GTs na wadau wote wa JamiiForums kwa ujumla, habarini!
Kabla ya yote, niombe ukaribu wenu hapa katika hiki ninachokwenda kukiwasilisha kwenu. Natumai tutakuwa pamoja kuanzia mwanzo hadi mwisho katika uchambuzi wa kina kuhusiana na teknolojia ya stealth ambayo imekuwa ikisifika hasa katika masuala ya kijeshi kwa kuleta ufanisi mkubwa wa kufanya operesheni za kijeshi kwa kutumia zana zisizoweza kutambulika kirahisi na mifumo ya utambuzi kama vile rada.
Teknolojia ya stealth imekuwa na faida kubwa kwa mtumiaji hasa katika utekelezaji wa majukumu ama missions za kijeshi katika maeneo hatarishi yenye mifumo ya utambuzi (rada) ambapo mtumiaji wa teknolojia hii anaweza kufanikisha majukumu yake pasipo kugundulika kirahisi na upande wa pili ama upande adui. Nitaeleza kwa kina kuhusiana na teknolojia hii na vile jinsi inavyofanya kazi hivyo basi twende sambamba. Karibu!
Teknolojia ya
STEALTH ama kwa maneno mengine
LOW OBSERVABLE TECHNOLOGY ni teknolojia ambayo hujumuisha mbinu mbalimbali za Kisayansi hususani Fizikia katika kuficha vitu ama kuvifanya visionekane ama kutambulika kirahisi na mifumo ya rada ama mifumo mingine ya utambuzi.
Teknolojia hii imekuwa ikifanyiwa kazi kwa takribani nusu karne sasa na imekuwa ikifanyika kwa usiri mkubwa sana. Usiri huu umekuwepo ili kuilinda teknolojia dhidi ya wizi na unyonyaji na pia kuzuia uvumbuzi wa teknolojia nyinginezo zitakazoweza kukabiliana na teknolojia hii ya stealth. Hivi sasa, teknolojia ya stealth ni mojawapo ya nyenzo muhimu katika uhandisi wa ndege, meli, makombora pamoja na zana nyinginezo za kijeshi.
Ndege za kijeshi kama vile B1-B Lancer, B-2 Spirit, F-22 Raptor, F-35 pamoja na F-117 kutoka nchini Marekani pamoja na Cheng-du J-20 kutoka nchini China ni baadhi tu ya ndege zitumiazo teknolojia hii ya stealth.
View attachment 1494819
View attachment 1494821
PICHA No.1: Ndege ya kijeshi ya mashambulizi mazito (bomber) aina ya B1-B Lancer yenye teknolojia ya stealth.
PICHA No.2: Ndege ya mashambulizi mazito, B-2 Spirit yenye teknolojia ya stealth.
Zana nyinginezo pia kama vile meli na makombora hutumia teknolojia hii. Mfano; meli, USS Zumwalt-class destroyer kutoka nchini Marekani na makombora kama vile AGM-158C LRASM.
View attachment 1494830
PICHA: USS Zumwalt-class destroyer yenye uwezo wa stealth.
Kabla hatujaelekea mbali zaidi kuhusiana na teknolojia hii ni vyema tukafahamu kwanza kuhusu mfumo maarufu unaotumika katika utambuzi, mfumo unaofahamika kama rada ama kwa lugha nyingine,
RADAR.
RADAR ni kifupi cha RADIO DETECTION AND RANGING.
Rada ni mfumo wa kielektromagnetiki (electromagnetic) unaotumika katika utambuzi wa mahali penye vitu vinavyoakisi (reflecting objects). Mfano; ndege, watu, magari, nyumba na mazingira mengine ya asilia. Rada hufanya kazi kwa kutumia mawimbi ya kielektomagnetiki (electromagnetic waves) ambayo hutumwa katika mahali panatohitajika kwa utambuzi kisha huyakusanya tena mawimbi yaliyoakisiwa (reflected signals).
View attachment 1494869
View attachment 1495067
View attachment 1495077
View attachment 1495070
PICHA: Mifumo mbalimbali ya rada kwa ajili ya utambuzi.
Mfumo maalumu wa kusambaza mawimbi ya rada hujulikana kitaalamu kama TRANSMITTER na mfumo mwingine unaofanya kazi ya kuyakusanya mawimbi yaliyoakisiwa hujulikana kitaalamu kama RECEIVER. Katika mipangilio (configurations) ya mifumo ya rada, mtambo wa kuzambaza mawimbi ama signals (transmitter) pamoja na mtambo mahususi kwa ajili ya kuyanasa mawimbi (receiver) mara nyingi huwa katika mahali pa usawa.
Kwa maelezo mengine,
Radar uses the principle of sending a radar wave, which is a form of
electromagnetic radiation, in a desired direction with a transmitter, and then collecting the reflected signals from a target with a receiver.
Summary ya maelezo hayo ni katika michoro ifuatayo;
View attachment 1495062
View attachment 1494882
PICHA: Jinsi mfumo mzima wa rada ufanyavyo kazi. [Encyclopedia Britannica]
View attachment 1494933
Katika mchoro hapo ni jinsi ambavyo mawimbi husafirishwa kutoka katika transmitter ambapo mawimbi hayo (emitted wave) hugonga chombo kilichopo angani kisha huakisiwa (reflected) kurudi katika receiver ya rada ndipo taarifa hupokelewa kupitia screen maalumu (radar display).
