داستان پیدایش جنگنده اف 16

ترجمه و تالیف: اصغر ناصری 

ریشه پیدایش و تکوین هواپیمای جنگنده /ضربتی اف 16 به سالهای جنگ ویتنام و پی بردن به نواقصی بر می خورد که در اسلوب طراحی جنگنده های آمریکایی آشکار گردید. 

پس از موفقیت جنگنده کوچک و مانورپذیر اف 86 در جنگ کره، الگوی طراحی جنگنده های آمریکایی به سوی تاکید بر سرعت و ارتفاع بالا و برد رادار معطوف شد و در این راه مانورپذیری، میدان دید خلبان و سایر ویژگی های لازم برای درگیری های نزدیک قربانی گردید. این رویکرد در جنگنده مک دانل داگلاس فانتوم اف 4 به نهایت خود رسید که جنگنده اصلی نیروی هوایی و دریایی آمریکا در نیمه پایانی جنگ ویتنام بود. 

 

اف 4 در ابتدا به عنوان یک هواپیمای رهگیر برای دفاع از ناوگان جنگی آمریکا در برابر حملات هوایی طراحی شده بود. سرعت صعود بالا به ارتفاعات زیاد، سرعت مافوق صوت و موشک های هدایت شونده توسط رادار برای ساقط کردن هواپیمای دشمن از فاصله زیاد از ویژگی های اصلی این جت جنگی بود. 

اما اف 4 در نقشی که در جنگ ویتنام برایش در نظر گرفته بودند، یعنی جنگنده برتری هوایی بسیار بد عمل کرد. در حالی که رقبای اف 4 میگ های 17 و 21 ساخت شوروی بودند که با خلبانهای بسیار ناواردتر ویتنام شمالی و چین هدایت می شدند، نسبت برتری هوایی در جنگهای نزدیک به 2:1 رسیده بود در حالی که این نسبت در جنگ کره برای خلبانهای آمریکایی 10 به 1 بود (یعنی در ازای هر 10 جنگنده کره شمالی که ساقط می شد 1 جنگنده آمریکایی هدف قرار می گرفت). با پایان گرفتن جنگ ویتنام معلوم شد که اف 4 از نواقص زیر رنج می برد: 

1. اندازه بزرگ: خلبانان اف 4 بطور مکرر در وضعیت هایی دچار می شدند که قادر به دیدن جت‌های کوچک میگ 21 در فواصل دور نبودند در حالی که خلبانان میگ آنها را می دیدند.  

2. دید ضعیف خلبان: برای به حداقل رساندن نیروی پسا در هواپیما اف 4 و تمام هواپیماهای جنگی قبل از آن دارای سرپوش کابین (کانوپی) حبابی نبودند. دید رو به پایین و دید کناری ضعیف بوده و دید عقب سری اصلا وجود نداشت.  

3. مانورپذیری: اف 4 می توانست با شتاب گرانش 7 جی دور بزند، اما بسرعت انرژی خود را از دست می داد و سرعت و ارتفاع آن کاهش می یافت.  

4. عملکرد انتقالی: توانایی اف 4 در تغییر وضعیت مانور خود (غلت زدن سریع در شتاب گرانش بالا) ضعیف بود.  

5. هزینه: تدارک و نگهداری اف 4 گران تمام می شد. 

عدم وجود توپ زیر دماغه: در مدلهای اولیه اف 4 توپ زیر دماغه وجود نداشت در نتیجه در نبردهای نزدیک خلبان بی دفاع بود.  

6. مقاومت در شرایط نبرد: مانورهای سخت باعث اتمام سریع سوخت اف 4 می شد. 

اما دلیل وجود این همه نقص در هواپیمایی که قرار بود جنگنده برتر نیروی هوایی و دریایی آمریکا باشد، این منطق بود که دوره درگیری های نزدیگ هوایی یا به اصطلاح داگ فایتینگ به پایان رسیده است.

تصور طراحان بر این بود که در عصر جنگنده های مافوق صوت، درگیری هوایی در فواصلی دورتر از دید بصری خلبان (Beyond Visual Range)) با استفاده از موشک های هدایت شونده توسط رادار انجام می شود. این مفهوم در عمل شکست خورد زیرا رادار قادر به آشکارسازی و ردیابی هواپیما هست ولی نمی تواند هویت آن را از نظر دوست یا دشمن بودن تشخیص دهد. بنابراین درگیری از فاصله دور خطر ساقط کردن هواپیمای خودی را بدنبال داشت. بنابراین خلبانان آمریکایی در جنگ ویتنام ملزم به تشخیص هواپیمای دشمن از فاصله نزدیک بودند که لزوم درگیری نزدیک را پدید می‌آورد. در این فاصله موشکهای دوربرد کارایی نداشتند زیرا این موشک ها نیاز به فاصله معینی برای فعال شدن و قفل کردن بر روی هدف دارند. در طرف دیگر کارایی موشک هدایت شونده اسپارو در جنگ ویتنام بسیار ضعیف بود و تنها در ده درصد موارد می توانست هدف را مورد اصابت قرار دهد. 

