بمب افکن B-1B لانسر

بمب افکن B1-A در ابتدا برای نفوذ در خاک دشمن در ارتفاع و سرعت بالا طراحی شده بود. لیکن پیشرفت روسها در سیستم های دفاع ضدهوایی بزودی روشن ساخت که این بمب افکن قادر به بقا در برابر موشکهای زمین به هوای روسها نیست. در نتیجه کارتر رییس جمهور وقت آمریکا در سال 1977 فرمان لغو پروژه این ابربمب افکن را صادر کرد. در عوض دولت کارتر به گسترش موشکهای بالستیک و توسعه بمب افکن رادارگریز فرمان داد که نهایتا منجر به ساخت F-117 گردید.

رونالد ریگان رییس جمهور بعدی ایالات متحده برنامه بمب افکن مافوق صوت B-1B را ازنواحیا کرد. بجای نفوذ در ارتفاع بالا، B-1B برای نفوذ درارتفاع پایین با استفاده از ترکیبی از سرعت، پرواز موازی عوارض زمینی و کاهش قابلیت مشاهده در رادار دشمن بهینه سازی شد. در نتیجه تغییر ساختار، B-1B بجای 2 ماخ تنها می توانست با سرعت 1.25 ماخ پرواز کند.

پس از جنگ سرد ماموریت B-1B از تهاجم هسته ای خارج شده و به یک بمب افکن مجهز به سلاحهای متداول تبدیل شد.  رادار تصویربرداری با امواج رادیویی (synthetic aperture radar) و قابلیت حمل سلاحهای هدایت شونده دقیق از تجهیزات جدید این هواپیما بود. در سال 2001 این بمب افکن به حسگر جدیدی به نام Sniper XR مجهز شد که امکان کشف آتش خروجی از دهانه یک تفنگ معمولی را از ارتفاع 5000 متری به آن می داد. با این تجهیزات جدید B-1B توانست ماموریت های مهمی را در افغانستان علیه شورشیان طالبان به انجام رساند.

بمب افکن B1-B دیگر قادر به نبرد در فضایی با سیستمهای ضدهوایی پیشرفته نیست، لیکن به عنوان یک بستر حمل و پرتاب موشکهای کروز دوربرد مانند JASSM-ER و LRASM عمل می کند.

در جولای سال 2001 وزارت دفاع آمریکا تصمیم گرفت برای کاهش هزینه های خود موجودی بمب افکن های B1-B را از 92 به 67 عدد کاهش دهد.

سطح مقطع راداری کم (قابلیت مشاهده این هواپیما در رادار یک بیست و پنجم بی 52 دیگر بمب افکن استراتژیک ایالات متحده است)، بالهای متغیر، سیستم هدایت پرواز پیشرفته و موتورهای مجهز به پس سور این هواپیما را قادر ساخته با مانورپذیری بالا به عملیات جنگی طولانی در شرایط پیچیده مبادرت ورزد.

یکی از تجهیزات بسیار موثری که در سال 2009 به این بمب افکن افزوده شد، Sniper XR بود که در یک مقر زیر بدنه و نزدیک به کابین خلبان به هواپیما متصل می شود. این ابزار، مجموعه ای از حسگرهایپیشرفته برای شناسایی اهداف و ردیابی خودمختار آنهاست که بمب افکن را قادرمی سازد به آشکارسازی اهداف کوچک ثابت و متحرک از ارتفاع بالا پرداخته و با استفاده از بمب هدایت شونده GBU-54 یا JDAM آنها را مورد اصابت قرار دهد.

این هواپیما دارای سه مقر داخلی حمل بمب و شش مقر خارجی زیر بدنه است. حداکثر طرفیت داخلی حمل سلاح آن 33 هزار و هفتصد و پنجاه کیلوگرم و حداکثر ظرفیت حمل سلاح خارجی آن 28000 کیلیوگرم است. بدین ترتیب B1-B بیشترین ظرفیت داخلی حمل سلاح را دارد.

