جواز سفر جوي

كان نظام AIRPASS رادارًا بريطانيًا لاعتراض الطائرات ونظام رادار للتحكم في النيران، طوّرته شركة فيرانتي . وكان أول نظام رادار أحادي النبضة محمول جوًا في العالم، كما أنه كان يزود أول شاشة عرض رأسية في العالم بالبيانات . واسمه اختصار لعبارة "رادار اعتراض الطائرات ونظام رؤية هجوم الطيار". وفي سلاح الجو الملكي البريطاني، أُطلق عليه رسميًا اسم "رادار اعتراض الطائرات، مارك 23 " ، ويُختصر عادةً إلى AI.23 . ^{[ 1 ]} وقد استُخدم نظام AIRPASS على متن طائرات إنجلش إلكتريك لايتنينج طوال فترة خدمتها.

تم لاحقًا تكييف نظام AIRPASS الإلكتروني الأساسي ليصبح أساسًا لرادار تتبع التضاريس لأغراض الملاحة وتحديد الأهداف في الهجمات الجوية الأرضية. كان نظام AIRPASS II مُصممًا في الأصل لطائرة BAC TSR.2 ، ولكن بعد إلغاء مشروع تلك الطائرة عام 1965، استُخدم لاحقًا في طائرة بلاكبيرن بوكانير . استُخدمت عناصر من تصميم AIRPASS في العديد من الرادارات اللاحقة من شركة فيرانتي، بينما رُخِّص استخدام شاشة العرض الأمامية الخاصة به في الولايات المتحدة ، حيث تم اعتمادها سريعًا في العديد من الطائرات.

بدأ تطوير رادار النبضة الأحادية الذي يقوم عليه نظام AIRPASS في عام 1951 في موقع فيرانتي في فيري رود بإدنبرة . أُعلن عن نظام AIRPASS للجمهور في أواخر يونيو 1958. خضع النظام لاختبارات أولية على طائرة دوغلاس DC-3 TS423 (التي سُجلت لاحقًا كطائرة مدنية باسم G-DAKS) ^{[ 2 ]} ، ثم على طائرة إنجلش إلكتريك كانبرا WJ643 لإجراء تجارب بسرعات أعلى، حيث استُبدلت أقسام مقدمة هذه الطائرات. بعد انتهاء الاختبارات، أُعيد تسمية WJ643 إلى T.Mk 11 واستُخدمت كطائرة تدريب لمشغلي رادار طائرة غلوستر جافلين . أُنتجت عدة طائرات أخرى من طراز T.Mk 11، ولكنها زُوّدت برادار AI.17 من طائرة جافلين. ^{[ 3 ]} جرت أول رحلة تجريبية على متن طائرة إنجلش إلكتريك لايتنينغ على هيكل الطائرة XG312 في 29 ديسمبر 1958. ^{[ 4 ]}

ارتبط هذا النظام في البداية بصاروخ دي هافيلاند فايرستريك جو-جو . وقد أدخل نظام HOTAS الذي بموجبه وُضعت أدوات التحكم بالرادار ومنظار التصويب على عمود التحكم وذراع الخانق بدلاً من مكان آخر في قمرة القيادة، مما ألغى حاجة الطيار لرفع يديه عن أدوات التحكم أثناء عملية الاعتراض. دخل الرادار الخدمة في سلاح الجو الملكي البريطاني عام 1960 في طائرة الاعتراض إنجلش إلكتريك لايتنينغ . ^{[ 5 ]}

أُطلق على الإصدار التالي من النظام اسم AIRPASS II ، وكان الاسم الرمزي له هو Blue Parrot ، وكان نظامًا مُحسَّنًا للاستخدام على مستوى منخفض، وتم تطويره في الأصل لمشروع BAC TSR.2 الملغى ، واستُخدم لاحقًا في طائرة Blackburn Buccaneer .