Baada ya maelezo hayo mafupi, turejee sasa katika stealth ama low observable technology:
Teknolojia hii ya stealth hufanya kazi katika kupunguza kitu kinachofahamika kitaalamu kama,
RADAR CROSS SECTION ama kwa kifupi
RCS ambacho ni kipimo cha muonekano wa kitu pale kinapotazamwa kupitia rada.
Kwa maelezo mengine ya kitaalamu zaidi tunasema,
Radar cross section is a measure of the power that is returned or scattered in a given direction, normalized with respect to power density of the incident field.
Kwa maelezo mepesi ama rahisi kabisa, radar cross section ni kipimo cha muonekano (size) wa kitu pale kinapotazamwa kupitia mifumo ya rada uliopo mahali fulani.
Hapo awali nilisema kuwa, teknolojia ya stealh hutumika ili kupunguza kiwango cha radar cross section na hatimaye kukiwezesha chombo kutotambulika na rada. Ili kupunguza sasa hicho kiwango cha radar cross section, njia kuu mbili hutumika ambazo nitazitolea maelezo kwa kina:
1. Njia ya kwanza ni mtindo wa umbo la nje wa chombo. Kwa lugha nyingine SHAPING FEATURES.
View attachment 1494817
Hapo awali niligusia kitu hiki,
Katika mipangilio (configurations) ya mifumo ya rada, mtambo wa kuzambaza mawimbi ama signals (transmitter) pamoja na mtambo mahususi kwa ajili ya kuyanasa mawimbi (receiver) iko katika mahali pa usawa.
Chombo kilichopo angani mathalani ndege ya abiria inapopita karibu na eneo lenye mifumo ya rada, yale mawimbi (signals) yanayotoka katika transmitter ya rada hugonga chombo kilicho angani kisha chombo kile huakisi (reflect) mawimbi hayo. Mawimbi yaliyoakisiwa yanaporejea katika uelekeo wa mifumo ya rada, hunaswa na receiver ya rada.
Mawimbi yaliyoakisiwa na chombo kilicho angani yanaponaswa na receiver na kurejea katika radar, mahesabu ya kutambua umbali na mahali chombo kilipo hufanyika ndipo tunaposema kuwa chombo hicho kilicho angani kimetambulika ama kimeonekana na rada.
Sasa, ni kitu gani hutokea pale chombo kilicho angani kinapokuwa na teknolojia hii ya stealth?
View attachment 1495063
View attachment 1494829
PICHA: Ndege aina ya F-22 Raptor zenye teknolojia ya stealth.
Teknolojia ya stealth kupitia mtindo maalumu wa umbo la chombo husika huakisi mawimbi ya rada kuelekea upande mwingine tofauti na kule ambapo mifumo ya rada ipo. Kwa maana hiyo, mawimbi yaliyoakisiwa huelekea upande ambao receiver ya rada haiwezi kuyanasa hivyo hupelekea chombo kile kutoonekana katika rada.
Katika muundo wa nje wa ndege yeyote, sehemu zenye utambarare (flat/vertical surfaces) ni nyenzo muhimu katika kuakisi mawimbi ya rada upande uleule ambao mawimbi hayo hutokea ambapo ndipo penye uwepo wa receivers za rada hivyo kuzifanya rada kuweza kuyanasa mawimbi hayo kwa ufanisi mkubwa.
Wakati ambapo ndege hasa za kivita zinapoundwa viwandani, mitindo ama shapes mbalimbali huzingatiwa ili kuziwezesha kuakisi (reflect) mawimbi mahali ambapo receivers za rada hazitoweza kuyanasa. Kanuni mbalimbali za Kifizikia huzingatiwa hapa ili kufanikisha hili kwa ufanisi na ndio maana maumbo ama mionekano ya nje ya ndege hizi huwa tofauti sana na ndege zingine. Pia si ndege tu ila hata katika vyombo vingine kama vile meli, makombora n.k. hili pia hufanyika.
View attachment 1494826
View attachment 1494825
PICHA: Ndege za F-35 zikiwa katika hatua za undwaji wake.
Kinachofanyika kupitia teknolojia hii ya stealth ni kutoruhusu uwepo wa sehemu hizo zenye utambarare kwa kupandikiza ama kuweka pembe (angles) katika sehemu mbalimbali. Pembe hizo hufanya kazi ya kuyatawanya mawimbi ya rada ili kuyafanya yasiweze kurejea katika receivers za rada. Kutorejea kwa mawimbi hayo katika receivers za rada kama nilivyosema hapo awali huufanya mfumo wa rada kutotambua uwepo wa chombo hicho angani.
Picha ifuatayo unaweza kuona jinsi muundo wa ndege ya stealth ulivyo hususani umbo lenye pembe nyingi.
View attachment 1494827
View attachment 1494828
Picha ya kwanza ni ndege ya kijeshi aina ya F-117A na katika mchoro unaofuatia hapo ni jinsi umbo ama shape ya ndege hiyo (F-117A) ilivyoundwa ili kuweza kuyatawanya mawimbi ya rada yasiweze kurejea ama kunaswa na receivers za rada.
Baada ya maelezo haya juu ya njia ya kwanza ya kuweza kupunguza radar cross section, nitaishia hapa kwa sasa. Baki hapa kwa ajili ya sehemu ya pili. Asante na usisite kutoa maoni yako!
FRANC THE GREAT,
Semper magnas.