رادار اصلی این هواپیما عبارت است از سیستم رادار تهاجمی APQ-164 ساخت شرکت نورتروپ گرومن که یک رادار چندحالته آرایه فازی الکترونیکی است که امکان نقشه برداریدقیق از سطح زمین را برای ردیابی اهداف و نیز پرواز به موازات عوارض زمینی را فراهم می سازد. همچنین مجموعه وسیعی از تجهیزات جنگ الکترونیکی مانند AN/ALQ-161 برای ارسال پارازیت و کور کردن رادارهای دشمن دارد. 

احتمال لغو پروژه F-35 توسط دونالد ترامپ

اف 35                                                                    اف 18 سوپرهورنت

دونالد ترامپ رییس جمهور منتخب آمریکا در توئیتر بسیار فعال است و بیشتر نظرات خود را در این رسانه اجتماعی بازتاب می دهد. آخرین رویکرد او در تدارکات دولتی، خبر از احتمال لغو پروژه جنگنده چندمنظوره F-35 و جایگزینی آن با مدل پیشرفته ای از F-18 به نام Super Hornet می دهد. ترامپ این توئیت را پس از ملاقات اخیرخود با مدیران اجرایی ارشد بوئینگ و لاکهیدمارتین منتشر ساخت.

جنگنده چندمنظوره F-35 بزرگترین برنامه دفاعی پنتاگون بوده و تخمین زده می شود تا انتهای کار و تدارک ناوگان جنگنده های نسل آینده آمریکا حدود 400 میلیارد دلار هزینه بردارد. برای لاکهیدمارتین، این برنامه آینده آن در صنعت هوافضا است. برنامه های ترامپ تهدیدی برای این شرکت بزرگ دفاعی بشمارمی رود.

در طول سال 2016 تعداد 285 فروند F-35 برای سه شاخه دفاعی آمریکا خریداری شده است. لیکن نیروی دریایی بواسطه تاخیر در تحویل مدل F-35C خرید 10 تا 15اف 18 سوپرهورنت شرکت بوئینگ را در برنامه کار خود قرار داده است.

در طول سالهای اخیر بوئینگ همواره دست اندرکار ارتقای سیستم های الکترونیکی، افزایش ظرفیت حمل سوخت و ویژگی های رادارگریزی اف 18 سوپرهورنت بوده و جنگنده قابل و بسیار ارزانتری از اف 35 را عرضه کرده است. وزارت دفاع آمریکا خرید 2158 فروند اف 35 را تا سال 2038 در بودجه دفاعی گنجانده است.

توسعه اف 35 با حسگرهای پیشرفته و قابلیت های رادارگریز خود سالها بطول انجامیده و میلیاردها دلار از بودجه اولیه خود فراتر رفته است. رهبر برنامه اف 35 در پنتاگون اخیرا اعلام کرده است که برای تکمیل توسعه این جت پیشرفته به 500 میلیون دلار دیگر نیاز است.

اف 35 تنها در صورتی به صرفه است که تعداد زیادی از آنها توسط آمریکا و متحدینش خریداری شود. هر کاهشی در تعداد از پیش تعیین شده، برهزینه تولید این جنگنده خواهد افزود.

اداره بودجه ایالات متحده در 8 دسامبر تخمین زد که اگر بجای خریداری اف 35 های بیشتر، سوپرهورنت و اف 16خریداری شود این امر 28 میلیارد دلار از مالیات ها خواهد کاست.

اخیرا دولت کانادا برنامه خود برای خرید اف 35 را لغو و به خرید سوپرهورنت روی آورده است. اف 18 سوپرهورنت دارای رادار آرایه فازی فعال (AESA) است که بر قابلیت های آن بسیارافزوده و پیشرفت های زیادی در زمینه پایداری و بقا در شرایط جنگی سخت حاصل نموده است. خط اثر راداری (RCS) پنجاه درصد کمتر از مدل های قبلی اف 18 است.

