Radarreflektor

Rarararea.

Det är helt relevant fråga. Flygplan har väldigt liten area. Nu vet jag inte riktigt hur stor area ett trafikflygplan har men ett jaktplan har storleksordningen 0.5 kvadratmeter (ej stealth, som nästan inte har något alls). En trafikkärra har kanske 10-50 ggr mer. Detta är ju inte mycket jämfört med den ekvivalenta målarean som en bra radarreflektor skall ha. Där pratar man om storleksordningen 10 kvadratmeter för en 30 cm oktaeder.

Kanske skall ta det här med ekvivalent målarea också - hur kan en 30 cm reflektor vara 10 kvadrat. Ett radarmåls yta jämförs med ett metallklot, och då blir det så att en 30 cm reflektor motsvarar ett metallklot på 10 kvadratmeter tvärsnittsyta. Ett jaktflygplan motsvarar ett klot på 0,5 kvadrat.

OK -flygplan är små på radarn! Dom flesta trafikkärror idag har sk transpondrar, som funkar så att om dom träffas av en radarpuls så skickar dom ett aktivt svar från sin egen sändare. Den sändande radarn får alltså ett "jättesvar" från planet. Ofta sänder transpondern även ut data om vilket plan det är mm.

Nu är det så att även om flygplan är små radarmässigt, så finns det sätt att detektera dom ändå.
Dels finns det ofta inget som stör bakom flygmaskinen. Jämför med vår vän i kajaken bland vågor, kobbar och skär och en och annan fiskmås. Allt reflektes och bildar en matta med ekon. På himlen är flygplansekot normalt ensamt och radarn kan gå på full känslighet.

En annan viktig parameter är farten. Det finns något som heter dopplereffekt (klockorna vid järnvägsövergongen har högre frekvens när man kommer mot korsningen än när man passerat.) Detta funkar även för radarn. Man kan alltså filtrera bort ekon som står stilla medan allt som rör sig över en viss hastighet syns. Det är därför man kan använda flygburna radar till att övervaka flygaktiviteter, trots att marken ger mångdubbelt starkare eko än flygplanet. Radarn ränkar helt enkelt(!) ut att "marken står stilla - den tar vi bort) och visar bara sådant som rör sig.

Detta fungerar naturligtvis också på havet. Problemet är att dom flesta små båtar inte får upp tillräckligt hög fart för att det skall kunna detekteras.

/Lod
 
Aluminiumkanadensare ???

Dopplereffekten kan väl räknas bort för dessa farkoster... och några räta vinklar finns ju knappast heller. Men nog borde väl en kanadensare av aluminium åtminstone i teorin kunna synas bättre på radar än måsar, vågor och plastkajaker. I så fall får materialet till nästa kajakbygge bli aluminiumplåt...

Joakim Ekendahl
 
aluminiumkanadensare

Troligtvis blir ekot större, speciellt om man lutar kanadensaren genom att sitta snett så att radarpulsen träffar isidan där det normalt finns mer vinklar, skarvar o dyl. Utsidan är konvex och sprider ekot åt alla håll. För att återgå till jaktflygplan, så kommer nästan alla ekon från sittbrunn och motorutblås, alltså håligheter i ytan. resten av ytorna är mest konvexa.
Men som det sagts tidigare långsamma saker nära vattenytan försvinner lätt bland allt annat som ger ekon. En aktiv skicklig radaroperatör ser dig nog, men...

/Lod
 
Aluminiumkanadensare

Nu hann lod svara, medan jag skrev, men ändå med riskför en del upprepningar.

Visst reflekterar aluminium bättre än plast, men betänk att en kanot inte är rotationssymmetrisk. Ligger kanoten tvärs radarn är längden (dock ej vinkelrät) i storleksordingen 5 m, ligger kanoten så radarn kommer in rakt framifrån är ytan minimal. För att inte tala om fallet då radarn kommer in rakt bakifrån, liten area + att du själv inte har några ögon i nacken.

Vad beträffar flyplan så är nog så att en flygplansradar och radarn vid flygplaster är mycket bättre och dyrare än de som finns på båtar. Man får många kanoter för vad en "JAS radar" kostar.

