جنگنده های نسل ششم

جنگنده های نسل ششم

گردآوری و تالیف: اصغر ناصری

جنگنده های نسل پنجم دارای مشخصاتی از قبیل رادارگریزی و لینک داده ها برای ارسال و دریافت سریع داده هستند. این مشخصات به جنگنده های مزبور امکان می دهد به مناطق دشمن با پوشش راداری سنگین نفوذ کرده و با دریافت داده های آگاهی موقعیتی از منابع مختلف زمینی، هوایی و ماهواره ای، از موقعیت دقیق اهداف و مخاطرات پیرامون بخوبی آگاه باشند. ابرکامپیوترهای موجود در این هواپیماها امکان می دهد نقشه دقیقی از اهداف زمینی با قدرت تفکیک بالا تهیه شده و خلبان بتواند از ارتفاع بالا اهداف زمینی متحرک را با بمب های هوشمند با دقتی بسیار بالا مورد هدف قرار دهد. توسعه جنگنده های نسل پنجم پاسخی بوده است به پیشرفت تکنولوژیکی موشک های زمین به هوا و ابداع رادارهای اسکن الکترونیکی آرایه فازی که قادرند ده ها هدف را همزمان بطور پیوسته در برد و ارتفاع زیاد مورد ردیابی قرار دهند. این پیشرفت ها فضای هوایی دشمن را برای هواپیماهای نسل چهارم مانند F-15C و F-16 بسیار خطرناک ساخته است.

ویژگی های اصلی جنگنده های نسل پنجمی را مطابق زیر می توان برشمرد:

-         شکل خاص بدنه که باعث تفرق امواج رادار و کاهش احتمال دیده شدن در رادار می شود.

-         بکار رفتن مواد جاذب امواج راداری در پوسته بدنه هواپیما که امواج رادار را بجای بازتاب، جب کرده و در خود مستهلک می کنند.

-         طراحی خاص اگزوز هواپیما برای کاهش اثرات حرارتی و احتمال ردیابی توسط حسگرهای حرارتی

-         استفاده از سیستم های کامپیوتری پیشرفته برای ترکیب داده های حاصل از رادار و تمامی حسگرهای هواپیما و بدست آوردن تصویر با کیفیت بالا از صحنه نبرد (data fusion)

-         امکان ارتباط آنلاین با هواپیماهای خودی و مبادله داده ها با استفاده از دیتا لینک های پر سرعت

-         امکان حمل سلاح در داخل بدنه برای کاهش خط اثر راداری هواپیما

-         امکان حرکت با سرعت بالای صوت بدون استفاده از پس سوز (super cruise) . این امر باعث کاهش اثر حرارتی هواپیما در سرعت های بالا و کاهش مصرف سوخت می شود.

-         استفاده از رادار با تشعشع کم برای کاهش امکان آشکارسازی فعالیت راداری هواپیما توسط دشمن

نیروی هوایی ایالات متحده تنها کشوری در جهان است که جنگنده های نسل پنجمی آماده رزم دارد. جنگنده های نسل پنجمی F-22 Raptor و F-35 Lightning II ساخت لاکهید مارتین برای ماموریت هایی مانند برتری هوایی، حمله به اهداف زمینی، شناسایی و دفاع هوایی ساخته شده اند. در سالهای اخیر، روسیه جنگنده Sukhoi Su-57 را عملیاتی کرده و چین نیز J-20 رادارگریز را وارد مراحل آزمون عملیاتی مقدماتی کرده است. کشورهای ژاپن، هند و ترکیه نیز پروژه هایی در این زمینه را دنبال می کنند. رقابت در زمینه توسعه جنگنده‌های نسل پنجم باعث شده قدرتهای بزرگ نظامی جهان به نسل جدیدی از هواپیماهای جنگی اندیشیده و در این موضوع سرمایه گذاری کنند.

        

 جنگنده های F-22 و  F-35                سوخوی Su-57

جنگنده های نسل ششم

با وجود گذشت بیست سال از طراحی F-22 Raptor، جنگنده های نسل پنجم هنوز به پلتفورم های قابل اعتمادی مانند F-15 تبدیل نشده اند. از این گذشته حمل سلاح در داخل بدنه باعث شده قابلیت حمل سلاح توسط جنگنده‌های رادارگریز محدودتر از جنگنده های قدیمی تر باشد.