اعتمد نظام AIRPASS على مصدر مغنطروني يُولّد نبضات  طاقة قصوى تبلغ حوالي 100 كيلوواط. كانت مدة النبضات حوالي ميكروثانية واحدة، وتُرسل 1000 مرة في الثانية. ولتحقيق أقصى قدر من الصغر في تصميم النظام، استثمرت شركة فيرانتي في نظام تحكم رقمي لتصنيع الموجهات الموجية من كتل ألومنيوم واحدة. كانت الإشارة تُرسل وتُستقبل من أبواق تغذية مُقسّمة رأسيًا لإنتاج مخرجين، أحدهما على كل جانب من محور العاكس. صُمم العاكس على شكل قطعين مكافئين جزئيين، بحيث تتحد الإشارتان في الفضاء أمام الطائرة. رُكّب النظام بأكمله على نظام مؤازر يسمح بتوجيه الهوائي في بُعدين. ^{[ 6 ]}

عند استقبال النبضة، تُرسل الإشارة إلى مذبذب كليسترون محلي ، ثم إلى جهازي استقبال سوبر هيتروداين تقليديين بتردد وسيط يبلغ 30  ميجاهرتز. تتطلب تقنية النبضة الأحادية مقارنة قوة الإشارات من القناتين، لذا يجب مطابقة خرج المضخمات بدقة. وقد تحقق ذلك باستخدام نظام تحكم آلي متطور للغاية في الكسب بنطاق 100  ديسيبل، والذي يضبط خرج النبضة تلو الأخرى. حتى هذه المرحلة، كان النظام تناظريًا بالكامل، باستخدام أنابيب تفريغ مصغرة مُبرّدة بالهواء القسري. ^{[ 6 ]}

خلف القسم التناظري، كان يوجد جزء الحاسوب التناظري من النظام. كان هذا الجزء يستقبل مخرجات نظام الرادار، ويحسب مسار الاعتراض الأمثل بناءً على السلاح المُختار، ويعرض النتائج في آلية منظار التصويب العاكس . كما كان النظام يقرأ البيانات من أنظمة الطائرة المختلفة، مثل مقياس الارتفاع ومؤشر سرعة الهواء ، ويجمعها في شاشة عرض واحدة. وكانت النتيجة أول شاشة عرض رأسية في العالم ، وهو مفهوم سرعان ما حصلت الشركات المصنعة الأمريكية على ترخيصه.

كان متوسط ​​مدى كشف نظام AIRPASS لقاذفة توبوليف تو-95 "بير" حوالي 64 كيلومترًا (40 ميلًا) . ^{[ 6 ]} كان هذا المدى كافيًا لتوجيه طائرة لايتنينغ إلى المنطقة العامة للهدف عبر اعتراض أرضي ، ثم استخدام نظام AIRPASS لمطاردتها. وقد نُظر في إمكانية توجيه الطائرة إلى المنطقة الصحيحة باستخدام أوامر تُرسل من الأرض إلى نظام الطيار الآلي ، مما يسمح للطيار بالتركيز فقط على شاشة الرادار، ولكن هذا المشروع أُلغي في نهاية المطاف. 

أُضيفت في الطرازات اللاحقة، AI.23B، هوائيات صغيرة إضافية لاستقبال إشارات النطاق S من الرادارات الأرضية. مكّن هذا الطائرة من البحث عن الأهداف مع إيقاف تشغيل جهاز إرسال الرادار الخاص بها. عُرضت الإشارة على شكل نطاق A أسفل شاشة الرادار، ما مكّن الطيار من البحث عن الأهداف أثناء تلقيه التوجيه الأرضي. عند ظهور ذروة بالارتفاع المطلوب، يتولى الطيار عملية الاقتراب، ثم يُشغّل راداره الخاص عندما تبدو الظروف مناسبة. سمح هذا للطائرة بالقيام بعمليات اقتراب دقيقة دون الكشف عن وجودها أو التعرّض للتشويش من الهدف. استُخدم النظام نفسه في النطاقين E/F لتوفير خاصية التوجيه عند التشويش.