نارضایتی از این ناکارامدی ها منجر به تلاش طراحان هواپیما در توسعه نسل چهارم هواپیماهای جنگی شد. نقطه اوج کار آنان جنگنده اف 15 ایگل بود که علاوه بر مانورپذیری بسیار بالا، از سرعت و ارتفاعی بیشتر از تمامی جنگنده های آمریکایی دیگر برخوردار بود و با رادار قدرتمند خود می‌توانست در هر شرایط بحرانی برتری هوایی خود را حفظ کند. 

اما جنگنده های نسل چهارم یعنی اف 14 و اف 15 بسیار گرانقیمت و تا اندازه ای سنگین بودند. گروهی از طراحان هواپیما در آمریکا این استدلال را به پیش بردند که جانشین جنگنده های موفق آمریکایی مانند اف 86 و پی 51 باید یک جنگنده سبک وزن و مانورپذیر مجهز به توپ و موشک های حرارتی برای درگیری رو در رو باشد. در نتیجه در سال 1971 معاون وزیر دفاع آمریکا دیوید پاکارد برنامه جنگنده سبک وزن یا (Light Weight Fighter) را بنیان نهاد. برنده این مناقصه شرکت جنرال داینامیکز بود که با طرح YF-16 خود انقلابی را در طراحی جنگنده های سبک بنا نهاد. این طرح دارای ویژگی‌های نوآورانه بسیاری بود که از رقبای معاصر خود فراتر می‌رفت از جمله: 

1. سیستم هدایت الکترونیکی یا Fly By Wire . به جای اتصال مستقیم فرامین هواپیما به سطوح کنترل آیرودینامیکی، این فرمانها به چهار کامپیوتر مرکزی متصل بودند که بر اساس فرمان صادره از خلبان هواپیما را کنترل می کردند. عکس العمل سریع، تصحیح خطاهای انسانی و محیطی و جبران مشکلات آیرودینامیکی هواپیما از مزایای عمده این نوع سیستم بودند. 

2. پایداری منفی. تمامی طرح‌های قبلی هواپیماهایی پایدار بشمار می‌رفتند. به عبارتی مرکز ثقل هواپیما در جلوی مرکز نیروی بالابرنده و مرکز فشار (نیروی پسا) قرار داشت. این گونه هواپیماها در برابر تغییر وضعیت تعادل خود مقاومت می‌کنند در نتیجه تغییر سریع وضعیت آنها مشکل است. اما در طرح هایی با پایداری منفی یا به عبارتی ناپایداری استاتیکی، هواپیما تمایل به خروج از وضعیت تعادل خود دارد. این موضوع باعث مانورپذیری بالای هواپیما می شود زیرا برای تغییر دادن وضعیت آن به نیروی اندکی مورد نیاز است. سیستم هدایت کامپیوتری مانع از دست رفتن کامل تعادل هواپیما یا حرکات ناخواسته می شود. در YF-16 مرکز ثقل به سمت عقب هواپیما گرایش داشت و دماغه هواپیما بطور طبیعی تمایل به صعود به طرف بالا دارد. اما کامپیوتر حرکات هواپیما را تصحیح کرده و نیازی به تغییر دادن سطوح کنترل دم نیست. در نتیجه به علت همسو بودن بالها با سطوح کنترل دم، نیروی پسا نیز کاهش می‌یابد. 

 

3. تحمل شتاب ثقل 9G. شیب 30 درجه ای صندلی YF-16 به سمت عقب تحمل شتابی معادل 9G را برای خلبان امکان پذیر ساخته است. 

4. دید خلبان. شیشه خلبان هواپیمای اف 16 حبابی و بدون چارچوب فلزی اس. در نتیجه دید 360 درجه عالی در راستای افقی فراهم می سازد. 

5. بدنه و بال مرکب. اف 16 دارای بالی جدا از بدن نیست بلکه بال و بدنه ساختار یکپارچه ای را می‌سازند. به عبارتی بال در نزدیکی بدنه بتدریج ضخیم شده و به بدنه می‌پیوندد. این طراحی فضای زیادی برای مخازن سوخت داخلی فراهم می‌کند. 

اف 16 به عنوان یک جنگنده کرآمد و ارزان قیمت به کشورهای زیادی صادر شده و کاربران آن موفقیت های بزرگی در جنگ های هوایی و هوا به زمین داشته اند. 

مشخصات فنی: 

کارکرد اصلی: جنگنده چند منظوره 

سازنده: شرکت لاکهید مارتین 

موتور: General Electric F110-GE-100/129 

طول: 14.8 متر 

ارتفاع: 4.8 متر 

عرض بال: 9.8 متر 

سرعت: 2 ماخ در ارتفاع 

سقف پرواز: 15000 متر 

حداکثر وزن به هنگام بلند شدن: 16875 کیلوگرم 

برد: 3900 کیلومتر 

تسلیحات: یک توپ 20 میلی متری با شش مقر خارجی برای حمل انواع موشک های هوا به هوا و هوا به زمین 

رادار اصلی: AN/APG-66  پالس داپلر 

سال ساخت: 1979