.: مرکز مهندسی هوافضا :.

جنگنده F-313 طي چند روز اخير  توجه بسياري از رسانه ها، گروه ها و متخصصين از جمله صاحب نظرهاي هوافضايي رو برانگيخته و باعث حيرت خيلي ها شده است!

اين جنگنده با طراحي منحصر به فرد موجب  بحث و بررسي های فراوانی شده و تحلیل های مثبت و منفی رو به همراه داشته ما هم در اين مجال قصد داريم نگاهي گذرا و تحليلي بر اين جنگنده داشته باشيم و حداقل ويژگيهاي ظاهري آن را تحليل و با جنگنده هاي روز دنيا مقايسه كنيم.

هر شخصي كه كمي آشنايي با جنگنده هاي روز دنيا داشته باشد، با ديدن اين جنگنده در نگاه اول به ياد جنگنده  f-22آمريكا مي افتد:

در واقع هندسه كلي هواپيما خصوصا دماغه و كابين خلبان و شكل سطوح بدنه شباهت زيادي با اين جنگنده دارد. بعد از طراحي و ساخت f-22  توسط آمريكا، كشورهاي رقيب از جمله روسيه و چين تلاش كردند كه به جنگنده هايي در اين كلاس دست پيدا كنند  در واقع این هواپیما سرمشقی برای هواپیماهای آینده خود بوده است و استفاده از طرح آن طبیعی است نمونه روسی آن t-50 هست كه شباهت هاي زياد با f-22 دارد و يا جنگنده چينی j-21 كه مشابه آن است.

  اولين ويژگي كه در F-313 مشهود است، رادارگريزي آن مي باشد. شكستگي هاي سطوح بدنه بارزترين هندسه در رادارگريزيست.

سكان هاي عمودي پرنده نيز  با زاويه نصب شده است:

 كه همين امر علاوه بر افزايش قدرت مانورپذيري، سطح مقطع راداري آن را كاهش مي دهد. سطح مقطح راداري (Radar Cross Section - RCS) پارامتري است كه هر چقدر كوچكتر باشد ميزان شناسايي پرنده توسط رادار كمتر خواهد شد.

 براي مثال پارامتر رادار گريزي براي بمب افكن پنهانكار B2 به اندازه يك سه چرخه مي باشد!

استفاده از سطوح شكسته و صاف را مي توانيد در F-22 مشاهده كنيد :

 اما اين ويژگي در جنگنده F-117 به اوج خود رسيده است و شكل شكسته پرنده و با سكانهاي عمودي خوابيده و با زاويه عقب گرد بالا، پنهان كاري آن را دوچندان كرده است :

از جمله نكات ديگري كه در جنگنده قاهر 313 ادعا شده، استفاده از مواد جاذب رادار مي باشد كه در سطوح آن به كار رفته است. اين مواد در زمان تابش امواج رادار به آنها، داراي مكانيزمي مي باشند كه موجها را جذب كرده و مانع انعكاس آن از سطح مي گردد. در اين حالت رادار موج هاي بازتابي ضعيفتر و يا اصلا موجي دريافت نخواهد كرد. اين مواد جاذب رادار به ميزان زيادي در بمب افكن B2 به كار رفته است.

جنگنده ي قاهر در نماي بالا طوري به نظر مي رسد كه سطح برآزاي زيادي دارد. به طوري كه بدنه آن هم توليد نيروي برآ مي كند.

ويژگي منحصر به فرد قاهر 313 ، استفاده از پيكربندي بال و كانارد هست كه البته در جنگنده هاي نسل جديد اين خصوصيت تا کنون مشاهده نشده .

 از مزاياي استفاده از كانارد به جاي دم، كاهش مصرف سوخت و بالا رفتن كارايي آيروديناميكي (L/D) جنگنده مي باشد.  البته جنگنده هاي قديمي تر با پيكربندي كانارد وجود دارند :مثل  su-47 و su-35

البته استفاده از سطوح کنترل روی کانارد نیز قابل توجه است که این کانارد را در دسته کانارد کنترلی نیز قرار می دهد که البته با وجود ضخامت بالا این کانارد مشترک بین کانارد کنترلی و برایی می باشد.

يكي از ويژگي هاي بارز اين هواپيماها توانايي مانور در زاويه حمله بالاست حتي اگر قابليت تغيير در بردار رانش را نداشته باشند.

توانايي تغيير دادن بردار رانش (Thrust vectoring) بدين معناست كه جنگنده قادر است، جهت نيروي ناشي از موتور را تغيير دهد و با اين كار مانور پذيري خود را علاوه بر استفاده از سطوح كنترلي، افزايش دهد. جنگنده هايي مثل F-22 و F-35 داراي اين قابليت مي باشند.

 ورودي هاي  موتور F-313 از ديگر موارديست كه توجه بيننده را به خود جلب مي كند. ورودي هاي كوچك موتور شايد سوال برانگيز باشند، كه چرا تا اين حد كوچك در نظر گرفته شده است :

شايد يكي از دلايل اين امر، اصرار بر رادار گريزي پرنده باشد زيرا از قسمتهاي مهم يك پرنده پنهانكار كه مي تواند طعمه خوبي براي شكار رادار باشد، موتور و دهانه ورودي آن است كه اگر به درستي طراحي نشود امواج راداري به راحتي بازتابش مي شوند و در نتيجه RCS جنگنده افزايش پيدا مي كند. شايد صلاح ديد متخصصان و طراحان ايراني  اين بوده است كه با كوچك كردن دهانه ورودي موتور، اين اثر را كاهش دهند.البته اگر این کوچک بودن موجبا ختلال در هوای ورودی به موتور شود سودی برای هواپیما نخواهد داشت و مشکلات زیادی برای موتور مخصوصا در زوایای حمله بالا بوجود می آورد.

