جذاب‌ترین فناوری های بکار رفته در جت‌های جنگنده؛ از پرواز عمودی تا قلاب و منجنیق!

انسان همیشه به دنبال حضور در آسمان‌ها بوده است. رسیدن به ارتفاعات بالای جو زمین از ابتدا در ذهن انسان وجود داشته و چنین چیزی حتی در افسانه‌های قدیم نیز دیده می‌شود. از داستان‌های قدیمی یونان باستان گرفته تا طرح‌های ماشین پرنده لئوناردو داوینچی در قرن پانزدهم میلادی، علاقه انسان به پرواز و آسمان انکار نشدنی است. زمانی که برادران رایت توانست بیش از یک قرن پیش پرواز کنند، شوق و هیجانی را بین مخترعان ایجاد کردند. رشد استثنایی صنعت هوانوردی در چند دهه اخیر حیرت‌انگیز است و هواپیماهای مدرن امروزی مأموریت‌های مختلفی را انجام می‌دهند.

در همین زمینه بخوانید:

• عجیب‌ ترین جنگنده ‌های تاریخ؛ از گریفون تا XYF-1 پوگو
• تاریخچه جذاب 5 نسل جت‌های جنگنده ارتش آمریکا
• سریع ترین جنگنده های نظامی جهان کدام‌اند؟

پرواز همچنین چشم‌انداز جنگ‌افزارها را نیز تغییر داده است. با مرور تاریخ می‌توانیم به‌کارگیری بالن‌های جاسوسی را مشاهده کنیم که البته به زودی جای خود را به هواپیماهای شناسایی و جاسوسی جدیدتر دادند. اولین جت جنگنده‌ای که در یک نبرد هوایی شرکت کرد جنگنده مسراشمیت Me 262 آلمان بود که به هواپیمای شناسایی بریتانیا در سال 1944 و بر فراز شهر مونیخ حمله کرد. البته هواپیمای یاد شده به اندازه‌ای که ژرمن‌ها امید داشتند کاربردی نبود هرچند توسعه آن و مدل‌های بعدی پایه‌گذار جت‌های جنگنده‌ای شد که امروزه حرف‌های بسیار زیادی برای گفتن داشته و گاه حتی تعیین کننده نتیجه یک نبرد هستند. در این مقاله می‌خواهیم جذاب‌ترین تکنولوژی‌های بکار رفته در جت‌های جنگنده را خدمت شما عزیزان معرفی کنیم.

اولین هواپیماهایی که در آسمان به پرواز درآمدند از مهندسی بال مستقیم و سرراست استفاده می‌کردند. برادران رایت از طرح بال ثابت و مستطیل شکل برای هواپیمای خود استفاده کردند؛ اما طرح بال هواپیماها از آن زمان تاکنون تغییرات قابل‌توجهی داشته است. بسیاری از هواپیماهای امروزی دارای طرح بال رو به عقب هستند. البته چنین طرحی اکثراً در جت‌های جنگنده دیده می‌شود زیرا توازن مطلوبی بین سرعت و قابلیت مانور بالا ایجاد می‌کند. این طرح بال رو به عقب برای کاهش درگ آیرودینامیکی ضروری است و به هواپیما اجازه می‌دهد تا در زمان رسیدن به سرعت‌های صوت و مافوق آن سریع‌تر حرکت کند. دستیابی به طرح بال‌های رو به عقب نتیجه چندین دهه تست و بررسی در تونل باد بوده است. برخی جت‌ها نیز دارای طرح‌های متغیر بوده‌اند. میراژ G یکی از اولین جت‌ها با قابلیت تنظیم بال‌ها در حین پرواز است.

ریشه فرایند سوخت‌گیری هوایی بسیار قدیمی بوده و تقریباً قدمتی به اندازه خود پرواز دارد. اولین نمونه از سوخت‌گیری هوایی در سال 1923 انجام شد. اولین هواپیماهایی که این روش را تست کردند از شلنگی برای انتقال سوخت از یک هواپیما به هواپیمای دیگر بهره می‌بردند. در آگوست 1923 دو خلبان رکوردهای زیادی را با پرواز استقامتی که 37 ساعت و 15 دقیقه طول کشید شکستند و توانستند 16 سوخت‌گیری هوایی موفق را در طول پرواز خود به انجام دهند. امروزه وظیفه سوخت‌گیری هوایی یکی از ویژگی‌های رایج هواپیماها به شمار می‌رود و به همین خاطر ناوگان مخصوصی نیز وجود دارد.

