موشک بالستیک ضد کشتی چین

به تازگی چین بکارگیری موشک های دوربردی را آغاز کرده است که توانایی هدف قراردادن ناوهای هواپیمابر آمریکا را دارند. تصویر زیر چگونگی عملکرد این سلاح تهاجمی را نشان می دهد: 

 

هشدار دهنده ترین سلاحی که چین برای ممانعت از دستیابی آمریکا به آبهای شرق و جنوب چین ابداع کرده، موشک بالستیک ضدکشتی (ASBM) است که می تواند یک ناو هواپیمابر در حال حرکت را هدف قرار دهد. این موشک که بر روی یک خودروی پرتاب کننده متحرک نصب می شود دو مرحله ای است و در مسیر پرواز خود از جو خارج می شود. سپس در مرحله ورود مجدد به داخل جو زمین از باله‌های خود برای مانور دادن با سرعت بالای صوت استفاده می کند. سرجنگی این موشک مجهز به راداری است که با پردازش پالس های متعدد ارسال شده هدف را پیدا می کند. سپس جستجوگر مادون قرمز آن در مرحله پایانی بر روی هدف قفل می کند تا بتواند آنرا مورد اصابت کشنده قرار دهد. 

موشک ضدکشتی چین با نام DF-21D که ناتو آنرا با نام CSS-5 می شناسد، حدود 3000 کیلومتر برد دارد و توسط دو ماهواره نظامی معروف چین اطلاعات لازم برای تقرب به هدف را دریافت می کند. این موشک در سال 2006 مورد آزمایش قرار گرفته است و نخستین موشک بالستیک ضدکشتی دنیا محسوب می شود. 

از سوی دیگر مجهز بودن به رادار یک خطر بالقوه برای موشک بوجود می آورد و آن امکان منحرف کردن موشک با فریب دهنده های راداری یا Decoy می باشد. 

منابع :   

1. Popular Mechanics 

2. WikiPedia

تکنولوژی رادارگریز

ترجمه و تلخیص: اصغر ناصری 

رادارگریزی (Stealth) به عمل پنهان شدن یا گریختن از دید رادار و وسایل آشکارساز گفته می‌شود. رادارگریزی بیش از اینکه یک تکنولوژی باشد، یک مفهوم است که گستره وسیعی از تکنولوژی ها و ویژگی های طراحی را در بر می گیرد. به عنوان یک مفهوم، رادارگریزی چیز جدیدی نیست. اولین بار در جنگ جهانی دوم زیردریایی ها از روکش های ویژه ای بر روی پریسکوپ های خود استفاده کردند تا از دید رادارها بگریزند.

در مورد هواپیماها، رادارگریزی به معنی پنهان شدن در برابر آشکار سازی توسط رادار است. پس از جنگ دوم جهانی برخی طراحان هواپیما و استراتژیست ها نیاز به طراحی هواپیمایی که خط اثر راداری (radar signature) کوچکی داشته باشد را احساس کردند (یک خط اثر راداری بزرگی اثری است که یک هواپیما بر روی صفحه رادار در یک زاویه و مسافت مشخص بجای می گذارد. از خط اثر راداری اغلب به سطح مقطع راداری یا radar cross section یاد می شود). ولیکن به مدت چندین سال، توانایی آنها برای پنهان شدن از رادار به دلایل متعددی محدود بود. یک محدودیت عمده،‌ ناتوانی طراحان هواپیما در تعیین نحوه دقیق انعکاس امواج رادار از روی هواپیما بود.

در قرن نوزدهم فیزیکدان اسکاتلندی جیمز کلرک ماکسول یک سری فرمولهای ریاضی ابداع کرد که نحوه تفرق و بازتابش تشعشع الکترومغناطیسی از روی یک شکل هندسی معین را پیش بینی می کرد. این معادلات بعدا توسط دانشمند آلمانی آرنولد یوهان زومرفلد تصحیح شدند. اما برای مدتی طولانی، حتی پس از آنکه طراحان هواپیما سعی کردند خط اثر رادار در هواپیماهایی مانند U-2 و A-12 را در انتهای دهه 1950 کاهش دهند، بزرگترین مانع در برابر موفقیت آنان فقدان مدلهای نظری درباره نحوه بازتاب امواج از روی یک صفحه بود. در دهه 1960 دانشمند روسی پیوتر اوفیمتسوف معادلاتی برای پیش بینی بازتاب امواج الکترومغناطیسی از اشکال دو بعدی ساده ابداع کرد. کارهای او بدست دانشمندان آمریکایی نیز رسید.