تاریخچه تکامل هواپیمای مدرن (1)

تالیف: اصغر ناصری

تکامل هواپیمای مدرن (بخش اول: 1903 تا 1918)

اولین پرواز یک هواپیمای موتوردار سنگین تر از هوا به خلبانی اورویل رایت در 17 دسامبر 1903 انجام گرفت. در اولین دهه پس از این رویداد تاریخ ساز، تعداد زیادی انواع مختلف هواپیما ساخته شد که تنها بر اساس خلاقیت مخترعان تکامل یافته بودند. تنها تعداد کمی از این هواپیماها قادر به پروز به مدت طولانی بودند. دانش و مهندسی پرواز هنوز در مراحل ابتدای خود بود و هواپیماها اغلب توسط افراد مبتدی ساخته می شدند.

اولین پرواز هواپیما در سال 1903 توسط برادران رایت، کیتی هاوک، آمریکا

آنگاه جنگ جهانی اول به سال 1914 فرارسید و هواپیما به عنوان یک وسیله جنگی مورد توجه قرار گرفت. تا انتهای جنگ در سال 1918 هواپیما به عنوان یک وسیله انعطاف پذیر و یک ماشین جنگی موثر مورد توجه تمام دولتهای متخاصم بود.

بطور کلی سه پارامتر مختلف مشخص کننده عملکرد یک هواپیما هستند: ضریب پسا در نیروی بالابر صفر (zerolift drag coefficient C_D,0)، مساحت پسا (drag area f) و ماکزیمم نسبت نیروی بالابر به پسا (L/D)_max.

ضریب پسا در نیروی بالابر صفر یک عدد بدون بعد است که میزان آیرودینامیکی بودن یک هواپیما را مشخص می کند. هرچه این عدد کوچکتر باشد هواپیما شکل آیرودینامیکی تمیزتری دارد. برای مثال مقدار این ضریب برای جنگنده P-51 ماستنگ آمریکا در زمان جنگ جهانی دوم برابر 0.0161 در مقایسه با 0.0771 برای جنگنده Fokker E-III جنگ جهانی اول بود. بدین ترتیب ماستنگ شکل آیرودینامیکی بسیار مناسب تری از جنگنده فوکر مزبور داشت.

فوکر E-III

ماستنگ پی 51

مساحت پسای f برابر است با حاصلضرب ضریب C_D,0 و مساحت بال. این عدد نشان دهنده میزان نیروی پسای تولید شده در اثر عبور جریان هوا از اطراف بدنه و بالهای هواپیماست. هرچه این عدد کوچکتر باشد نیروی پسا یا بازدارنده کوچکتری بر هواپیما وارد می گردد. برای مثال مساحت پسا برای P-51 برابر 3.57 فوت مربع در مقایسه با  12.61 فوت مربع Fokker E-III بوده که نشان دهنده ارتقای کارایی آیرودینامیکی هواپیما در یک دوره 25 ساله است. حداکثر سرعتی که هواپیما می تواند به آن دست یابد متناسب با ریشه سوم نسبت توان موتورها به مساحت پسا است.

مقدار نسبت حداکثر نیروی بالابر به پسا (L/D)_max معیاری از کارایی آیرودینامیکی هواپیما در حالت گشت زنی است و تناسب معکوس با نیروی پیشران (thrust) مورد نیاز برای نگه داشتن هواپیمایی با وزن معلوم در هوا دارد. بالهای هواپیما در اثر حرکت در جریان هوا تولید نیروی بالابر می کنند و تولید نیروی بالابر نیز به نوبه خود ایجاد پسا می کند که به پسای تولید شده در اثر نیروی بالابر موسوم است. این نیروی پسا به نسبت فاصله بین دو نوک بال به متوسط عرض مقطع بال بستگی دارد.

