căutarea zborului 370 al Malaysia Airlines lipsă în această lună a ridicat multe întrebări cu privire la modul în care sunt urmărite aeronavele.unul dintre mijloacele cheie de urmărire a poziției aeronavelor este prin radar, un sistem care a evoluat înainte de Al Doilea Război Mondial și a fost în mod constant rafinat de atunci, explică Dr.Graham Brooker, inginer radar la școala de inginerie aerospațială, mecanică și Mecatronică a Universității din Sydney.

cuvântul RADAR este un acronim pentru Radio Detection and Ranging și, în forma sa cea mai simplă, constă dintr-un semnal radio transmis de o antenă într-o anumită direcție și un receptor care detectează ecourile de pe orice obiecte din calea semnalului, spune el.

transmițătorul constă dintr-un circuit electronic care oscilează la o anumită frecvență, de obicei mult mai mare decât acele frecvențe utilizate pentru emisiunile radio sau TV, spune Brooker.

acest semnal este trimis în scurte explozii de energie electromagnetică, numite impulsuri, prin antena care produce un fascicul îngust ca cel al unei torțe.

„radarul face posibilă determinarea direcției către un obiect, denumit în general țintă, pe baza direcției cu care se confruntă antena”, spune Brooker.

Distanța până la țintă este determinată din timpul necesar între transmiterea impulsului și primirea ecoului. Acest lucru poate fi determinat cu exactitate, deoarece semnalul radar se deplasează cu viteza luminii, care este constantă.

^ în partea de sus

controlul traficului aerian

pentru radarele de control al traficului aerian, fasciculul are forma unui ventilator, îngust în direcția orizontală și larg în direcția verticală, pentru a găzdui avioane cu zbor înalt.

acest fascicul scanează în cerc o dată la două sau trei secunde și ecourile sunt afișate pe un afișaj circular numit indicator de poziție plan.

controlorul de trafic aerian — sau un computer — poate urmări ecourile sau ‘blipurile’ de pe afișaj pentru a determina încotro se îndreaptă aeronava. Aceasta se numește radar primar.

„radarul primar este rar folosit în mod izolat, deoarece există prea multe avioane pe cer”, spune Brooker.

„în aceste zile, se folosește și radarul secundar, în care o secvență de impulsuri codificate este trimisă aeronavei și un transponder din avion generează o întoarcere codificată, care conține o mulțime de informații despre aeronavă. Acest lucru folosit pentru a fi numit identificare prieten sau dușman, sau IFF.”

controlorii de trafic aerian folosesc în principal radar secundar pentru a urmări aeronavele comerciale și folosesc radar real numai în cazul în care transponderele nu sunt montate, sunt oprite sau sunt rupte. „a existat un caz în urmă cu câteva decenii în care un tânăr a zburat cu un avion ușor la jumătatea SUA fără a fi detectat, deoarece controlorii de trafic aerian fie aveau radarele primare oprite, fie credeau că ecoul său provine de la o turmă de păsări”, spune Brooker.

dacă transponderul aeronavei este oprit, poate fi dificil să identificați care dintre numeroasele „blipuri” radar primare de pe afișajul controlului traficului aerian corespunde aeronavei care vă interesează, spune Brooker. „acesta poate fi motivul pentru care transponderul zborului 370 a fost aparent oprit în intervalul în care predarea a avut loc de la un control al traficului aerian la altul.

^ la început

limitele radarului

majoritatea oamenilor vor fi auzit expresia ‘zburând sub radar’. Acesta este numit după un adevărat fenomen, explică Dr.Brooker.

„este cauzată de interacțiunea fasciculului radar cu solul, ceea ce duce la „ridicarea” fasciculului de la orizont. Dacă o aeronavă zboară suficient de jos, fasciculul o luminează cu greu și raza de acțiune la care poate fi văzută este limitată.”

există, de asemenea, limite la distanța pe care radarul poate fi utilizat. Principala problemă cu radarul pentru funcționarea pe distanțe lungi este faptul că cantitatea de putere necesară pentru a trimite și primi semnalul depinde de Distanța până la aeronava ridicată la puterea a patru, spune Brooker.

„prin urmare, dacă doriți să dublați intervalul la care puteți detecta o aeronavă, cantitatea de putere transmisă trebuie să crească cu un factor de 16.”radarele tipice folosite pentru a urmări avioanele la o distanță de 100 de kilometri sau mai mult transmit puteri de vârf în megawați. Cu toate acestea, pulsul transmis este scurt, de obicei o micro secundă sau cam așa ceva, și apar doar de câteva sute de ori pe secundă, astfel încât puterea medie este destul de scăzută.

pentru funcționarea cu rază lungă de acțiune, puterea de vârf necesară pentru a trimite impulsurile radar devine prohibitiv de mare.

acest lucru a dus la dezvoltarea de inovații, cum ar fi matrice pe etape care constau dintr-un număr mare de emițătoare și receptoare mai mici pe o suprafață plană care funcționează la unison și compresia pulsului, ceea ce permite generarea de impulsuri codificate de putere mai lungi și mai mici, menținând în același timp o precizie bună a intervalului.

o altă limitare a radarului cu rază lungă de acțiune este cauzată de atenuarea prin atmosferă-chiar și în aer curat, dar mai rău în ploaie. Acest lucru este invers legat de lungimea de undă a semnalului, astfel încât radarele cu rază lungă de acțiune funcționează la frecvență joasă.

^ la început

ascunzându-se de radar

undele electromagnetice „sar” de pe obiectele care conduc electricitatea, astfel încât aeronavele de modă veche fabricate din lemn și pânză nu au produs ecouri radar mari, spune Brooker. Același lucru este valabil și pentru avioanele moderne fabricate din compozite din fibră de carbon. Avioanele din aluminiu sunt cele mai bune ținte.

„forma aeronavei este, de asemenea, importantă, iar aeronavele metalice realizate din plăci plate, colțuri ascuțite și margini produc în general ecouri puternice, deci dacă doriți să faceți o aeronavă invizibilă, o puteți face fie din plăci plate, fie din fațete care sunt aliniate în așa fel încât semnalele radar să se reflecte departe de receptor. Avionul de atac stealth F-117 este un exemplu în acest sens.”

alternativ, aeronavele pot fi făcute fără unghiuri drepte, astfel încât aripile să fie amestecate în corp și caracteristicile externe să fie eliminate. A face o piele de aeronavă care absoarbe energia radarului folosind „materiale absorbante radar” este o altă metodă de a minimiza dimensiunea ecoului, spune el.

„bombardierul stealth B-2 este probabil cel mai modern, care folosește majoritatea acestor tehnici și oferă un ecou la fel de mare ca cel produs de o albină.”

Dr.Graham Brooker, inginer radar la școala de inginerie aerospațială, mecanică și Mecatronică a Universității din Sydney. A fost intervievat de Stephen Pincock.