تبلیغات
انواع جنگنده ها - آشنایی با شاهین شكاری F-16

آشنایی با شاهین شكاری F-16

یکشنبه 18 بهمن 1388 10:36 ب.ظ

نویسنده : محمد حسین بهنام

پیدایش هواپیمای موفق شكاری - رهگیر معروف F-16، واكنشی بود به نقائص و مشكلات بروز كرده در جنگنده‏های شركت كننده در جنگ ویتنام:

پیدایش هواپیمای موفق شكاری - رهگیر معروف F-16، واكنشی بود به نقائص و مشكلات بروز كرده در جنگنده‏های شركت كننده در جنگ ویتنام.

به دنبال موفقیت هواپیمای كوچك، چابك و بسیار مانورپذیر F-86 Saber در جریان جنگ كره، جنگنده‏های ساخت ایالات متحده به شكلی تغییر یافتند تا دارای حداكثر سرعت، ارتفاع، قدرت رادار، مانورپذیری، دید خلبان و سایر مواردی باشند كه مورد نیاز نبردهای «فاصلهء نزدیك» است. این تمایلات ویژه، در ساخت جنگندهء F-4 فانتوم توسط كارخانهء معظم مك‏دانل‏داگلاس به حد اعلا رعایت شد، به طوری كه موفقیت در طراحی بی‏نقص و بی‏نظیر آن، این جنگنده را، هم نیروی هوایی و هم نیروی دریایی در طول جنگ ویتنام به خدمت گرفتند.


F-86 Saber


F-4 در اصل به منظور رهگیری و شكار هواپیماهای جنگی دشمن و ایجاد دفاع هوایی ساخته شد، ماموریتی كه در آن زمان از عهدهء هیچ جنگنده‏ای بر نمی‏آمد، زیرا تا آن زمان، ناوگان هوایی ایالات متحده، هیچگاه مورد تحدید جدی حملات هوایی جنگنده‎‏های دشمن واقع نشده بود. اما با وجود F-4 این امر (دفاع هوایی) امكان‏پذیر می‏شد جنگندهء F-4 بدین منظور طراحی شده بود تا از ناوگان هوایی، محافظت به عمل آورده و با واكنشی سریع، ارتفاع پروازی خود را افزایش دهد، سریعن به سرعتهای مافوق‏صوت دست یابد و به وسیلهء موشكهای هدایت شونده توسط رادارش، جنگنده‏های مهاجم را در فواصل بسیار دور، ساقط نماید.

اما F-4 در جریان جنگ ویتنام به عنوان یك هواپیمای تهاجمی به كار رفت نه یك شكاری. F-4 به هیچ وجه برای نقشی كه برایش در نظر گرفته شده بود، مناسب نبود. اما در مقابل، خلبانان بسیار كم‏تجربهء ویتنام شمالی با جنگنده‏های كوچك و بسیار مانورپذیر میگ21 پرواز می‏كردند و گاهن آمار شكار جنگنده در نبردهای هوایی 2 به 1 به نفع آنها شده بود، در حالی كه این آمار در جنگ كره 13 به 1 (به نفع آمریكا) بود.

با طولانی شدن جنگ ویتنام و سخت‏تر شدن نبرد، این موضوعات در مورد نقائص F-4 عمومن پذیرفته شده بود:

1- بزرگی: خلبانان F-4 اغلب می‏توانستند هنگام نبرد، یكدیگر را در فواصل دور پیدا كنند ولی آنها نمی‏توانستند جنگنده‏های كوچكتر میگ21 را ببینند در حالی كه خلبانان میگ21 آنها را به راحتی مشاهده می‏كردند.

2- دید ضعیف خلبان: به منظور كاهش اصطكاك هوا (پسا) در سرعتهای بالا، F-4 و تمام جنگنده‏هایی كه قبل از F-14 ساخته شده بودند، دارای كاناپی حبابی شكل نبودند. (كاناپی = شیشه بالای سر خلبان) كاناپی F-4 به نحوی طراحی شده بود كه خلبان تنها می‏توانست مقابلش را ببیند و دید پائین و اطرافش بسیار ضعیف بود و دید عقب اصلن وجود نداشت.

3- مانورپذیری ضعیف: F-4 به هنگام گردش سریع به اطراف، متحمل فشار ثقلی معادل 7g می‏شد، این میزان تحمل g در زمان خودش قابل قبول بود ولی این گردش سریع، باعث از دست رفتن انرژی حركتی هواپیما می‎شد. (كاهش شدید ارتفاع یا سرعت)

4- كارایی موقت: توانایی بسیار ضعیف F-4 در تغییر سریع جهت حركت (مانور) مخصوصن این كه چرخش سریع به اطراف، باعث ایجاد فشار g بالا می‏شد.