تکامل هواپیما در فاصله سالهای 1914 تا 1918

در فاصله سالهای جنگ جهانی اول انواع زیادی هواپیما ساخته شد که بیشتر آنها تنها در عرض چند هفته از مرحله طراحی به پرواز آزمایشی می رسیدند. برخلاف ساخت کارگاهی که قبل از سال 1914 رواج داشت، کم کم یک صنعت هواپیمایی توسعه یافته و دولتهای متخاصم در آن به سرمایه گذاری پرداختند. در فرانسه، آلمان و ایتالیا آزمایشگاههای دولتی برای تحقیق در دانش و فناوری هواپیما ایجاد شد و کمیته ملی مشورتی در هوانوردی (NACA) در 1915 به فرمان کنگره آمریکا تاسیس شد. لیکن برخلاف دولتهای اروپایی، ایالات متحده دارای یک نیروی هوایی متعلق به خود و یک صنعت هواپیماسازی واقعی نبوده و از هواپیماهای خریداری شده یا اجاره شده از کشورهای اروپایی استفاده می کرد.

هواپیماهای تک بال، دوباله و سه باله که بالهای آنها توسط سیم یا میله های تقویتی در جای خود مستحکم می شد فراوان بودند. برا ی اولین بار طراح هلندی آنتونی فوکر بال هواپیما به شیوه تیر یکسر گیردار را طراحی کرد که در داخل خود دارای سازه تقویتی بود و نیازی به نگهداری از بیرون نداشت. بیشتر هواپیماها اسکلت چوبی با لفاف سیمی و پوسته ای از پارچه داشتند. دورمر و یونکرس در آلمان جزو پیشتازان ساخت هواپیمای تمام فلزی بودند. لیکن هنوز آلیاژ سبک مناسب هواپیماهای تمام فلزی در دسترس نبود. بیشتر موتورهای پیستونی هواپیماها از نوع ساکن با میل لنگ دوار بود لیکن انواعی از موتورهای دوار با میل لنگ ثابت و سیلندهای دوران کننده نیز در دسترس بودند.

یکی از مهمترین جنگنده های این دوران سری فوکر آیندکر بود که برتری هوایی زیادی به نیروهای آلمانی می دادند. این جنگنده برای اولین بار از مسلسل همزمان شده استفاده می کرد که در آن با فشردن ماشه توسط خلبان، ملخ هواپیما لحظه ای ثابت می شد تا گلوله ها بتوانند از میان ملخ ها عبور کنند. مشخصات Fokker E-III در زیر آورده شده است (منبع: ویکی پدیا).

General characteristics

• Crew: 1
• Length: 7.2 m (23 ft 7 in)
• Wingspan: 9.52 m (31 ft 3 in)
• Height: 2.4 m (7 ft 10 in)
• Wing area: 16 m² (170 sq ft)
• Empty weight: 399 kg (880 lb)
• Gross weight: 610 kg (1,345 lb)
• Powerplant: 1 × Oberursel U.I 9-cyl. rotary engine, 75 kW (100 hp)

Performance

• Maximum speed: 140 km/h (87 mph; 76 kn)
• Endurance: 1.5 hours
• Service ceiling: 3,600 m (11,810 ft)
• Rate of climb: 3.333 m/s (656.1 ft/min)
• Time to altitude:
  • 1,000 m (3,281 ft) in 5 minutes
  • 3,000 m (9,843 ft) in 30 minutes
  Armament

• Guns: 1 × 7.92 mm (0.312 in) LMG 08/15 machine gun offset to starboard, synchronised to fire through the propeller.

در کنار جنگنده ها که نقش بمب افکن های تاکتیکی سبک را نیز ایفا می کردند، جنگ جهانی اول شاهد استفاده محدود از بمب افکن های استراتژیک بود. بمب افکن های این دوره وزن ناخالصی در حدود 4000 تا 8000 کیلوگرم بودند و برخی بمب افکن های خاص آلمانی به وزن 15000 کیلوگرم می رسیدند. حداکثر سرعت در حدود 140 کیلومتر در ساعت و سقف پرواز نیز به حدود 4000 متر می رسید. معروفترین بمب افکن استراتژیک این دوره Gotha G.IV آلمانی است که در بمباران شهرهای انگلستان در مقیاس محدود از آنها استفاده شد.

