Modern dünyanın en eski savaş teknolojilerinden biri: Radarlar

plane-170272_960_720

Bir kargo uçağının gecenin bir yarısı, şehrin ortasına, yoğun sis bulutu arasında havaalanına inmeye çalıştığını hayal edin.Nereye ineceğinizi bilmeden, hiçbir şey görmeden nasıl güvenli bir şekilde inerdiniz? İşte uçaklar, radardan gönderilen yüksek frekansa sahip radyo dalgaları ile inecekleri yeri görüp, bu zorluğu aşıyorlar.Radar aslında 2. Dünya Savaş’ında düşman uçaklarını tespit etmek için geliştirilmiştir fakat şuanda hız ölçümü yapan polis radarlarından tutun da, marketlerde bizi görünce açılan otomatik kapılara kadar çok geniş bir alanda kullanılmaktadır.

Radar Nedir?

Biz dünya üzerindeki objeleri güneş ışığının objeden, gözümüze yansıması sonucu görürüz.Eğer gece yolda yürümek isterseniz, el feneri gibi başka bir ışık kaynağına ihtiyacınız vardır.El fenerinden yansıyan ışık de aynı güneş ışığı görevi görür ve objeden yansıyan ışık gözümüze ulaşıp objeleri görmemizi sağlar, ardından gözde oluşan görüntü beynimize ulaşarak beynimiz ne yapıp yapmamamıza(adım at, zıpla, yoldan çekil, objenin uzaklığı vs.) karar verir.

ATC.jpg

Radarlar da aynı şekilde çalışır.”Radar” kelimesi “radio detection and ranging”(radyo algılama ve ölçme) cümlesinin kısaltılmasından meydana gelir.Uçaklar güvenli bir şekilde havaalanına inmek için radar kullanır.Uçağın kullandığı radar aynı bizim, gece görmek için kullandığımız el feneri işlevi görür.Uçak, aralıklarla radar ışını gönderir ve geri kalan bütün zamanı bu ışının kendisine herhangi bir objeye çarpıp, kendisine geri yansıyıp yansımadığını anlamak için “dinler”.Eğer herhangi bir radar ışını yansıması yakalarsa, önünde bir objenin olduğunu ve kaç saniyede kendisine geri yansıdığını hesap ederek objenin ne kadar uzaklıkta olduğunu tespit eder.Böylece uçak, karanlıkta ya da sisli havalarda güvenli bir şekilde havaalanına inmiş olur.

Radarların çalışma prensibi

Radar, isterse bir uçağa, bir gemiye ya da bir insansız hava arasına takılmış olsun, çalışma sistemi hepsinde aynıdır.Bir radyo dalgası üretilir, bu dalga herhangi bir yere gönderilir, sonra radyo dalgası geri alınır ve alınan radyo dalgası analiz edilir ve ekranda gösterilir.

magnetron-DAEWOO-2M218JF-diagonal Mikro dalga fırınlarda kullanılan bir magnetron

Radarlarda kullanılan radyo dalgaları, magnetron(bunun için de bir makale yazıcam) adı verilen bir araç ile üretilir.Radyo dalgaları ışık dalgaları ile aynıdır: aynı hızda hareket ederler ve dalgaları çok daha uzun ve daha kısa frekanslıdır.Işık dalgalarının dalga boyları 500 nanometre(metrenin 500 binde biri, saç telinden 150-200 defa daha ince) civarı uzunluğundadır.

dalga boyu.jpg

Işık ve radyo dalgalarınının ikisi de Elektromanyetik Spektrum’un parçalarıdır. ve spektrumdaki bütün dalga boylarının özelliklerini gösterir.Magnetron tarafından üretilen dalgalar mikro dalga fırınlarında üretilenler ile aynıdır.Fakat arasındaki fark, mikro dalga fırındaki dalganın sadece bir kaç santimetre uzağa gönderilmesi yeterli iken, bir radardaki onlarca km uzağa gönderilir.

Bir radyo dalgası üretilmişken, verici olarak kullanılan bir anten dalgayı hemen önündeki havaya fırlatır.Antenler genellikle kavisli yapıdadır, böylece dar bir bölgeye hassas bir şekilde dalgayı gönderir.Dalganın çok daha fazla alanı görebilmesi için antenler 360 derece dönecek şekilde tasarlanır.Radyo dalgaları antenden ışık hızında fırlatılırlar ve bir objeye çarpana kadar durmazlar.Bir objeye çarptıktan sonra antene geri, gene aynı ışık hızında dönerler.

AprilBlogimage_1200x800

Anten, hem verici hem de alıcı olarak iki işi birden yapar.Aslında, iki iş birbirini takip eder.Tipik olarak radyo dalgasını bir kaç saniye içerisinde binlerce defa gönderir sonra bir kaç saniyeliğine kendisine dönüp dönmeyen herhangi bir radyo dalgası var mı yok mu dinlemeye başlar.Anten tarafından alınan herhangi bir radyo dalgası, bir ekrana görüntüyü ve bilgiyi işleyen elektronik karta gönderilir.