في أواخر خمسينيات القرن العشرين، ^{[ 7 ]} فازت شركة فيرانتي بعقد توريد أجهزة الرادار لطائرات بلاكبيرن بوكانير التابعة للبحرية الملكية . وقد عُدّل هذا الإصدار، المعروف باسم AIRPASS II (والمعروف أيضًا بالاسم الرمزي Blue Parrot)، ^{[ 8 ]} ليتمكن من إجراء عمليات المسح على ارتفاعات منخفضة عن طريق التخلص من انعكاسات الموجات. ونظرًا لأن الموجات كانت تعكس جزءًا كبيرًا من الإشارة، فقد استُخدم في الإصدار الجديد، لتعويض هذه الخسائر، جهاز إرسال أقوى بقدرة 250 كيلوواط وهوائي كاسغرين  أكبر . ^{[ 6 ]}

خلال اختبارات أنظمة النبضة الأحادية، لاحظ مهندسو فيرانتي أن هذه الأنظمة تُنتج معلومات عالية الجودة لتحديد المدى من انعكاسات الأرض. ^{[ 6 ]} أما الأنظمة القديمة التي لا تعتمد على معالجة النبضة الأحادية، فقد كانت تُصعّب تحديد المدى، إذ كانت إشارات الرادار المُرتدة تأتي من كامل عرض الحزمة، ما يعني أنها كانت تستقبل إشارات من الأرض القريبة والبعيدة عن الطائرة. وقد سمحت معالجة النبضة الأحادية بتمييز الحزمة عموديًا، وبالتالي تحديد المدى بدقة عالية جدًا بالنسبة لمعلم واحد.

أتاحت قدرة الرادار على إنتاج قياسات دقيقة للغاية للمدى، بالإضافة إلى نظام يعرض البيانات الناتجة على شكل خريطة، إمكانية إنتاج نظام توجيه راداري يتبع التضاريس . وقد طورت شركة فيرانتي هذا المفهوم على نطاق واسع خلال ستينيات القرن العشرين، أولاً مع طائرات داكوتا وكانبرا، ولاحقاً مع طائرة بوكانير. ^{[ 9 ]}

كانت الفكرة بسيطة؛ إذ قام الحاسوب بحساب مسار مثالي على شكل منحدر تزلج، مسطح أسفل الطائرة مباشرةً ثم ينحدر صعودًا بانحناءة لطيفة. يتم تدوير هذا النمط ليتبع متجه سرعة الطائرة. مسح الرادار بنمط على شكل حرف U، مُسجلاً قياسات دقيقة للارتفاع والمدى للأجسام أمام الطائرة وعلى جانبيها قليلاً. قارن الحاسوب مدى وارتفاع الأجسام في الرادار بالمسار المحسوب مسبقًا، ثم قام بتدوير المسار بحيث يتم التحليق فوق التضاريس على ارتفاع محدد مسبقًا يتراوح بين 60 و300 متر (200 و980 قدمًا) . تم نقل هذه المعلومات إلى الطيار على شكل نقطة في شاشة العرض الأمامية، وباتباع هذه النقطة، تحاول الطائرة الحفاظ على الارتفاع المحدد من خلال رفع أو خفض النقطة باستمرار مع حركة التضاريس. تم اختيار المنحنى على شكل منحدر التزلج لضمان أن تكون أي مناورات مطلوبة بنصف زاوية التسارع، مما يقلل الأحمال على الطاقم. ^{[ 9 ]} 

أصبح هذا المفهوم أساسًا لمشروع BAC TSR-2 المشؤوم ، والذي استخدم نسخة معدلة أخرى من أجهزة AIRPASS، والتي أصبحت الآن مزودة بترانزستورات على نطاق واسع .

كجزء من عرضٍ للقوات الجوية السويسرية ، قامت شركة ساب إيه بي بتعديل طائرة ساب 35 دراكن واحدة باستبدال نظام الرادار البسيط نسبيًا فيها برادار AIRPASS II. نتج عن ذلك طائرة ساب J35H (حيث يرمز الحرف H إلى هيلفيتيا )، ولكن في نهاية المطاف فازت طائرة ميراج 3 بالعقد . ^{[ 10 ]}

كان وزن رادار طائرة AIRPASS I حوالي 90  كجم.

• تكوينات وأنواع الرادار
• رادار اعتراض الطائرات
• فيرانتي بلو فوكس

• APSS