هندلی پیج بمب افکن معروف بریتانیا در 1917

(ادامه دارد)

توپهای ریلی الکترومغناطیسی چگونه عمل می کنند؟

به مدت چندین قرن باروت منشا اصلی نیروی پرتابی گلوله از یک اسلحه بوده است. اما باروت دارای سه محدودیت بزرگ است:

باروت باید همراه گلوله حمل شود که وزن گلوله را افزایش می دهد.

مهمات ساخته شده با باروت همواره خطر انفجاررا با خود دارند.

سرعت خروج گلوله باروتی از دهانه اسلحه محدود به حداکثر 1200 متر بر ثانیه است.

توپ ریلی الکترومغناطیسی (electromagnetic rail gun) یکی از ابداعات صنایع نظامی برای غلبه بر این محدودیت هاست. با استفاده از یک میدان مغناطیسی که توسط جریان برق تامین می شود، یک توپ ریلی می تواند گلوله ای را با سرعت 16 هزار متر بر ثانیه پرتاب کند. در حالی که توپهای دریایی کنونی دارای برد حداکثر 20 کیلومترند، توپ ریلی می تواند در عرض شش دقیقه تا فاصله 400 کیلومتری پرتاب کند.

یک توپ ریلی در حقیقت یک مدار الکتریکی بزرگ است که از سه قسمت ساخته شده است:

یک منبع قدرت که می تواند جریانی با شدت میلیونها آمپر تولید کند.

جفتی ریلهای موازی از فلزی رسانا مانند مس که می تواند تا 9 متر طول داشته باشد.

یک آرمیچر متحرک که فاصله میان ریلها را پر می کند. این آرمیچر یک گلوله دارت مانند را در بر می‌گیرد. در برخی توپهای ریلی از یک آرمیچر پلاسمایی استفاده می شود که در آن ورقه فلزی نازکی در عقب یک گلوله غیررسانا قرارمی گیرد. وقتی جریان از درون این ورقه می گذرد، بخار شده و به یک پلاسما (نیمه جامد) تبدیل می شود که قادر به هدایت جریان است.

وقتی یک جریان الکتریکی از ترمینال مثبت منبع تغذیه وارد شده و به ریل مثبت می رسد، از عرض آرمیچرعبور کرده و به ریل منفی رسیده و دوباره به منبع تغذیه بر می گردد.عبور جریان الکتریکی از هر سیمی تولید یک میدان مغناطیسی در پیرامون آن می کند. تیروی مغناطیسی تولید شده دارای شدت و جهتی معین است. در یک توپ ریلی، دو ریل مانند سیم عمل می کنند و یک میدان مغناطیسی پیرامون هر ریل ایجاد می شود. خطوط نیروی میدان مغناطیسی در ریل مثبت خلاف جهت حرکت عقربه‌های ساعت و در ریل منفی در جهت حرکت عقربه های ساعت جریان دارند. میدان مغناطیسی بین ریل ها جهتی رو به بالا دارد.

همانطور که دیده میشود نیروی لورنتز موازی ریلها و به سمت مخالف منبع تغذیه عمل می کند. اندازه نیرو با فرمول F=(i)(L)(B) داده می شود که F نیروی خالص، i  شدت جریان الکتریکی، L طول ریلها و B شدت میدان مغناطیسی است. با استفاده از شدت جریانی به میزان میلیونها آمپر می توان نیروی پرتابی بسیار بزرگی تولید کرد که قادر است گلوله را با سرعت بالایی به بیرون پرتاب کند. با خروج گلوله مدار الکتریکی باز شده و جریان و در نتیجه نیرو قطع می شود.