Alıcı ekipman bina, zemin gibi gereksiz yerlerden geri dönen sinyalleri filtreler ve programlanma şekline göre göre önemli bilgileri ekrana yansıtır.Radarı kullanarak yakınlardaki uçak ya da gemilerin nerede olduklarını, hızlarını ve nereye doğru gittikleri görülebilir.Bir radar ekranını izlemek bilgisayar oyunu gibidir, sadece ekranda görülenler gerçek gemi ya da uçaklardır ve herhangi ufak bir hata birçok insanın canına mal olabilir.

Radarların çalışma prensibi ile ilgili bir önemli ekipman daha vadır: Dubleks cihazı.Dubleks cihazı, antenden fırlatılacak radyo dalgası ile antenden alınacak radyo dalgasını kontrol eden ve antenin görevini belirleyen cihazdır.Anten, radyo dalgası gönderirken dışarıdan kendine gelen radyo dalgasını yakalayamaz.

dublexer1.jpg
Dubleks Cihazı

Radarlar nasıl Çalışır?

1-Magnetron yüksek frekansda radyo dalgaları üretir.
2-Dubleks cihazı magnetronun ürettiği radyo dalgasını antene yönlendirir.
3-Anten verici olarak davranır ve radyo dalgasını dar, belirli bir bölgeye gönderir.
4-Radyo dalgası bir uçağa çarpar ve geri döner.
5-Anten, radyo dalgası göndermediği bir zamanda kendisine geri dönen bir radyo dalgasını yakalar.(Anten hem verici hem alıcı olarak davranır)
6-Dubleks cihazı antenden gelen radyo dalgasını elektronik karta(bilgisayara) yönlendirir.
7-Alıcı birimdeki bilgisayar, yansıyan dalgaları işler ve bir TV ekranında görüntülenir.

Nasıl Çalışır.jpg

Peki ordular radarlara karşı nasıl tedbirler alıyorlar?

Uçaklar

b2_spirit_closeup.jpeg_0

Northrop Grumman B-2 Spirit Bombardıman uçağı örneği (5+ nesil savaş ve bombardıman uçakları için de geçelidir)

B-2’lerin radarlara yakalanmamak için 2 temel savunması vardır.İlki, uçağın radyo dalgalarını emen yüzeyidir.Nasıl sıcak havalarda eğer siyah bir elbise giyer ve bu giysi ışığı geri yansıtmadığı için absorbe eder ve daha çok terleriz.B-2 uçaklarının da yüzeyleri aynı bu şekilde radyo dalgalarını absorbe eden özel bir kompozit yüzeyle kaplıdır.Bu yüzey uçağın camına da uygulanmıştır.

İkincisi ise uçağın şeklidir.Kendinizi aynaya bakıyormuş olarak hayal edin.Düz, tam karşınıza tutulmuş bir aynaya bakarsanız direk kendinizi görürsünüz.Eğer aynayı 45 derece eğerseniz görüntü yukarı doğru kayar ve kendinizi tam olarak göremezsiniz.Uçak aynı 45 derece eğilmiş bir ayna görevi görür.Uçağın hiçbir bölgesinde dümdüz bir zemin yoktur aksine bütün bir zemin bombelidir.Bu düz olmayan zemin, kendisine gelen radyo dalgalarını farklı yönlere yansıtarak dalgayı fırlatan antene geri dönmez ve uçak radarda görülemez.

Füzeler

maxresdefault

Füzeler gemilerden, sabit noktalardan, taktik tekerlekli araçlardan ya da denizaltılardan fırlatılan, belirli bir savaş başlığı taşıyan roketlerdir.Radarlar eğer görüş açılarındaysa bu füzeyi görebilir.Fakat gelişmiş füzelerin radarlarda görünmemek için kullandığı iki taktik vardır.Bunlardan birisi çok yüksek irtifalara çıkıp, çok yüksek hızlarda hedefe doğru yönelmektir.Çok yüksek hızlı kendisine doğru gelen bir füzeyi radar görse dahi onu durdurabilecek bir silah olmadığından radar işlevsiz kalacaktır.

raytheon

Bir diğer taktik ise füzenin çok alçaktan uçmasıdır(seyir füzeleri).Denizaltı ya da gemiden ateşlenen füzeler deniz suyunun sadece bir kaç metre üstünde hareket ederler.Bu uygulanan taktik, radarın füzeyi dünyanın yuvarlak oluşundan dolayı sadece 30 km kala görebilmesine yol açar.Bunu önlemek için uçaklara erken uyarı radarları eklenmiştir.Belirlediğiniz hedefi yüzeye bu kadar yakın uçarsanız, yüksek uçup vurmaktan %30-%40 daha fazla yol katetmenize yol açacakdır.Bu da daha fazla yakıt harcanmasına yol açar.

Kaynaklar:

http://www.srh.noaa.gov/jetstream/doppler/how.html
https://www.engineersgarage.com/articles/what-is-radar-technology
http://earth.rice.edu/mtpe/geo/geosphere/topics/remotesensing/25_radar.html
http://www.bom.gov.au/australia/radar/about/what_is_radar.shtml
https://www.windows2universe.org/earth/Atmosphere/tornado/radar.html
http://www.explainthatstuff.com/radar.html
Explained : How Cruise Missiles Work!
http://science.howstuffworks.com/stealth-bomber4.htm
http://paos.colorado.edu/~fasullo/1060/resources/radar.htm

2 Comments

Bir Cevap Yazın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Google fotoğrafı

Google hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Connecting to %s