5- قیمت: جنگندهء بزرگ F-4 از نظر هزینه‏های تعمیر و نگهداری، بسیار گران‏قیمت محسوب می‎شد. این به معنای آن بود با اختصاص بودجهء برابر، تعداد بسیار بیشتری میگ21 قابل خریداری بود.

6- نداشتن مسلسل: F-4 جنگنده‏ای بود كه (انواع اولیهء آن) فاقد مسلسل بودند. بنابراین این جنگنده قادر نبود در نبردهای بسیار نزدیك هوایی شركت نماید. (تنها در مدل F-4E مسلسل نصب شده است)

7- مداومت عملیاتی: برد عبوری F-4 قابل قبول بود، اما هنگام درگیر شدن در انجام مانورهای سخت، سوخت زیادی از دست می‏داد و این مشكل مهمی بود.


یک فروند F-4D بر فراز ویتنام جنوبی در حال انجام گشت هوایی


اما این انبوه عظیم از مشكلات به وسیلهء قابلیت یك نبرد هوایی خاص، تا حدی توجیه‏پذیر می‎شدند و آن هم این بود كه در نبردهای هوایی ماورای دید (BVR) جنگندهء F-4، از موشكهای دوربرد هدایت شوندهء راداری خود سود می‏جست؛ اما این عقیده نیز در جنگ ویتنام به دو دلیل مردود شد:

* اول اینكه رادار نمی‏توانست به درستی هواپیماهای دشمن را (از خودی) شناسایی و ردیابی كند. عملیات انجام شده در این حالت، این خطرپذیری را داشت كه یك هواپیمای خودی هدف قرار بگیرد. بنابراین خلبانان برای احتراز از شلیك اشتباهی، به هدف نزدیك می‏شدند تا قبل از شلیك، آن را با چشم شناسایی كنند. این امر، تئوری موشكهای دوربرد هدایت شوند توسط رادار را مورد تردید قرار می‏داد.

* دوم اینكه قابلیت موشكهای هدایت راداری اسپارو (Sparrow) در جنگ ویتنام بسیار ضعیف بود و تنها در 10% از شلیكها، موفق عمل می‏كردند.

ناخرسندی مقامات عالیرتبهء پنتاگون از این نقائص، آنها را به سمت طراحی جنگندهء F-15A Eagle برای نیروی هوایی و F-14A Tomcat برای نیروی دریایی كشاند. تا این مقال، تنها در مورد برنامه‏های نیروی هوایی (برای تولید جنگنده) بحث كردیم.


F-15A


جنگندهء F-15 دارای دید عالی برای خلبان بود. یعنی خلبان می‏توانست 360 درجه اطرافش را به راحتی ببیند. این جنگنده دارای قابلیت مانورپذیری عالی در سرعتهای بالا بود و یك مسلسل 20 میلی متری نیز روی آن نصب شده بود. ضمنن برای جبران مشكل گردش هواپیمای F-4، این جنگنده می‏توانست بسیار سریع‏تر و در ارتفاعی بالاتر از آنچه F-4 قادر به آن بود، انجام وظیفه نماید و به طور بی‏نظیری دارای نرخ اوج‏گیری و شتاب‏گیری بالا بود. این جنگنده همچنین مجهز به رادار بسیار قدرتمندی شده بود كه دارای قابلیت دیدپائین - شلیك پائین بود. (یعنی جنگنده‏هایی را كه در ارتفاع پائین‏تر پرواز می‏كردند با رادارش شناسایی می‏كرد و بازتابش امواج، با امواج ارسالی از سطح زمین مخلوط نشده و هواپیمای دشمن قابل شناسایی شدن می‏گشت) ضمنن از موشك اسپارو به عنوان سلاح اصلی، سود می‏جست.

با این حال، گروهی گمنام كه از آنها به عنوان مافیای صنعت هواپیماهای جنگی نام می‏بریم، جنگندهء F-15 را به سمتی اشتباه سوق دادند. در این مقاله از مافیای صنعت هواپیماهای جنگی به اشخاصی مانند: پیر اسپری (Pierre Sprey) به عنوان تحلیل‏گر سیستم‏ها، چارلز ئی می‏یرز (Charles E. Meyers) به عنوان سرخلبان آزمایشگر و جان بوید (John Boyd) به عنوان خلبان افسانه‏ای جنگنده، نام برده شده است.

F-15 ای كه مد نظر مافیا بود، بسیار بزرگتر و گران‏قیمت‏‎تر از F-4 تمام می‏شد. مافیا، پولهای بسیاری را خرج افزایش سرعت F-15 به 2.5 ماخ و ارتفاع به 65000 فوت، خرج كرد و یك پرتابگر موشكی ناكارآمد را برای عملیات BVR (ماورای دید) حفظ نمود زیرا به وسیلهء این پرتابگر، با افزایش سرعت F-15 یا انجام مانورهای سنگین، موشكهای اسپارو نمی‏توانستند به درستی عمل نمایند، زیرا این پرتابگر، حداكثر در سرعت 1.6 ماخ و فشار ثقل 6g قابلیت پرتاب اسپارو را داشت؛ ضمن اینكه در چنان سرعتی، خلبان به درستی نمی‏توانست با دشمن درگیر شود و شعاع گردش هواپیما (در آن سرعت) آن قدر افزایش می‏یافت كه خلبان نمی‏توانست هواپیمای دشمن را در سایت نشانه‏روی خود حفظ كند.