در سالهای ابتدایی دهه 1970 تعدادی از طراحان و دانشمندان آمریکایی به این نتیجه رسیدند که می توان با نظریات علمی موجود هواپیمایی با سطح مقطع راداری کاهش یافته تولید کرد. شرکت هواپیمایی لاکهید تحت قراردادی با آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی، بزودی کار بر روی جنگنده رادارگریز F-117 را آغاز نمود.

F-117 Nighthawk 

طراحان هواپیما سطح مقطع راداری یک هواپیما را بر حسب دسی‌بل متر مربع اندازه گیری می‌کنند. این معیار، بازتاب پذیری امواج رادار از سطح هواپیما را با یک کره آلومینیومی با اندازه معین مقایسه می کند. بمب افکن B-2 بنا به گزارشات سطح مقطع راداری برابر با یک تیله آلومینیومی دارد. شکاری F-22 نیز سطح مقطع راداری در همین حدود دارد در حالیکه این پارامتر در مورد F-117 کمی بزرگتر است، یعنی F-17 نسبت به این هواپیماها کمتر رادارگریز است. جنگنده نوین F-35 سطح مقطع راداری در حد یک توپ گلف آلومینیومی دارد. بمب افکن قدیمی تر B-1 اثری معادل یک توپ آلومینیومی یک متری بر صفحه رادار می‌گذارد در حالی که بمب افکن بی 52، یک هواپیمای غول پیکر غیر رادارگریز اثری معادل یک توپ کروی عظیم با قطر 50 متر بر صفحه رادار می‌گذارد بنابراین براحتی در صفحه رادار قابل آشکارسازی است.

B-2 Spirit

مهندسین در طراحی یک هواپیمای رادارگریز سعی می‌کنند بدنه هواپیما را طوری طراحی کنند که امواج راداری را جذب یا متفرق کند تا به گیرنده های دشمن بازنگردند. جذب امواج رادار با مواد ویژه‌ پوششی یا بطریق بدام انداختن امواج در داخل سازه هواپیما انجام می شود. تفرق امواج نیز با طراحی هوشمندانه بدنه هواپیما انجام می شود. بعضی از قسمت های هواپیما بازتاب کننده های خوبی برای امواج رادار هستند. برای مثال کابین خلبان امواج رادار را مستقیما بسوی منبع ارسال کننده بر می گردانند. بنابراین باید کابین های خلبان بدقت طراحی شوند و با مواد جاذب امواج پوشش داده شوند. ورودی های موتور نیز باید طوری طراحی شوند که امواج ردار به تیغه های توربین نرسند بلکه در داخل ورودی با انعکاس های متوالی بدام افتد. سطوح دم بجای عمودی بودن با زاویه های تند ساخته می شوند تا امواج رادار را در جهات مخالف منبع آن پراکنده کنند. 

 

طراحی خاص دم ها و کابین جنگنده F-22

مرجع اصلی: 

http://centennialofflight.gov/essay/Evolution_of_Technology/Stealth_tech/Tech18.htm

کنترل پرواز در هواپیما

برای کنترل هواپیمای در حال پرواز، خلبان از سطوح کنترل پرواز استفاده می نماید. سطوح کنترل پرواز شامل انواع زیر هستند: 

  

1. آیلیرون ها

در هر طرف بال یک آیلیرون (Aileron) قرار دارد. با چرخاندن اهرم پرواز به سمت چپ و راست این سطوح به حرکت در می‌آیند.  

حرکت آیلیرون ها شکل بال را عوض کرده و در یک طرف انحنای بیشتری بوجود می‌آورد. در نتیجه در سمتی که آیلیرون به بالا خم شده نیروی پسای (drag) بیشتری به سمت پایین بوجود آمده و بطور عکس در سمت مقابل نیروی بالابرنده بیشتر می‌شود. در نتیجه هواپیما به پهلو می چرخد. 

آیلیرون ها با قطعه متحرک شکان عمودی (رادر) بطور هماهنگ حرکت کرده و باعث چرخش هواپیما می شوند. این موضوع به گردش سرپیچ یک خودرو می ماند. اگر جاده شیبی به جهت مرکز انحنای جاده داشته باشد، بطوری که خودرو در هنگام گردش به پهلو خم شود، دور زدن آسانتر صورت می‌گیرد. 

 

گردش هواپیما به پهلو برای دور زدن آسانتر 

عملی که هواپیما به هنگام حرکت دادن آیلیرونها انجام می دهد غلتش یا roll نام دارد. 

 

2. رادر 

رادر (Rudder) یک سطح کنترلی روی دم است. 

خلبان با فشار روی پدالهای رادر آنرا به حرکت در می‌آورد. با فشار دادن پدال چپ رادر به سمت چپ چرخیده و دم به سمت راست حرکت می کند. فشار روی پدال راست عکس این واکنش را بدنبال دارد. 