موتور جنگنده قاهر 313 كه قلب تپنده آن محسوب مي گردد هنوز مشخص نيست  و در خبرها به آن اشاره نشده است كه از چه نوعي مي باشد اما هر چه هست قطعا طراحان ايراني اين نكته را در نظر گرفته اند كه خود موتور بايد كاملا پوشيده باشد و نوع سوخت و گازهاي خروجي  مطابق با استانداردهاي پنهانكاري باشد، زيرا اين جنگنده ها از  رادارهاي حساس به گرما و مادون قرمز در امان نيستند. اين امر به خوبي در جنگنده هايي مثل F-117، F-22، B2 و پهپاد RQ170 اعمال شده است. اميدواريم متخصصان ايراني از فناوري RQ170 ، خصوصا فناوري سوخت و موتور آن در اين جنگنده استفاده كرده باشند! 

البته یکی از موتورهایی که احتمال استفاده از آن وجود دارد j-85 است که متعلق به شرکت جنرال الکتریک می باشد و برروی جنگنده f-5 استفاده شده است :

 با توجه به رادارگريزي پرنده، تسليحات آن درون بدنه قرار خواهند گرفت، زيرا نصب موشكها و ساير تسليحات بيرون بدنه باعث افزايش سطح مقطع راداري جنگنده قاهر خواهد شد که خود نیازمند تکنولوژی بالایی است و هنوز مشخص نیست که آیا در داخل این امکان وجود دارد یا خیر.

اما ويژگي منحصربه فردي كه F-313 نسبت به ساير جنگنده ها دارد بال شكسته و رو به پايين آن در ناحيه بيروني بال مي باشد:

اين حالت در هيچ يك از جنگنده ها مشاهده نشده است 

 شاید در واقع تاييد كننده همان قابليتي است كه توسط طراحان آن بيان شده و آن پرواز در ارتفاع پست مي باشد. هندسه رو به پايين بال، باعث افزايش اثر زمين (ground Effect) مي شود، يعني پرنده با پرواز در ارتفاع بسيار پست روي بالشتكي از هوا قرار خواهد گرفت و اين امر برآ را افزايش و مصرف سوخت و هزينه را كاهش مي دهد.

که البته شباهت زیادی به  انتهای بال هواپیمای خیالی در فیلم avengers دارد! که انگار که خیلی دور از ذهن طراحان concept  نیست  باید دید که در واقعیت عملکرد آن چگونه است.

 از طرفي قابليت پرواز در ارتفاع پست يكي از مولفه هاي مهم در پنهان ماندن از ديد رادارهاست به طوري كه در زمان هشت سال دفاع مقدس ، خلبانان نيروي هوايي ايران از اين موضوع استفاده مي كردند و بدور از ديد رادارها، ناگهان همچون عقابي بر سر هدف ظاهر مي شدند و اهداف خود را تار ومار مي نمودند.  اين شكستگي در نوك بال علاوه بر ويژگي فوق، باعث كاهش پساي القايي نيز مي شود و از اثر گردابه هاي نوك بال مي كاهد. پساي القايي سهم مهمي را در پساي كلي هواپيما دارد.

اما نكته مهم و سوالي كه ايجاد مي شود اينست كه اين شكستگي بال، مانور پذيري را افزايش مي دهد يا كاهش؟ همانطور كه مي دانيم جنگنده ها را طوري طراحي مي كنند كه در مرز ناپايداري قرار بگيرند تا بدين سان مانورپذيري آنها افزايش پيدا كند. يكي از راههايي كه مي توان به اين مقصود رسيد، ايجاد زاويه هشتي (anhedral) به بالهاست (در مقابل زاويه هفتي بال، باعث پايداري عرضي هواپيما مي گردد). به عنوان مثال جنگنده Harrier بال هايي با زاويه هشتي دارد و اين امر باعث افزايش مانورپذيري عرضي آن خواهد شد.  شكستگي هم كه در بال جنگنده ايراني F-313 مشاهده مي شود، به نوعي همين اثر را ايجاد مي كند، يعني جنگنده قاهر توانايي بيشتري در انجام حركت Roll خواهد داشت.  اما در مورد بقيه موارد كنترل و پايداري آن نميتوان نظري داد.

ادعاي ديگري كه درباره قاهر 313 انجام گرفته است كوتاه بودن طول باند برخاست و فرود آن است كه مي توان پيشبيني كرد به دليل همين شكستگي در بالها تقویت می شود. در علم طراحي به اين رده از هواپيما Short TakeOff or Landing – STOL‌ گويند. قابليت فرود و برخاست بر باند كوتاه بسيار پراهميت است زيرا مي توان از جنگنده در شرايط نامساعد و بحراني نيز استفاده كرد. مثلا عملكرد سريع جنگنده در برخاست مي تواند در حملات ناگهاني  و هوايي دشمن موثر باشد.

و اما سخن پاياني....

تحليل هاي مذكور صرفا نكاتي بود كه مي توانست از ديد يك ناظر بيروني مطرح شود. قطعا سخنان و نظرات مختلفي راجع به اين پرنده بيان شده است مثلا جنگنده قاهر در مراحل اوليه مي باشد و هنوز عملياتي نشده است، و يا اينكه تصاوير منتشر شده از آن فقط مدل و ماك آپي از آن مي باشد و اين هواپيما تا كنون تست نشده است، موتور آن هنوز تعيين نشده و ... .

مسئولين سايت مركز مهندسي هوافضا ترجيح مي دهند  در اين باره نظري ارائه نكنند و منتظر خواهند ماند تا ببينند در آينده طراحان ايراني چه برگهاي برنده اي رو خواهند كرد!