F-15A در کنار F-16A


چیزی كه مورد نیاز نیروی هوایی بود، اما مافیا نمی‏‎پسندید، هواپیمایی بود مانند جنگندهء موفق جنگ جهانی دوم P-51 (موسوم به Mustang) یا هواپیمای موفق جنگ كره یعنی F-86 (موسوم به Saber): كه همگی دارای جثهء كوچك بوده و با داشتن قیمت مناسب، می‏توانستند به تعداد زیاد، خریداری شوند. البته باید به این نكته نیز توجه داشت كه جنگندهء F-104 در این مقال نمی‏گنجید، زیرا دارای نرخ اوج‎گیری و شتاب بسیار عالی اما دارای بالهایی كوچك بود كه باعث می‏شد این جنگنده دارای برد پروازی كم و قابلیت مانورپذیری بسیار محدود باشد.


P-51 Mustang


جنگندهء جدید می‏بایست انقلابی در زمینهء مانورپذیری به وجود آورد، مداومت پروازی داشته باشد، شتاب‏گیری‏اش سریع باشد و بتواند در سرعتهای زیرصوت و حدودسرعت صوت، ضمن اوج‏گیری، به نبرد هوایی با جنگنده‎‏های دشمن بپردازد. این جنگنده می‏بایست دارای مسلسل بوده و اولین سلاح‏اش، موشك حرارت‏یاب سایدوایندر (Sidewinder) باشد كه پیشتر، قابلیتهای خوب آن در جنگ ویتنام به اثبات رسیده بود. در حالی كه برد موثر سایدوایندر به 3 مایل محدود بود، مافیا اصرار داشت كه شكار هواپیماهای دشمن، باید در هر حالتی، در مسافتی بسیار دور قابل، انجام باشد. برخی از اعضای مافیا بر این نكته اشاره كردند كه جنگنده‏های كوچك اصلن راداری نخواهند داشت و اگر داشته باشند دارای برد و دید محدودی خواهد بود. (یعنی تولید جنگنده‏های كوچك، مدنظر مافیا نبوده است) البته، مقامات نیروی هوایی نیز، خواهان جنگنده‎ای كوچك و بدون رادار نبودند. برآوردن خواسته‏های نیروی هوایی نیز از F-15 مورد انتظار بود كه این نیز، برنامهء مورد اولویت نیروی هوایی ایالات متحده بود.



طرح مناقصهء جنگندهء سبک وزن (LWF)

اما مافیای جنگنده، سود سرشاری از نتایج جلسات كنگره و جلسات سری وزارت دفاع حاصل كرد. به سال 1971، نمایندهء ارشد وزارت دفاع – دیوید پاكارد – برای حاصل شدن نیازها (مورد توجه مافیا)، برنامهء جدیدی برای مناقصهء تولید یك جنگندهء سبك‎وزن (LWF) را اعلام كرد.
LWF مخفف Lightweight Fighter

جنگندهء LWF می‏بایست وزنی حداكثر 20000 پاوندی داشته باشد (نصف وزن F-15)، قیمتی به غایت كم، جثه‏ای كوچك و دارای قابلیتهای عالی پروازی در سرعتهای بالای 1.6 ماخ و ارتفاع 40000 فوت باشد؛ در نهایت دو طرح برای رقابت، انتخاب شدند.
صنایع هوافضای ایالات متحده به درستی دریافته بودند كه صرفنظر از مخالفت نیروی هوایی، گونه‏های محتلف LWF، توان بالقوه‏ای برای سودآوری در فروش به مشتریان خارجی خواهند داشت؛ به ویژه برای جایگزینی جنگندهء مشكل‏ساز F-104 در بین متحدین خارجی ایالات متحده.


F-104


بوئینگ، جنرال‏‏داینامیكز، لاكهید مارتینز و راكول هركدام، طرح اولیهء یك جنگندهء تك موتوره را ارائه كردند. ولی طرح نورثروپ یك جنگندهء دو موتوره بود كه در حقیقت، پول پرداخت شدهء نیروی هوایی را، صرف طراحی یك مدل پیشرفته و توسعه یافته از جنگندهء صادراتی F-5 كرده بود. طرحهای ارائه شده از طرف بوئینگ و جنرال‏داینامیكز، از ابتدا سرآمد بقیه بودند و طرح نورثروپ نیز ضعیف‏ترین آنها بود.
اما در میانهء راه مناقصهء طرح، برخی مشتریان خارجی، تمایل خود را برای خرید یك جنگندهء جدید تك‏موتوره اعلام كردند، به ویژه آنكه طرح قبلی جنگندهء تك موتورهء مافوق‏صوت، یعنی F-104، مشكلات فراوانی را در امر ایمنی پرواز به وجود آورده بود و برخی مشتریان، مایل به تكرار این گونه مشكلات در طرح جدید نبودند.

