रडार अवशोषण संरचनाओं का ईएम अभिकल्‍प और विकास (आरएएस)

रडार अवशोषण संरचनाओं का ईएम अभिकल्‍प और विकास (आरएएस)

वर्तमान में, वांतरिक्ष क्षेत्र विशेष रूप से रक्षा क्षेत्र में निम्न-निगरानी महत्वपूर्ण आवश्यकताओं में से एक है। स्‍टेल्‍थ प्रौद्योगिकी मूल रूप से रडार अवशोषित पदार्थ (आरएएम) या रडार अवशोषित संरचनाओं (आरएएस) के आकार से संबंधित है। ऐसे रडार क्रॉस सेक्शन (आरसीएस) के रिडक्‍शन तकनीकों का निष्‍पादन बैंडविड्थ बाधाओं, पेलोड आवश्यकताओं और अन्य संरचनात्मक तक सीमित है। इसके अलावा, पदार्थ विज्ञान की उन्नति के कारण, संरचना ज्यामिति अब स्‍टेल्‍थ में महत्वपूर्ण निर्णायक कारक नहीं है। रडार सिग्‍नेचर को कम करने में आरएएम और आरएएस का बड़ा योगदान है। ये आरएएम/आरएएस न केवल वायुयान, जहाज या मिसाइल जैसे वाहनों की आरसीएस को कम करने में योगदान देता है बल्कि उच्च आवृत्तियों पर संचालित इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के कारण वातावरण में कृत्रिम विकिरण की उपस्थिति को कम करने या निकालने में भी सहायक है। इस प्रकार, नए रडार अवशोषित पदार्थ से संबंधित अनुसंधान और ईएमआई के  प्रति इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के परिरक्षण हेतु आरएएस अभिकल्‍प देश के लिए आवश्यक और सामरिक बन गए हैं।

आरएएम/आरएएस की भूमिका एक लक्ष्य से रडार के सिग्‍नेचर को कम करना है। अवशोषक पदार्थ की मात्रा बढ़ाने और इसकी ज्यामिति को आकार देने से यह कमी हासिल करना मुश्किल नहीं है, बशर्ते जगह और वजन की कोई सीमा न हो। हालांकि व्यावहारिक रूप से, हवाई प्लेटफार्मों पर जगह इतनी सीमित है कि डिजाइनर को विभिन्न अभिकल्‍पों पर विचार करना पड़ता है, जैसे कि वजन, मोटाई, अवशोषण, पर्यावरण प्रतिरोध, यांत्रिक सामर्थ्‍य आदि। यह पतले आरएएस विकसित करने के लिए आवश्यक हो जाता है जो कि लघु और भार समर्थन हेतु पर्याप्त है। वाइडबैंड प्लानर और वक्र लोड-बेयरिंग रडार अवशोषित संरचनाओं के अभिकल्‍प और विकास को प्रेरित करता है।

सीईएम पतले लोड-बेयरिंग विद्युतचुम्बकीय अवशोषकों के अभिकल्‍प और विकास में कार्यरत है। आवधिक सतहों और उच्च प्रतिबाधा सतहों का प्रयोग बहु-स्तरित अभिकल्‍प में किया जाता है। डायइलेर्क्टिक पदार्थों के साथ जोडे गए स्तरीय सम्मिश्रण न केवल भार लेने के लिए बल्कि पूरे आवृत्ति बैंड पर विद्युत चुम्बकीय तरंग अवशोषण करने के लिए तैयार किए गए हैं। प्लानर और गैर-प्लानर ज्‍यामिति दोनों के साथ विभिन्न विन्यास को लॉसी डायइलेक्ट्रिक, फाइबर प्रबलित सम्मिश्रण और पॉलिमर संवाहन हेतु अभिकल्‍प किया गया है। आरएएम के रूप में प्राकृतिक फाइबर संम्मिश्रण आर्थिक लाभ और वजन में कमी जोड़ता है। ग्लास फाइबर/इपॉक्सी और कार्बन फाइबर/इपॉक्सी सम्मिश्रण जैसे सम्मिश्रण लोड-बेयरिंग संरचना के रूप में कार्य करते हैं। लॉसी डायइलेक्ट्रिक पदार्थ और उच्च-प्रतिबाधा सतह-आधारित परतें आवश्यक ईएम अवशोषण प्रदान करते हैं। चूंकि फाइबर प्रबलित पॉलिमरिक सम्मिश्रण के ईएम गुणों में कार्बन ब्लैक, फेराइट, कार्बोनिल आयरन, कार्बन नैनोट्यूब आदि जैसे कुछ विद्युतचुंबकीय पाउडर जोड़कर सम्मिश्रण के मैट्रिक्स के लिए प्रभावी रूप से परिवर्तन किया जा सकता है, ये वांछित निष्‍पादन पाने केलिए आरएएस के संविरचना हेतु संभाव्‍य पदार्थ हैं। आगे, विभिन्न तत्व जैसे वर्गाकार पैच, चक्राकार पैच, और क्रॉस पैच को एचआईएस के अभिकल्‍प में इस्तेमाल किया जा सकता है। संवाहक बहुलक पदार्थ भी माईक्रोवेव अवशोषक के लिए प्राथमिक विकल्प हैं, जैसे विद्युत चालकता के नियंत्रण, पैटर्न के निर्माण में आसानी और प्रभावी सतह अवशोषण व्यवहार।

स्‍टेल्‍थ अनुप्रयोगों के लिए वाइडबैंड अवशोषण विशेषताएं अधिमान्‍य हैं। इस संबंध में बहुपरत आरएएस एक वांछनीय विकल्प है (चित्रा 8)। इस प्रकार की संरचना इष्टतम मोटाई के साथ आवधिक संरचनायुक्‍त (एफएसएस) डायइलेक्ट्रिक परतों को कैस्केड और विकसित किया जा सकता है। लोड-बेयरिंग की आवश्यकता को पदार्थ के उचित विकल्प द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है।

विनिर्देश:

• अच्छा ईएम अवशोषण
• एकल/बहुस्तरीय संरचना
• वाइडबैंड अवशोषण विशेषता
• डायइलेक्ट्रिक परतें
• आवधिक संरचनाएं (एफएसएस/एचआईएस)
• अनुकूल मोटाई और भार

सुविधाएं जहां इस तकनीक का प्रयोग किया जाता है: स्‍टेल्‍थ प्रौद्योगिकियों के प्रति डीआरडीओ प्रयोगशालाएं

इस तकनीक के प्रमुख उपलब्धियॉं/परिणाम:

* आरएएस के विभिन्न विन्यास के ईएम अभिकल्‍प

• विकसित आरएएस के ईएम निष्‍पादन विश्लेषण हेतु स्वदेशी रूप से विकसित सॉफ्टवेयर कोड
• संविरचित हार्डवेयर
•  प्रकाशित पुस्तकें, और शोध पत्र

हेमा सिंह, एबिसन दुरैसिंह डैनियल जे, हरीश सिंह रावत, रेशमा जॉर्ज, राडार अवशोषित संरचनाओं (आरएएस) के ईएम अभिकल्‍प के मूल सिद्धांत। एप्लाइड साइंस एंड टेक्नोलॉजी में स्प्रिंगर ब्रीफ्स, आईएसबीएन 978-981-10-5079-4, 55 पी, 2017.