségének 16-os tényezővel kell növekednie.”

tipikus radarok, amelyeket a síkoknak a megawattokban 100 kilométer vagy annál nagyobb átviteli csúcsteljesítményig történő nyomon követésére használtak. Az átvitt impulzus azonban rövid, jellemzően egy mikromásodperc, és csak néhány százszor fordul elő másodpercenként, így az átlagos teljesítmény meglehetősen alacsony.

az igazán nagy hatótávolságú működéshez a radarimpulzusok kiküldéséhez szükséges csúcsteljesítmény megfizethetetlenül nagy lesz.

Ez azt eredményezte, hogy a fejlesztés, újítás, mint például a szakaszos tömbök, hogy áll a számos kisebb adók, valamint a vevők egy sík felületre, hogy működik egyszerre, pulzus tömörítés, amely lehetővé teszi a hosszabb, alacsonyabb energia kódolt impulzusokat generál, miközben jó tartomány pontosság.

a nagy hatótávolságú radar másik korlátozását a légkörön keresztüli csillapítás okozza-még tiszta levegőben is, de esőben rosszabb. Ez fordítottan kapcsolódik a jel hullámhosszához, így a nagy hatótávolságú radarok alacsony frekvencián működnek.

^ to top

bujkál a radar

elektromágneses hullámok “ugrál” le tárgyakat, hogy végezzen a villamos energia, így a régi vágású repülőgép készült fa, vászon nem termel nagy radar visszhangok, mondja Brooker. Ugyanez vonatkozik a szénszálas kompozitokból készült modern síkokra is. Alumínium bőrű síkok teszik a legjobb célokat.

“A forma a repülőgép is fontos, fém repülőgép készült lapos tányérok, éles sarkokat, éleket általában termel erős visszhangja, ezért ha azt szeretnénk, hogy egy repülőgép láthatatlan, vagy, hogy a lapos tányért, vagy arcát, hogy vannak igazítva, oly módon, hogy a radar jelek tükrözik távol a vevő. Erre példa az F-117 lopakodó támadó repülőgép.”

alternatívaként a repülőgép derékszög nélkül is elkészíthető, így a szárnyak a testbe keverednek, a külső tulajdonságok pedig megszűnnek. A “radar abszorbens anyagokkal” elnyelő radarenergiát elnyelő repülőgépbőr készítése egy másik módszer a visszhang méretének minimalizálására-mondja.

” A B-2 lopakodó bombázó valószínűleg a legkorszerűbb, amely a legtöbb ilyen technikát használja, és körülbelül akkora visszhangot ad, mint amit egy bumble bee készített.”

Dr. Graham Brooker a Sydney-i Egyetem Repülőgép -, gép-és Mechatronikai Mérnöki Karának radarmérnöke. Interjút készített Stephen Pincock.