نیروی هوایی تصمیم گرفت یكی از دو طرح را كه یكی از آنها دو موتوره بود، انتخاب كند كه البته طرح دو موتورهء شركت نورثروپ یكی از برندگان احتمالی بود كه به علت برخی نقائص، احتمال كمی برای برنده شدن داشت.
هنگامی كه طرح جنرال‏داینامیكز به علت شایستگی نسبت به سایر طرحها، انتخاب شد، این امر باعث رنجش شدید شركت بوئینگ شد زیرا طرح مورد مناقصه، در میانه‎های راه، توسط نیروی هوایی دچار تغییراتی شده بود. اعتراض رسمی بوئینگ نیز، در دادگاه نتیجه‏ای دربرنداشت.

از دو طرحی كه توانستند ادامه حیات دهند، یكی طرح YF-16 متعلق به جنرال‏‎داینامیكز بود و دیگری طرح YF-17 متعلق به نورثروپ. YF-17 دارای طرح و شكلی متعارف بود كه كمی از F-5 بزرگتر بود؛ در حالی كه YF-16 طرح نو و ابتكاری بود كه تكنولوژی‏های جدید بسیاری را به هم آمیخته بود و در برخی موارد از جنگندهء گران‏‏‎قیمت F-15 برتر بود.


YF-17 Cobra




خصوصیات ویژهء YF-16 عبارت بودند از:

1- سیستم پرواز با سیم (FLY BY WIRE)
از ابتدا، YF-16 برای كنترل پرواز، هیچ ارتباط مستقیمی بین خلبان و سطوح كنترلی نداشت. به جای آن، اهرم و سكان كنترل هواپیما به یك كامپیوتر چهارگانهء تشخیص‏دهندهء خطا متصل شده بودند كه سكانهای افقی، عمودی و شهپرها را حركت می‏دادند. این امر، مزایای فراوانی نسبت به سیستم كنترلی معمولی داشت: عكس‏العمل سریع‏تر، تصحیح حركت سطوح كنترلی بر اساس وزش باد یا توده هوای گرم بدون نیاز به واكنش خلبان. این سیستم می‏توانست برای مشكلات آئرودینامیكی هواپیما برنامه‏ریزی شود و یك پرواز مطلوب را فراهم آورد. از همه مهمتر، بالا رفتن ایمنی پرواز در حالات پرواز بی‏ثبات است.

2- ثبات منفی (NEGATIVE STABILITY)
تمام هواپیماهایی كه تا آن موقع طراحی شده بودند، دارای ثبات آئرودینامیكی بودند. بدین معنی كه مركز ثقل وارده، برابر برآیند نیروی كشش واردهء وزن و مركز فشار (پسا یا اصطكاك) قرار داشت. (نیروی كشش = نیروی وزن + اصطكاك)

a) به منظور توضیح تفاوت طراحی پایدار و ناپایدار، یك مقوای كاغذی را در نظر بگیرید. آن از لبه‏هایش گرفته و روی هوا به سرعت حركتش دهید. آن مقوا به پشت دستهای شما برمی‏گردد در حالی كه كاملن استوار است. این نمونه‏ای از یك طراحی پایدار است. حال از لبه‏های مقوا گرفته و آن را به سمت جلو روی هوا هل دهید. این مقوا روی هوا به سرعت عقب و جلو می‏رود و غیرقابل كنترل می‏‎شود. این هم نمونه‏ای از طرح ناپایدار است.

a) قسمت داخل یك طرح پایدار آئرودینامیكی كه در هواپیماها قسمت دماغه می‏باشد، سنگین است و تمایل به به پائین دارد. بنابراین سكان‏های افقی باید به سمت پائین كج شوند تا هواپیما مماس بر سطح افق قرار گیرد. علاوه بر اینكه سعی می‏شود نوك هواپیما مماس بر افق قرار گیرد، سكان‏های افقی، نیروی پسای منفی را نیز متحمل می‏شوند تا هواپیما را در وضعیت صحیح حفظ نمایند. برای كاهش این پسای منفی ایجاد شده، بالها باید طوری طراحی شوند كه به قدری كافی بزرگ بوده و بتوانند نیروی كشش مثبتی ایجاد كنند، اما این امر باعث افزایش وزن و اصطكاك شده و در نتیجه قابلیت پروازی هواپیما، كاهش می‎یابد. برای تغییر این وضعیت كه مستلزم ایجاد تغییرات جهتی سنگین در سطوح كنترلی هواپیماست، تاثیر «طرح منفی» نقش عمده‏ای را بازی می‏كند و به مانند مالیدن كره بر روی نان در نبردهای هوایی می‏باشد.