حرکت رادر باعث گردش نوک هواپیما به چپ یا راست می شود. 

حرکت رادر باعث عملی به نام Yaw می شود. 

3. بالابرها (Elevetors) 

بالابرها روی دم های افقی قرار دارند. حرکت دادن بالابر باعث بالا یا پایین رفتن نوک هواپیما می‌شود و صعود یا نزول هواپیما را موجب می‌شود. 

خلبان با کشیدن اهرم پرواز به سمت خود یا هل دادن آن به جلو باعث حرکت بالابرها می شود. 

حرکت دادن بالابرها باعث بالا و پایین رفتن دم شده و نوک هواپیما نیز از این حرکت تبعیت می کند. 

حرکتی که هواپیما به هنگام جابجایی بالابر انجام می دهد Pitch نام دارد.  

   

سه حرکت چرخشی یک هواپیما

منبع اصلی: 

1. http://www.aviatorwebsite.com/education/control-surfaces.php 

2. http://quest.arc.nasa.gov/aero/virtual/demo/aeronautics/tutorial/ 

ناوهای هواپیمابر

 تالیف و گردآوری: اصغر ناصری (asna50@yahoo,com)  

هر ناو هواپیمابر در حقیقت یک مجتمع نظامی عظیم است. ابرناوهای هواپیمابر طولی در حدود 330 متر و ارتفاعی معادل یک ساختمان 20 طبقه دارند. منظره روی عرشه آنها براستی خیره کننده است: خدمه ناو می توانند هر 25 ثانیه یک هواپیما را از روی عرشه آن به پرواز درآورند و این کار در فضایی بسیار محدودتر از باندهای پرواز زمینی انجام می شود. ناوهای هواپیمابر بزرگ محسور کننده ترین ماشین آلاتی هستند که توسط بشر اختراع شده اند.  در ساده ترین شکل، یک ناو هواپیمابر در اصل یک کشتی است که به عرشه پرواز برای هواپیما مجهز شده است. اما ناوهای امروزی یک فرودگاه بسیار مجهز محسوب می شوند.

 در طول جنگ جهانی اول ناوهای هواپیمابر حضور مهمی نداشتند. لیکن در جنگ دوم نقشی مرکزی ایفا کردند. به عنوا مثال حمله 1941 ژاپن به پرل هاربر، پایگاه نیروی دریایی آمریکا در اقیانوس آرام به کمک ناوهای هواپیمابر انجام شد. گرچه ناو هواپیمابر خود یک سلاح نظامی عمده محسوب نمی شود، نیروی هوایی که به خود حمل می کند می تواند برتری نظامی بزرگی ایجاد کند. 

ناوهای هواپیمابر می توانند با سرعت 64 کیلومتر بر ساعت در پهنه دریاها حرکت کنند و بدین وسیله به هر نقطه ای از آبهای آزاد دنیا بروند. ایالات متحده آمریکا با شش گروه هواپیمابر (هر گروه متشکل از یک ناو هواپیمابر و بین شش تا هشت رزمناو است) بزرگترین ناوگان را در تمام دنیا دارد. 

یک ناو هواپیمابر کلاس نیمیتز بیش از یک میلیارد قطعه دارد، لیکن در یک نگاه کلی از قسمت های عمده ای تشکیل شده که در دیاگرام زیر نشان داده شده  است. 

 

بدنه کشتی هواپیمابر از صفحات فولادی بسیار مستحکم ساخته شده است. قسمت زیر آب کشتی گرد و نسبتا باریکتر است در حالیکه عرشه پهن و وسیع است تا مکانی برای نشست و برخاست هواپیما فراهم کند. کف کشتی دو لایه است تا در صورت انهدام لایه بیرونی در اثر برخورد با صخره های زیر آبی، مین یا اژدر، لایه داخلی از تراوش گسترده آب به داخل جلوگیری کند. 

تقریبا تمامی ناوهای هواپیمابر آمریکا در بندر نیوپورت ویرجینیا در مکانی که متعلق به شرکت نورتروپ گرومن است ساخته می شوند. کشتی ابتدا به صورت قطعاتی با وزن بین 80 تا 900 تن ساخته شده و سپس سرهم می شود. یک ناو هواپیمابر ممکن است بیش از 200 عدد از این قطعات پیش ساخته داشته باشد. 

 

دو رآکتور هسته ای ناو در مکانی محافظت شده با زره های فولادی و سربی قطور در مرکز کشتی قرار دارند و بخار آب فشار قوی تولید شده توسط گرمای ناشی از آنها می تواند توربینی با قدرت 280 هزار اسب بخار را بگرداند. چهار توربین بخار کوچکتر نیروی برق مورد نیاز کشتی را فراهم می کنند. از این برق برای تامین مصارف داخلی استفاده می شود. یک ناو هواپیمابر دارای کارخانه تولید آب شیرین است که می تواند روزانه 150000 لیتر آب دریا را تصفیه و نمک زدایی کند. این مقدار برای مصرف 2000 خانه کافی است. 

