تقنية التخفي البلازمي

تقنية التخفي البلازمي plasma stealth هي عملية مقترحة يستخدم فيها البلازما لتقليل المقطع العرضي الراداري للطائرة. دراسات التفاعل ما بين الإشعاع الكهرومغناطيسي والبلازما قد زادت بشكل مكثف للاستفادة منها لعدة أغراض، منها محاولة إخفاء الطائرة من الرادار بطريقة نظرية التخفي البلازمي, نظرياً ممكن وذلك بتقليل المقطع العرضي الراداري RCS بتغطية هيكل الطائرة بالبلازما ولكن عمليا صعبة جداً, بعض الأساليب قد تكون قادرة بشكل معقول لإنتاج طبقة أو غيمة من البلازما حول الهيكل تتكون من شحنة كهربائية مبسطة أو ترددات راديوية تفرغ على عدة احتمالات غريبة مثل الليزر البلازمي.

بداية الطريق

رغم مايبدو من صعوبة فنية من تصميم جهاز تخفي بلازمي لطائرات مقاتلة, إلا أن مطالبات تقول بأنه قد تم عرض منظومة مشابهة بروسيا عام 1999. 
في يناير ذلك العام عرضت وكالة الأنباء الروسية ايتار تاس مقابلة مع الدكتور اناتولي كوروتييف(مدير مركز كلديش للأبحاث, وهو المعهد الأبحاث العلمي للمعالجات الحرارية) وقد تكلم عن جهاز تخفي بلازمي طور داخل المنشأة, مما أدى بالاهتمام بشكل خاص على ضوء ماجاء به عالم ذو سمعة قوية ومعهده ذو الصيت الدولي بالمعالجات الحرارية الذي يعتبر من أكبر المعاهد بالعالم في مجال الفيزياء.
مجلة الدفاع الإلكتروني كتبت مقالة عن " تقنية نشوء ضبابة البلازما للقدرة على التخفي" طورت بروسيا وذلك بتقليل المقطع العرضي الراداري RCS بواسطة عامل 100. 
ووفقا لتلك المقالة الصادرة يونيو 2002 فإن جهاز التخفي البلازمي الروسي قد جرب على طائرة سوخوي27 وهي مقاتلة قاذفة. المجلة قالت أيضا بأن أبحاث مماثلة على قدرات البلازما لتقليل المقطع العرضي قد نفذت بواسطة معاهد وشركات بأمريكا وفرنسا.

البلازما في الأسطح الدينامكية للطائرة

اهتم بطبقات البلازما المحيطة بالطائرة لأجل أغراض أخرى غير التخفي. هناك بحوث كثيرة على كيفية استخدام البلازما لتقليل المقاومة الديناميكية للهواء. مزاوجة ديناميكية الموائع الكهربائية  electrohydrodynamic ممكن ان يستخدم لزيادة تسارع تيار الهواء بجوار السطح الديناميكي. هناك بحث اهتم باستخدام إطار البلازما للتحكم بطبقة القشرة الهوائية على الجناح في حالة السرعة المنخفضة بالنفق التجارب الهوائي, وهذا يظهر ان من الممكن إنتاج بلازما على قشرة الطائرة ولكن لم يتم التعرف بعد ماإذا كانت تلك البلازما المنتجة من تجربة ديناميكية الهواء يمكن استخدامها لتقليل المقطع العرضي
للرادار أو لأ؟.

العمل بتلك النظرية مع القمر الصناعي السوفييتي sputnik

خلال معرفتنا في هذا الموضوع للقدرات العسكرية الواضحة, كان هناك بعض الدراسات التجريبية القليلة المتاحة لتأثير البلازما على المقطع العرضي الرإداري للطائرة, لكن تفاعل البلازما مع تردد الميكرويف هو اكتشاف جيد في نطاق فيزياء البلازما. البداية تكون جيدة مع نصوص المراجع لفيزياء البلازما ونحتاج وقتا لمناقشة انتقال الموجة في البلازما.
من أهم المقالات المتعلقة بتأثير البلازما على المقطع العرضي الرإداري نشر عام 1963بواسطة جمعية مهندسي الكهرباء والإلكترونيات الأمريكية, والمقال كان بعنوان المقاطع العرضية الرإدارية للعوازل أو الموصلات كروية الشكل المغطاة بالبلازما والإسطوانات الدائرية "Radar cross sections of dielectric or plasma coated conducting spheres and circular cylinders" وقبلها بست سنوات 1957 كان السوفييت قد أطلقوا أول قمر صناعي خلال البرنامج الفضائي المسمى سبوتنك-1, وعند المحاولة لتتبع مسار القمر الروسي لوحظ أن خصائص الانتثار الكهرومغناطيسي تختلف عما كان متوقعا لمجال التوصيل كان ذلك خلال سفر القمر الصناعي داخل منطقة بلازمية.
الشكل المبسط لسبوتنك-1 القمر الروسي يساعد على توضيح مثالي لتأثير البلازما على المقطع العرضي للطائرة, طبيعيا شكل الطائرة تكون أكثر تفصيلا وأكثر تعددا للمواد المصنعة له ولكن التأثير الأساسي يبقى كما هو. في حالة السبوتنك الذي يطير خلال طبقة الأيونسفير بسرعات عالية ومحاط بقشرة من البلازما الطبيعية, سيكون هناك انعكاسين منفصلين للرادار: الأول يكون من الجسم الموصل للستالايت نفسه والآخر يكون من قشرة البلازما العازلة.
وقد اكتشف الباحثون أن القشرة العازلة البلازما قد تزيد أو تنقص نطاق الصدى للجسم, وإذا حالة من حالتي الانعكاس المذكورتين سابقا ازدادت فإن الحالة الأخرى ستضعف مساهمتها بشكل عام. لذلك فإن الإشارة الكهرومغناطيسية التي تخترق قشرة البلازما ثم تنعكس من سطح الجسم ستنهار كثافتها خلال العودة كما شرحناها سابقاً. التأثير المهم الملاحظ هو عندما يكون كلا الانعكاسين متساويان, في بتلك الحالة سيكونان كطوران والمجال الناتج هو الذي يحدد المقطع العرضي الرإداري. وعندما يكون الانعكاسين مختلي التطاور سيحدث الإلغاء بين بعضهما البعض، ومعنى ذلك عند حالات محددة سيصبح المقطع العرضي يساوي صفرا ويكون الجسم غير مرئي أمام شاشات الرادار.
التطبيقات البسيطة للتخفي البلازمي هو استخدام البلازما كهوائي: فسواري الهوائيات المعدنية يكون لها مقطع عرضي رإداري كبير نوعا ما, ولكن عند وضع أنبوب زجاجي مفرغ ممتلئ بالبلازما قليلة الضغط يمكن استخدامها كهوائي ويكون شفاف تماما على الرادار عند عدم استخدامه.