c) بدین طریق، YF-16 اولین جنگندهء دارای طراحی ناپایدار آئرودینامیكی در جهان شد، با مركز ثقلی كه پشت قسمت وسط هواپیما قرار داشت و بدین طریق، نوك هواپیما، تمایل داشت به سمت بالا قرار گیرد. بنابراین برای پرواز در سطح افق، می‏بایست سكان افقی، دم هواپیما را هنگام پرواز بالا ببرد، به همین جهت، كل هواپیما به سمت بالا رفتن متمایل می‎شد. در این حالت سطوح كنترلی بالا برندهء هواپیما به جای تقابل با بالها، در جهت آنها كار می‏كنند، مساحت بالها، وزن و پسا كاهش می‏یابد. سطوح كنترلی هواپیما نیز به طور ثابت یا به پائین متمایل هستند یا بالا. این گرایش به سمت بالا یا پائین نیز تمامن به وسیله سیستم كامپیوتری «پرواز با سیم» بدست آمده و تصحیح می‏شود نه به وسیلهء خلبان. اگر این سیستم كنترلی بدست خلبان هدایت می‏شد و خطایی بروز می‏كرد، هواپیما فورن از هم متلاشی می‏شد در حالی كه این امر، هرگز (در سیستم كامپیوتری پرواز با سیم) اتفاق نمی‏افتد.


3- تحمل فشار ثقل بالا (HIGH G LOADS)
تا پیش از این، جنگنده‏هایی كه طراحی شده بودند، حداكثر تا فشار ثقل هفت برابر (7G) را تحمل می‏كردند زیرا تا آن موقع، عقیده بر این بود كه خلبان، یك سقف معین برای تحمل فشار ثقل دارد كه هرگز از این مقدار (7G) بیشتر نمی‏شود. YF-16 جنگنده‏ای بود كه می‏توانست به جای 13 درجهء معمول، تا 30 درجه،‏ زاویهء حملهء مداوم داشته باشد و این به معنای افزایش توان خلبان در تحمل شتاب ثقل 9 برابر (9G) بود. به علاوه اهرم كنترل اصلی هواپیما، به جای وسط كابین، در سمت راست نهاده شده بود و دستهء صندلی برای راحتی خلبان تعبیه شده بود تا خلبان راحت‏تر بتواند كشش 9 برابر را تاب بیاورد.


4- دید خلبان (PILOT VISION)
دید عالی دایره‏وار و بی‏سابقه‏ای برای خلبان فراهم آورده شده و كاناپی در قسمت جلو، بدون خم‏شدگی طراحی شده بود.


5- محدودیت رشد (GROWTH PREVENTION)
نوع طراحی بدنه (در YF-16) یك ویژگی باارزش محسوب می‏شد. به طور متوسط، با افزودن امكانات جدید، به ازای هر روز، یك پاوند به وزن هواپیما افزون می‏شود، قیمت تمام شده افزایش و قابلیتهای پروازی كاهش می‏یابد. به عنوان مثال در جنگندهء F-15 حجمی برابر 15 فوت مكعب جهت افزودن ملزومات اضافی در نظر گرفته شده است. اما در طراحی YF-16 با یك دید افراطی و به طور عمدی، فضای خالی بسیار اندكی، معادل تنها 2 فوت مكعب، (به طور واضح جهت پیشگیری از رشد) در نظر گرفته شده است.
در یادداشت محرمانهء یك عضو «خانهء كمیتهء خدمات نظامی» به دبیرخانهء نیروی هوایی، با تاكید ذكر شده است كه تغییری در میزان فضای خالی طرح F-16 ایجاد نشود و از تغییر در جهت افزایش فضای خالی عبارت «شمش حلبی با روكش طلا» نام برده است.
خانهء كمیتهء خدمات نظامی = House Armed Services Committee
شمش حلبی با روكش طلا = gold-plated junk


6- شعاع عملیات رزمی و مداومت پروازی (COMBAT RADIUS AND PERSISTENCE)
جنرال‏داینامیكس برای YF-16 یك موتور توربوفن در نظر گرفت كه در اصل همان موتوری بود كه پیشتر به صورت دوتایی در F-15 به كار گرفته شده بود. به كارگیری یك موتور، از وزن كلی و اصطكاك هوا (پسا) می‏كاست. استفاده از موتور توربوفن به جای موتور جت معمولی (توربوجت)، به طور زیادی، باعث كاسته شدن مصرف سوخت می‏گشت. به علاوه، طراحان YF-16 از یك بدنهء آئرودینامیكی از نوع Blended (شكل آئرودینامیكی كه در آن، اجزاء اصلی بدون هیچ خط یا حد و مرز مشخصی به یكدیگر متصل می‏شوند) استفاده كرده بودند كه بال به تدریج به سمت ریشه، ضخیم‏تر می‎شد و با بدنه درهم می‏آمیخت و نقطهء اتصال با چشم قابل مشاهده نمی‏شد. فضایی كه بدین طریق (كلفت شدن تدریجی بالها به سمت ریشه) ایجاد می‎‏شد با سوخت پر می‏گشت. بدین طریق با ذخیرهء درصد قابل ملاحظه‏ای از سوخت مورد نیاز در بالها و موتور كم‏مصرف، YF-16 قادر می‎شد تصورهای قبلی را مبنی بر كوتاه‏برد بودن هواپیماهای كوچك، باطل كند.