عرشه پرواز یک ناو هواپیمابر خطرناک ترین مکان دنیا برای کار است. تنها یک لحظه بی دقتی می تواند خطر مرگ را برای پرسنلی که نزدیک یک هواپیمای در حال پرواز یا فرود هستند بدنبال داشته باشد. 

برای برخاستن سریع هواپیما از روی عرشه پرواز از ابزاری به نام منجنیق (catapult) استفاده می شود. هر منجنیق از دو پیستون تشکیل شده که داخل دو سیلندر موازی حرکت می کنند. این سیلندرها که طولی برابر یک زمین بازی دارند زیر عرشه پرواز جاسازی شده اند. پیستونها دارای یک آویزه فلزی در بالای خود هستند که در شیار باریکی در بالای سیلندرها حرکت می کنند. 

برای آماده سازی هواپیما جهت برخاست، خدمه هواپیما را به ابتدای یک منجنیق برده و میله یدک کش متصل به ارابه پرواز جلوی هواپیما را به آویزه پیستونها وصل می کنند. سپس افسر مسئول منجنیق شیرها را باز می کند تا سیلندرها با بخار فشار بالای تولید شده در رآکتورهای کشتی پر شوند. نیروی تولید شده پیستونها را به جلو رانده و هواپیمای متصل به آویزه را به جلوی عرشه پرتاب می کند. بدین ترتیب هواپیما می تواند با کسب سرعت لازم،‌ طی مسیر کوتاهی از روی عرشه بلند شود.

 

برای مطالعه بیشتر به مقاله زیر مراجعه کنید: 

www.howstuffworks.com/aircraft-carrier.htm/printable 

بالهای دلتا شکل و مزیت های آیرودینامیکی آن

 گردآوری و تالیف: اصغر ناصری ([e-mail]) 

بالهای مثلثی شکل یا دلتاشکل یکی از طرحهای خاص آیرودینامیکی برای بال هواپیما هستند که ایده اولیه آنها درسال 1931 در آلمان توسط الکساندر لیپیش شکل گرفت. لیکن این گونه بالها در سرعت های پایین نمی توانستند پایداری پرواز کافی برای هواپیما فراهم سازند. 

بالهای دلتا شکل زاویه رو به عقب بزرگی برای بال فراهم می کنند که باعث می شود لبه حمله بال با امواج ضربه ای تولید شده هنگام عبور از دیوار صوتی (گذر از سرعت پایین صوت به سرعت بالای صوت) برخورد نداشته باشند. این زاویه رو به عقب بال باعث کاهش سرعت هوا در راستای عمود بر لبه حمله می شود به طوری که حتی در سرعت های بالای صوت سرعت هوای که روی بال جریان می یابد پایین تر از سرعت صوت است. 

هم چنین سطح زیاد بال در مقایسه با بالهای به عقب برگشته معمولی باعث کاهش بارگذاری روی واحد مساحت بال ( wing per-unit loading) می گردد. این عامل در افزایش مانورپذیری هواپیما نقش اساسی دارد. بالهای دلتاشکل همچنین به علت ریشه بزرگ بال استحکام زیادی دارند و حجم زیادی برای مخازن ذخیره سوخت می توانند فراهم کنند. 

معایب بالهای دلتاشکل 

عیب عمده بالهای دلتاشکل این است که در سرعت های پایین بویژه هنگام فرود نیروی پسای زیادی تولید می کنند که می تواند به از دست رفتن سریع انرژی هواپیما منجر شود. اصولا بالهای طراحی شده برای سرعت های بالا در سرعت های پایین خطرناک هستند. 

تاریخچه بکارگیری بالهای دلتاشکل 

اولین هواپیمای نظامی که از این نوع بال استفاده کرد F-102 آمریکایی بود که در جنگ ویتنام به عنوان اسکورت بمب افکن های استراتژیک مورد استفاده قرار می گرفت. 

 

یکی از معروفترین هواپیماها با بال دلتا شکل میگ 21 شوروی بود که در زمان خود یکی از موفق ترین هواپیماهای شکاری محسوب می شد. مدرنترین هواپیمایی که اکنون از این نوع پیکربندی بال استفاده می کند یوروفایتر تایفون است که در چند کشور اروپایی طراحی و ساخته شده و جزو جنگنده های اصلی پیمان ناتو است.

 

منبع اصلی: WikiPedia