توپهای ریلی به علت سبکی و سرعت بالای پرتاب گلوله مورد توجه نیروی دریایی کشورهای مختلف قرار گرفته اند. لیکن توان بالای موردنیاز آنها هنوز یکی از محدودیت های این سلاح بشمار می رود.

گردآوری و ترجمه: اصغر ناصری

منبع: How Stuff Works

یکپارچه سازی جنگنده F-35 و سامانه دفاعی Aegis

قابلیت محدود جنگنده F-35 در حمل موشک های هوا به هوا همواره مورد انتقاد مخالفین برنامه توسعه این هواپیمای جنگی بوده است. اما این جنگنده بنا بر ادعای ارتش آمریکا اکنون به قابلیتی دست یافته است که میتواند این محدودیت را بطور کامل رفع کند. در یک آزمایش اخیر، حسگرهای این هواپیما یک هدف هوابرد را تعیین موقعیت کرده و داده های مربوطه را به یک سایت دفاع موشکی Aegis ارسال کردند. این سامانه در حالی که خارج از برد آشکارسازی هدف مربوز واقع شده بود، موشکی را بسوی موقعیت تعیین شده توسط F-35 ارسال کرد که با موفقیت توانست هدف مربوز را نابود کند.

سامانه شبکه ضدهوایی آتشباری یکپارچه نیروی دریایی (NIFC-CA) این قابلیت را دارد که داده های حاصل ازانواع گوناگونی از حسگرها را با هم ترکیب کرده و از آنها برای نابودی تهدیدات قریب الوقوع استفاده نماید.

جنگنده رادارگریز F-35 مرتبط ترین جنگنده دنیاست. بدین معنی که کامل ترین مجموعه حسگرهای پیرامونی را داشته و حجم عظیمی از داده ها را می تواند برای پایگاه های شناسایی دیگر بطور آنلاین ارسال کند. بدین ترتیب این جنگنده می تواند بطور مخفیانه و خارج از پوشش راداری به عمق خاک دشمن نفوذ کرده و با شناسایی اهداف، داده های آنها را به یک سایت دوردست مانند رزمناو مجهز به Aegis ارسال کند. بدین ترتیب می تواند تعداد نامحدودی از اهداف دشمن را بدون حتی شلیک یک گلوله نابود کند.

موشک پیشرفته SM-6 که درسامانه Aegis استفاده می شود یک موشک 7 متری فراصوت است که می تواند اهداف هوابرد مانند هواپیما، موشک بالیستیک یا موشک کروز را جستجو کرده و با مانورهای پیچیده آنها را ردیابی و منهدم کند. اندازه بزرگ این موشک باعث می شود برای هواپیماهای جنگی غیرقابل حمل باشد اما یکپارچه سازی سامانه NIFC-CA با جنگنده F-35 این قابلیت را فراهم می سازد که F-35 عملا بتواند از این موشک‌ها برای نابودسازی اهداف آشکارسازی شده استفاده نماید.

موشک SM-6 بسیار موثر و انعطاف پذیر است و می تواند اهدافی را که فراتر از برد سامانه Aegis هستند مورد هدف قرار دهد. بنابراین به یک هواپیمای رادارگریز نیاز است که بتواند داده های لازم را از فاصله دور برای آن بفرستد.

در سالهای اخیر روسیه و چین با استفاده از سامانه های دفاعی پیشرفته و دوربرد خود حبابهای عظیمی پیرامون مناطق تحت نفوذ خود ایجاد کرده‌اند که ورود به آنها برای رزمناوها یا جنگنده‌های نسل چهارم ناتو غیرممکن است. اما یک جنگنده رادارگریز نسل پنجمی با امکان sensor fusion می‌تواند به این فضاها نفوذ کرده و مکان سامانه‌ها ضدهوایی آنها را شناسایی کند.

منبع: Lockheed Martin Website