7- یكپارچگی رادار (RADAR INTEGRATION)
از آنجا كه YF-16 به هیچ نوع موشك هدایت شوندهء راداری مجهز نشده بود، تنها می‏توانست در نبردهای نزدیك هوایی (قابل رویت) شركت كند. علاوه بر این، حجم و فضای كمی كه می‏توانست رادار را در بر بگیرد، مانع نصب رادار پرقدرت می‏‎شد و از این رو، برد رادار محدود بود. با این حال، رادار كوچك جدیدی با تكنولوژی پیشرفته ابداع شده بود كه قدرت عالی در دید پائین (look-down) داشت. از آن مهم‏تر، رادار جهت نبردهای نزدیك بصری (visual) سازمان‏دهی شده بود. در این رادار، تصویری از هواپیمای هدف بر روی صفحه شیشه‏ای نمایشگر سربالا (مقابل خلبان) نمایانده می‎شود، سپس خلبان با نگاه به هدف، آن قدر به آن نزدیك می‎شود تا هدف را با چشم بتواند ببیند.


YF-16



YF-16 و YF-17
در مقام قیاس بین هواپیمای YF-17 ساخت نورثروپ كه اندكی از YF-16 بزرگتر و دارای دو موتور توربوجت كوچكتر بود، باید گفت با آنكه از نظر قیمت، YF-17 ارزان‏تر بود، ولی برد و مداومت پروازی كمی داشت. در YF-17 از مشكل اصلی موتورهای توربوفن به كار گرفته شده در YF-16 پرهیز شده بود و آن نیروی اولیه‏ای بود كه برای به حركت درآوردن توربین‏های بزرگ استفاده شده در موتور توربوفن از حالت ایستا به حالت ایجاد حداكثر قدرت نیاز بود كه گاهن تا شش ثانیه هم به طول می‏انجامید. با كمی اغماض، در واقع پروژهء YF-17 بهتر از آنی پیشرفت كرده بود كه مورد انتظار بود و این هواپیما را در موقعیت بهتری از قبل، قرار می‎داد. نورثروپ اینطور استدلال می‏‎كرد كه یك طرح دو موتوره، ایمنی بیشتری به همراه می‏‎آورد و برای اثبات مدعایش، تجارب خود را با جنگندهء دو موتورهء F-5 مثال می‎زد.

نیروی هوایی نمی‏توانست جوابی متقاعد كننده برای این پرسش بیابد كه در یك نبرد واقعی، هواپیمای یك موتوره مناسب است یا دو موتوره و آیا احتمال بروز نقص فنی در نوع دو موتوره دو برابر یك موتوره است یا خیر. از نظر نیروی هوایی، کارایی بالاتر، به معنای قابلیت مانور بهتر، برد پروازی بیشتر و قیمت کمتر بود، که آن روزها YF-16 واجد تمامی این شرائط می‏شد و بدین ترتیب به سال 1976، هواپیمای F-16 به جای F-17انتخاب شد.

نیروی هوایی برای در اختیار گرفتن «جنگندء سبك‏وزن» در شرائط نامساعدی قرار گرفته بود زیرا جنگندهء برتری هوایی F-15 در مانورپذیری و دورپرواز بودن، دارای برتری خاصی بود. F-15، یك جنگندهء به تمام معنای مخصوص نبرد در همهء جای دنیا بود كه متوسط سرعتش حدود 1.2 ماخ یا بیشتر بود، اما F-16 یك برگ برنده را در مقابل F-15 حفظ كرده بود؛ برخی از این مشكلات كه باعث برتری طرح F-16 می‎شدند، نقش این هواپیما به عنوان یك «جنگندهء نوسانی» بود كه قادر بود هم ماموریتهای «هوا به هوا» و هم «هوا به زمین» را انجام دهد، در حالی كه F-15 یك جنگندهء اشرافی مخصوص نبردهای هوایی بود.
جنگندهء سبك‏‎وزن = Lightweight Fighter
جنگندهء نوسانی = Swing Fighter