توانایی پرواز از حالت سکون جزو جذاب‌ترین تکنولوژی‌های بکار رفته در هواپیماهایی است که در دسته هلیکوپترها جای نمی‌گیرند. جت هریر نماد چنین ویژگی‌ای است و می‌تواند پرواز و فرود عمودی را انجام دهد. جت هریر برای انجام چنین کاری از پیشرانه‌های نازل داری استفاده کرده که می‌توانند نیروی لیفت عمودی را تولید کنند. نتیجه این فرایند نیز قابلیت پرواز و فرود شبیه هلیکوپترهاست. از دیگر هواپیماهای نظامی با این ویژگی می‌توان به OV-10 برانکو اشاره کرد که البته مسیر پروازی آن بسیار کوتاه است. هواپیمای آنتونوف AN-2 شوروی هم عملکردی شبیه برانکو داشته و امکان پرواز و فرود آن در مسیرهای بسیار کوتاه میسر بوده است.

منجنیق هواپیما ابزار دیگری است که اساساً از زمان پرواز انسان وجود داشته است. برادران رایت از ابزاری شبیه آن برای نشاندن هواپیمای خود استفاده کردند و بعدها وسایل نقلیه هوایی به همین ویژگی به منظور پشتیبانی از فرود هواپیما اتکا نمودند. البته زمانی که جنگ جهانی دوم به وقوع پیوست اهمیت این ویژگی جذاب دو چندان شد. نسخه نیروی دریایی جنگنده‌های اسپیت فایر بریتانیا که با نام سی فایر شناخته می‌شدند از قلاب‌های دم به منظور پرواز و فرود در دریا استفاده می‌کردند. پرواز یک هواپیما از دریا با توجه به وجود تکنولوژی منجنیق در آن زمان خیلی دشوار به نظر نمی‌رسید اما فرود آن روی ناوها همیشه چالش‌برانگیز بوده است. این روزها ترکیب قلاب و منجنیق به یکی از دلایل اصلی به‌کارگیری جت‌های جنگنده در ناوهای هواپیمابر تبدیل شده است. با این سیستم‌ها جت‌ها می‌توانند تقریباً در هر جای کره زمین بکار گرفته شوند.

درک موقعیت در میدان نبرد عنصری حیاتی برای همه طرف‌های درگیر بوده است. عملیات جمع‌آوری اطلاعات نیز در طول سال‌های اخیر اهمیت فزاینده‌ای یافته است. جت‌های جنگنده در وضعیت ویژه‌ای با دشمنان خود درگیر می‌شوند و با اینکه ارتفاع یک منبع مهم برای نبرد زمینی است اما زمانی که وارد فضای آسمان شوید موضوع بعد دیگری پیدا می‌کند. جنگنده‌ها نیازمند ابزارهای آگاهی از موقعیت متنوعی به منظور کمک به دفاع در برابر حملات هستند. F-4 فانتوم II مثالی بارز از تکنولوژی‌های موردبحث است. فانتوم که اولین بار در سال 1958 ساخته شد به خلبان‌ها اجازه می‌دهد تا اهداف دشمن را کیلومترها دور از شعاع دید خود تشخیص داده و با آن درگیر شوند. بهبودهای راداری و موشکی به خلبان‌ها کمک می‌کرد تا نیروی لازم برای درگیری را در اختیار داشته باشند. این جنگنده در جنگ ویتنام بیش از 100 فروند میگ را سرنگون کرد تا اهمیت فوق‌العاده چنین ابزارهایی را نشان دهد. جنگنده مدرن F-35 لایتنینگ II به برخی از مجهزترین سیستم‌های هدف‌گیری دنیا مجهز شده و دارای کلاهی است که اطلاعات موردنیاز خلبان را به نمایش می‌گذارد. سیستم هدف‌گیری الکترو اپتیکال این جنگنده نیز تشخیص خطرات هوا به هوا را انجام داده و توانایی به اشتراک‌گذاری داده‌ها با دیگر جنگنده‌ها را نیز دارد.

هر جنگنده خوبی نیازمند تجهیز به سلاح‌های گوناگون خواهد بود. از مسلسل رایج گرفته تا بمب‌های هسته‌ای، جنگنده‌ها توانایی حمل سلاح‌های مختلفی را دارند. یکی از اولین جت‌های جنگنده‌ای که از این نظر کاملاً درخشان عمل کرده P-47 تاندربولت بوده است. با اینکه هواپیمای یاد شده یک جت جنگنده نیست اما از نظر درگیری با دشمنان خود توانایی‌های قابل‌توجهی داشته است. P-47 توانایی حمل هشت مسلسل کالیبر 50 و بمب‌های 2500 پوندی را داشته است. رویه حمل حداکثری سلاح‌ها در سال‌های بعد از جنگ جهانی دوم هم ادامه یافت و برای مثال F-15EX ایگل II به خاطر چنین توانایی‌های با لقب کامیون حمل موشک نیروی هوایی آمریکا شناخته می‌شود.