Per Brune
 
Tack för infon

Som jag förstått det hela beror reflektionen alltså på hur "kantigt" föremålet är. Vinklar (inåt?) reflekterar alltså tillbaka pulserna. I teorin borde då en helt slät sfär inte kunna synas på radar. Lek med tanken att vi har en stor stålboll utan några skarvar med en radie på 10 m. Skulle denna synas på radarn? Det är ju bara i en oändligt liten punkt som pulsen reflekteras tillbaka i den riktning den kom ifrån. Alla övriga punkter borde reflektera bort radarpulserna i andra riktningar.

Om det är så så undrar jag varför flygplan och båtar med "stealth" funktion är så kantiga. Borde de inte i teorin vara sfäriska (häftig design på båtar och flygplan...)?

Undrar återigen,

Joakim Ekendahl
 
Re: Varför syns flygplan på radar?

Banankontakt; sa:
De är ju som regel ganska runda till formen och har väl inte så särdeles många räta vinklar.

Det finns flygplan (och även båtar) som inte har några räta vinkal alls. Stealth brukar de kallas. Eller "smygteknik" på svenska.

Normalt finns det alltså alldeles tillräckligt många räta vinklar för att ge ett eko tillbaka.

Som andra har skrivit, en radarreflektor ger MYCKET eko i förhållande till sin storlek.
 
Re: Tack för infon

Banankontakt; sa:
Som jag förstått det hela beror reflektionen alltså på hur "kantigt" föremålet är. Vinklar (inåt?) reflekterar alltså tillbaka pulserna.

En radarreflektor fungerar för radiovågor precis på samma sätt som en reflex fungerar för ljus.

En slät yta i 90 graders vinkel mot "strålen" kommer att reflektera densamma bra (med ljus kan du använda en spegel för att prova detta).

Vinklar du ytan något så kommer reflektionen att missa.

Tar du istället och sätter två speglar i 90 graders vinkel mot varandra (eller varför inte tre) så kommer det att leda till att i vilken vinkel du än vrider så kommer "summan" av de vinklar som ljuset studsar att bli 180 grader, d.v.s. ljuset kommer att studsa tillbaka.

Ljuset kommer inte att studsa tillbaka från den första spegeln det träffar utan kommer från den att gå mot en av de andra speglarna. Därifrån kommer det att studsa i en vinkel som gör att det går tillbaka mot källan.

Man kan se samma fenomen i en inspelningsstudio, ljud reflekteras mot släta ytor så för att slippa eko och stående vågor så undviker man räta vinklar i en studio.

Att stealthplan ser kantiga ut beror på att man har gjort avancerade beräkningar för att helt får bort alla räta vinklar. En tetraed (gammaldags festis) borde vara ganska optimal, men är inte särskilt strömlinjeformad och lär inte lämpa sig för flyplan.
 
Stealth mm

Sfärer stealth kantiga ytor mm fortsättning.

En metallsfär ger eko. Det är faktiskt sådana man använt när man definerat radarmåls storlek. Desa definitioner används i olika ekvationer när man beräknar radarsändare antenner mm.

Man har alltså satt upp en sfär på en antennmätsträcka och sedan mätt på ekona från denna. Detta används sedan som jag sagt i ett tidigare inlägg som jämförelse mellan verkliga ekon. Jämför radarreflektorn som motsvarade ett klot med tvärsnittet 10 kvadratmeter.

Om du lyser med en ficklampa på en sfär så får du alltid lite tillbaka. Du ser alltså reflexen oavsett hur du vrider klotet.

Då kommer vi in på stelthplanen. anledningen till att dom är kantiga är just att en plan yta bara reflekterar tillbaks om man belyser den i 90 graders vinkel. För alla andra vinklar är den osynlig (reflektionen försvinner åt ett annat håll). Sfäriska ytor reflekterar ju faktiskt lite hela tiden.

Det viktigaste är att inga vinklar bildar invändiga fack med totalreflektion.

Om vi nu kollar på stelthflygplanet igen och ser på hotbilden. Vi har radar på marken och vi har andra flygplan.
För att skydda sig mot markradar är undersidan ganska flat utan några håligheter. Luftintagen och utblåsen sitter på ovansidan. Den flata ytan med bara väldigt flacka vinklar gör att en radar som inte står precis under har svårt att se något eftersom ekona studsar vidare.