مهمترین مسئلهء باارزش برای F-16 آن بود كه توسط یك شركت گمنام طراحی و توسعه یافت؛ دانستن این موضوع كه هواپیمایشان هر لحظه ممكن است از پروسهء طراحی و تولید حذف شود، به طراحان جنرال‏داینامیكز الهام شده بود هر كاری كه از دستشان بر می‏آید در جهت اثبات توانایی طرحشان و عدم افزایش قیمت، انجام دهند. برای مثال در حالی كه 25% هواپیمای F-15 از فلز (گران‏قیمت) تیتانیوم ساخته شده بود، در F-16 استفاده از این فلز محدود به تنها 2% شده بود. یا در مثالی دیگر، ورودی هوای موتوری كه ثابت بود نسبت به نوع متغیر، باعث حفظ قیمت پائین هواپیما می‏شد؛ هرچند ورودی‏های هوای متغیر، باعث قابلیتهای پروازی بهتر در سرعتهای بالای 1.5 ماخ می‏توانستند بشوند.
F-16 در دست‏یابی به هر نوع استانداری، موفق بود. نیروی هوایی ایالات متحده، به سختی ولی با موفقیت توانست از قابلیتهای «عملیات زمینی» این جنگنده در جریان جنگ 1991 خلیج‏فارس و تمام عملیاتهای بعد از آن، بهره ببرد؛ ولی بزرگترین موفقیت در استفاده از این جنگنده، از آن نیروی هوایی اسرائیل است.
ضد عملیات زمینی = Air-to-Ground

با نگاهی مثبت به آنچه كه واقع شده، از گذشته تا به امروز (2006) و نقاط برتری، می‏بینیم كه چگونه طرح اولیهء مفهومی YF-16، زیبا و بی‏نقص بوده است:
طرح اولیهء مفهومی = Original Concept


1- سیستم پرواز با سیم (FLY BY WIRE)
سیستم پرواز با سیم، یك موفقیت روشن به شمار می‏رفت. امروز این سیستم در همهء جنگنده‏های بال‏ثابت و تمام هواپیماهای تجاری به كار گرفته می‎شود.

2- ثبات منفی (NEGATIVE STABILITY)
ثبات منفی یا به حداقل‏رسانی ثبات مثبت (انتقال مركز ثقل از مركز به پشت هواپیما)، بدون مشكل كار می‏كند – تاكنون هیچ جنگندهء F-16 ای به این دلیل در آسمان متلاشی نشده است – و استفاده از این سیستم روز به روز در حال افزایش است.

3- تحمل فشار ثقل بالا (HIGH G LOADS)
استاندار تحمل فشار ثقل 9 برابر (9G) كه به وسیلهء F-16 پایه‏‎گذاری شد، امروزه در طراحی تمام جنگنده‏ها مورد استفاده قرار می‏گیرد، هرچند برخی خلبانان به سختی، توانسته‏اند به مقادیر بیشتری نیز دست یابند.
خواص داشتن زاویهء 30 درجهء حمله، هنوز به روشنی محرز نگردیده است و بسیار از خلبانان اعتقاد دارند كه با افزایش یا كاهش زاویهء حمله، در هنگام انجام مانورهای سنگین، كنترل ساعت 6 (پشت هواپیما) بسیار دشوار می‎شود. بنابراین بسیاری از طرح‏های جدید در توسعهء صندلی و جایگاه خلبان، از چنین روشی الگو نمی‏گیرند.
به همین ترتیب محل دستهء كنترل هواپیما كه در سمت راست صندلی خلبان تعبیه شده است نیز به خوبی كار می‏كند و دقیقن انتظارات طراحان را برآورده ساخته است.
یك بحث طولانی وجود دارد در مورد اینكه آیا سیستم كنترل (پرواز با سیم) می‏تواند طوری برنامه‏ریزی شده باشد كه بتواند F-16 ای را از كنترل عادی خارج شده و فشار بیش از حد ثقل به آن وارد می‏شود تحت كنترل درآورده و شتاب وارده را به 9G محدود كند، یا اینكه فشارهای واردهء بیش از 9G در شرائط اضطراری مجاز هستند و به هواپیما و خلبان صدمه‏ای وارد نمی‏كنند.


Code One
سرخلبان ارشد آزمایشگر شركت جنرال‏‏داینامیكز به نام Phil Oestricher كه از وی در شركت با نام «سوپر خلبان» یاد می‎شد و پنجاه سال سن داشت، توانست طی پروازی آزمایشی با YF-16، شتاب 9G را به مدت 45 ثانیه تحمل كند. وی موضوعی را با نام Code One در نشریهء داخلی شركت جنرال‏داینامیكز منتشر كرد. وی در این مقاله به این نكته اشاره كرده است كه وارد شدن فشار بیش از 9G برای بدنهء هواپیما بسیار مضر است، مخصوصن اینكه كمتر خلبانی می‏تواند در حالت وارد شدن فشار بیش از 9G، به درستی عمل نماید.
كمی بعد، متاسفانه در یك حادثهء غم‏انگیز، این خلبان در حین انجام مانورهای سنگین و در حالی كه متحمل فشار بیش از 9G بود، به علت وارد شدن فشار بیش از حد، نتوانست اهرم كنترل را به بالا بكشد و هواپیمایش به زمین برخورد نمود و كشته شد.