سریع یعنی کشنده و جت‌های جنگنده از این نظر پیشرفت‌های فوق‌العاده‌ای داشته‌اند. البته در زمینه دستیابی به سرعت‌های بالا چالش‌های زیادی وجود داشته هرچند جنگنده‌ها توانسته‌اند به سرعت‌های بالاتر از سرعت صوت دست یابند. زمانی که یک جنگنده با شتاب حدود 5 جی حرکت کند، فردی متوسط شاید هوشیاری خود را از دست بدهد اما خلبان‌های آموزش دیده می‌توانند تا 9 جی را نیز تحمل کنند. زمان و شدت شتاب گیری نیز نقش مهمی در این میان ایفا می‌کنند. طبیعتاً خلبانی که هوشیاری خود را از دست می‌دهد با خطرات بسیار زیادی مواجه خواهد شد. سیستم‌های پشتیبان پرواز همچون اتوپایلوت و اکسیژن موجود در کابین می‌توانند به خلبان‌ها در حفظ کنترل جنگنده کمک کنند. مانع دیگر در دستیابی به سرعت‌های بسیار بالا مصرف سوخت بوده اما پس‌سوزها به‌طور ویژه می‌توانند سرعت را افزایش داده و سرعت را بسیار سریع‌تر بسوزانند. فعال کردن پس‌سوزها همچنین تولید گرما در جنگنده را بیشتر می‌کند و این موضوع خطر ردیابی و تشخیص توسط دشمنان را در پی خواهد داشت. البته تکنولوژی‌هایی همچون سوپر کروز موجود در F-22 رپتور به خلبان اجازه می‌دهند تا سرعت جنگنده را بدون تکیه به پس‌سوزها افزایش دهد و مشکل شناسایی جنگنده نیز مرتفع شده و مصرف سوخت آن کاهش یابد.

تجهیزات مرتبط با اقدامات متقابل جنگنده‌ها شاید از نظر فنی و تکنولوژی در سطح پایین‌تری قرار داشته باشد اما با این وجود هم استفاده از ابزارهای دفاعی ساده‌تر همچون فلرها می‌توانند جذابیت بصری فوق‌العاده‌ای داشته باشند. احتمالاً صحنه‌های مربوط به پرتاب فلرها را در فیلم‌های جنگ ستارگان دیده‌اید. در نبردهای هوایی واقعی همین تجهیزات برای منحرف کردن ابزارهای تشخیص راداری و موشک‌ها بکار می‌روند. تجهیزات اقدامات متقابل مدرن نه تنها شامل گزینه‌های حفاظتی فیزیکی هستند بلکه به شکل سلاح‌های دفاعی مادون‌قرمز و الکترونیکی نیز دیده می‌شوند.

پرواز جت‌های جنگنده همانند هدایت یک هواپیمای تجاری نیست. این جنگنده‌ها توسط ابزارهای پرواز بسیار حساس کنترل می‌شوند و از ویژگی‌هایی برخوردار هستند که در هواپیماهای عادی دیده نمی‌شوند. برای مثال می‌توانیم به سیستم هدایت نیروی رانش اشاره کنیم که در پیشرانه‌های جت بزرگ و مخصوص هواپیماهای مسافری بکار نمی‌رود اما باعث بهبود قابل‌توجه جنگنده‌ها می‌شود. این سیستم باعث کنترل جهت اگزوز پیشرانه شده و به خلبان در مانورها کمک می‌کند تا جنگنده چابکی بهتری داشته باشد. برخی نسخه‌های میگ 29 به چنین تکنولوژی‌ای مجهز هستند و به همین خاطر می‌توانند مانور دشوار پوگاچف کبرا را انجام دهند که نیازمند شیفت ناگهانی جهت نیروی رانش به منظور حفظ موقعیت پرواز است.

هر جنگنده‌ای برای انجام مأموریت‌های خود باید درجات بالایی از پنهان‌کاری را داشته باشد. بخشی از ویژگی‌های طراحی یک جنگنده مدرن به توانایی پنهان شدن آن از دید رادارها و موشک‌های دشمن مربوط می‌شود. تکنولوژی‌های پنهان‌کاری در دسته‌های مختلفی قرار می‌گیرند اما بسیاری از آن‌ها روی سطح منحصربه‌فرد جنگنده و زاویه و شکل خود جت تمرکز دارند. در جنگنده‌های مدرن سطوح تخت و گرد به حداقل می‌رسد. سطوح زاویه‌دار در رادار به سختی دیده می‌شوند و بنابراین جنگنده تشخیص داده نمی‌شود. هواپیمایی همچون F-117 نایت هاوک از زوایای بسیار تیز استفاده کرده است.