För att skydda sig mot andra flygplan så flyger man först och främst högt så att radarvågorna så mycket som möjligt kommer underifrån där målarean är mycket liten. För det andra så är även ovansidan gjord kantig med så flacka vinklar som konstruktionen tillåter. Luftintag och sittbrunn är konstruerade så att dom absorberar så mycket som möjligt av radarvågen. Ofta används ytmaterial med sådana elektriska egenskaper att ytan fungerar som en dämpare (Vettextrasa för microvågor -typ). Utblåset är värre för där är varmt och dämpmaterial funkar inte så bra eftersom dom brinner upp. Då kan man placera utblåsen en bit upp på ovansidan och placera dubbla fenor, en på var sida, som döljer utblåset.

Sammanfattning kan bli: Sfäriska ytor reflekterar lite hela tiden. Kantiga reflekterar när dom belyses i exakt 90 grader annars ingenting. Vinklarna är valda för att sannolikheten för en direkt 90 graders träff skall vara så liten som möjligt. I de fall det blir en kraftig reflektion blir det bara någon eller i värsta fall ett par pulser som ger eko, och då fordras en häftig signalbehandling för att kunna avgöra om det var ett verkligt eko eller om det skall filtreras bort som en störning.

Stealthplanen är alltså inte osynliga hela tiden, men under normala uppdrag med normal hotbild är dom oerhört svåra att upptäcka.
På frågan om man inte skall ha spaningsradar i satelliter blir nog svaret - det kommer säkert, om det inte redan finnns.

Ovanstående gäller i princip för stelthfartyg också

/Lod
[Ändrat av lod 2002-03-25 kl 21:08]
 
Kantigt =! stealth

Måste bara påpeka en sak.(OBS besserwisser varning!) Att Stealth planen ska vara kantiga för att synas minder på radarn stämmer inte. Kantigheten beror på att datorer har väldigt mycket svårare att räkna på svängda ytor än raka. Jämför planen F117 med B2. F117 är kantigt medans B2:an i stort sett bara har mjuka ytor. Då F117 togs fram fanns det helt enkelt inte datorer som klarade av att räkna på annat än raka ytor, därav dess kantighet. När B2:an togs fram fanns tillgång till mer datorkraft. Den kunde därför göras med aerodynamisk och samtidigt behålla sina stealth gegenskaper.
 
NJAE ja och nej

Att datorer inte kunnat räkna på svängda ytor är väl en sanning med modifikation. Enklaste sättet att göra målarean liten är att göra kantigt enligt mitt tidigare inlägg. Eventuella ekon kommer sporadiskt och är oerhört svåra att detektera som ett mål, även med avancerad signalbehandling.

Nu är det naturligtvis så att dom senaste stelthplanen är bättre konstruerade (kanskle med hjälp av kraftfullare datorer, men framföt allt på att man fått fram bättre ytmaterial som absorberar radardignaler. I dag finns färg med dessa egenskaper, förr var det en halvmjuk matta i olika tjocklekar man använde. Dessutom kan jag tänka mig att B2:an har en annan hotbild. Den opererar väl på högre höjd, och då är det acceptabelt med en ovansida som är lite sämre radarmässigt fast betydligt bättre aerodynamiskt. Det är ju på ovansidan man ser dom mjuka formerna.

/lod
 
Man lär så länge man lever...

...och nu förstår jag bättre hur en radar fungerar.
TACK igen!

Slutsats 1: Vill man synas och inte har radarreflektor är det sfärisk kajak i plåt som gäller.

Slutsats 2: Vill man smyga undan radarn ska kajaken vara byggd i festisform, gärna av trä+duk och målat med absorberande färg.


Joakim Ekendahl
 
Liknande trådar
Trådstartare Titel Forum Svar Datum
BKC Radarreflektor Paddling allmänt 12

Liknande trådar


Vandrat på ett platåberg? Upptäck Billingens unika landskap!

Njutvandra året om i fantastisk natur med böljande sluttningar och dramatiska klippavsatser – bara ett stenkast från Skövdes centrum.

Få Utsidans nyhetsbrev

  • Redaktionens lästips
  • Populära trådar
  • Aktuella pristävlingar
  • Direkt i din inkorg