Phil Oestricher جان خود را برسر F-16 گذارد


این خلبان باتجربه شاید توانسته باشد با فشاری معادل 10، 11 یا 12 برابر G دسته و پنجه نرم كند، ولی آیا این مسئله وی و هواپیمایش را نجات داد؟ آیا ایجاد فشار ثقل بالا، برای دیگران هم در آینده مشكل‏ساز نخواهد بود؟


4- دید خلبان (PILOT VISION)
خلبانان F-16، طرح كاناپی (شیشه بالای سر خلبان) را بسیار دوست دارند زیرا برای دیدن اطراف، نیازی به خم شدن ندارند. یك اشكال وارده این است كه جهت جلوگیری از دید مغشوش اطراف در كابین حبابی‏شكل، از تركیبات معمول ضخیم پلی‏كربنات برای قسمت مقابل كاناپی استفاده می‏شود و این به دلیل ایجاد مقاومت در هنگام برخورد پرندگان با شیشهء مقابل خلبان است و از تركیبات نازك‏تر پلی‏كربنات نمی‏توان برای طراحی كاناپی استفاده كرد.

از آنجا كه در طراحی كل كاناپی F-16 تمامن از تركیبات ضخیم پلی‏كربنات استفاده شده است، هنگام استفاده از صندلی‏پران (جهت مواقع اضطراری خروج خلبان از هواپیما) صندلی خلبان به تنهایی نمی‏تواند شیشهء كاناپی را خرد كرده و صندلی را به بیرون برساند. بدین جهت، در هنگام خروج اضطراری، به علت نیاز به خرد كردن كاناپی به وسیلهء خرج‏های انفجاری، زمان خروج اضطراری، اندكی افزایش می‏یابد. ولی اگر بخواهیم عادلانه قضاوت كنیم، باید اذعان كنیم كه طرح كلی كاناپی استفاده شده در F-16، بسیار موفقیت‏آمیز بوده است و استفاده از این طرح در F-22 نیز ادامه یافته است. اما از طرفی دیگر، در طرح «جنگندهء ضربتی مشترك» (F-35) نیازی به استفاده از دید 360 درجهء اطراف احساس نشده است و بنابراین از طرح كاناپی با خم‏شدگی بیشتر (به جای حبابی‏شكل) استفاده شده است.
جنگندهء ضربتی مشترك = Joint Strike Fighter موسوم به JSF

5- محدودیت در رشد (GROWTH PREVENTION)
مفهوم اولیهء یك جنگندهء كوچك، مخصوص عملیات در روز و هوا به هوا، قبل از ساخت اولین نمونه، از دست رفته تلقی می‏شد. دماغهء هواپیما آن قدر كشیده طراحی شده بود كه طول مدل یك نفره به اندازهء طول مدل دو نفره به نظر می‏رسید، ضمن اینكه قابلیت عملیاتهای «هوا به زمین» نیز بدان افزون گشته بود.
با پیشرفت برنامهء تولید، F-16 به طور فزاینده‏ای بزرگتر و سنگین‏تر شد و قادر شد توانایی‏های بیشتری داشته باشد: حمل و پرتاب موشكهای هدایت‏شوندهء راداری آمرام، پرتاب كننده‏‏های Chaff و Flare (گمراه‏كنندهء موشكهای ضدهوایی) و جایگاههای خارجی بسیاری برای حمل و پرتاب انواع تسلیحات.
با تمام این تفاصیل، وزن افزوده شده، بابت قابلیتهای اضافی هواپیما، هنوز در حدود نصف پاوند در روز باقی مانده بود و بنابراین نظرات اولیهء طراحان هواپیما، به هدر نرفته بود. (استاندارد افزایش قابلیتهای رزمی یك جنگنده با امكانات جدید و به روز، بر اساس افزایش یك پاوند در روز، از زمان به خدمت گرفته شدن جنگنده، درنظر گرفته می‎شود)

6- شعاع عمل رزمی و برد پروازی (COMBAT RADIUS AND PERSISTENCE)
F-16 با بدنهء آئرودینامیكی یك تكه (blended)، بسیار عالی عمل می‏كرد هر چند كه چنین طرحی در اغلب طرح‏های جدید، تقلید و به كار گرفته نشد.

7- رادار یكپارچه‏سازی شده (RADAR INTEGRATION)
یكپارچه‏سازی رادار با سیستم‏های بصری، بسیار موفقیت‏آمیز از كار درآمد و اكنون به استانداردی در طراحی جنگنده‏ها، تبدیل شده است.








دیدگاه ها : نظرات
آخرین ویرایش: - -