به نظر می رسد روسها سرگرم مطالعه بر روی مشخصات جنگنده نسل ششم با استفاده از پلتفورم سوخوی 57 هستند. پروژه های توسعه جنگنده نسل ششم در آمریکا همچنان محرمانه باقی مانده است لیکن بنظر می رسد مشخصات اصلی این جنگنده ها بشرح زیر باشد:

-         رادارگریزی هواپیماها با حذف دم و بدنه و بال یکپارچه ارتقا یافته است.

-         هواپیما می تواند با تغییر سطوحی شکل خود را در پرواز تغییر داده و برای بهینه سازی هوشمند عملکرد خود بسته به نوع ماموریت مطابقت پیدا کند.

-         موتور هواپیما دارای جریان هوای پیرامون اتاقک احتراق است که دمای گازهای خروجی را کاهش داده و از اثرات حرارتی خروجی موتور می کاهد.

-         هواپیما قادر است مسافت های طولانی را با سرعت بالای صوت بدون استفاده از پس سوز طی کند.

-         با استفاده از مایکروالکترونیک پیشرفته و یکپارچگی تمامی حسگرها، نیاز به رادار دماغه که تشعشعات زیادی می پراکند حذف شده است.

-         هواپیما احتمالا مجهز به توپ لیزری است که می تواند به تعداد نامحدودی هدف را مورد اصابت قرار دهد.

-         هواپیما دارای امکان ارتباط با ماهواره، ایستگاه های زمینی، هواپیماهای آواکس و سایر هواپیماهای خودی و ترکیب تمامی داده های دریافتی برای دستیابی به تصاویر با کیفیت بالا از صحنه نبرد است.

-         بجای سیستم fly-by-wire از فیبر نوری برای ارتباطات داخلی هواپیما استفاده خواهد شد که علاوه بر کاهش وزن، سرعت انتقال داده ها را چندین برابر افزایش خواهد داد.

        

طرح مفهومی نورثروپ گرومن برای جنگنده نسل ششم                            طرح مفهومی بوئینگ برای جنگنده نسل ششم

در تالیف این مقاله از بخشی از منبع زیر استفاده شده است:

What the United States expects from the sixth generation fighter aircraft, Center for Air Power Studies (CAPS), 23 March 2016.

بمباران درسدن

تا فوریه 1945 متفقین حلقه محاصره تنگی به دور آلمان نازی کشیده بودند. در غرب، پاتک ناامیدانه آلمانها بر علیه متفقین در جنگلهای آردن بلژیک به یک شکست کامل انجامیده بود. در شرق، ارتش سرخ پروس غربی را محاصره کرده و به رودخانه آدر رسیده بود که کمتر از 80 کیلومتر با برلن فاصله داشت. از لوفت وافه، نیروی هوایی سربلند آلمان نیز اسکلتی بیشتر نمانده و متفقین بر آسمان اروپا حکومت بلامنازعی داشتند و روزانه هزاران تن بمب بر آلمان فرو می ریختند.

در کنفرانس یالتا رهبران سه قدرت اصلی متفقین، فرانکلین روزولت رییس جمهور آمریکا، وینستون چرچیل نخست وزیر انگلستان و ژوزف استالین رهبر شوروی بر سر نقشه دنیای پس از جنگ توافق کردند. چرچیل و روزولت به استالین قول دادند برای هموار کردن راه پیشروی روسها در شرق آلمان همچنان به بمباران خاک اصلی آلمان ادامه دهند.

تکنیک مورد استفاده متفقین برای نابودی زیرساخت صنعتی آلمان و درهم شکستن روحیه مردم غیرنظامی این کشور، بمباران گسترده شهرها با استفاده از بمب های آتش زا بود. این بمب ها که با استفاده از مواد فسفری ساخته شده بودند با ایجاد آتش گسترده تولید طوفان های آتشین و بسیار سوزانی می کردند که همه چیز را کام خود فرو می بردند. متفقین هیچگاه غیرانسانی بودن این روشها را نپذیرفتند. استدلال آنها برای تخریب گسترده شهرهای آلمان و کشتار غیرنظامیان این بود که شهروندان آلمان سربازانی را پرورش دادد که مسئول مرگ 10 میلیون تن از نیروهای متفقین و تعداد بیشتری غیرنظامیان بودند. تصمیم به بمباران درسدن در پناه چنین توجیحاتی گرفته شد.

فوریه 1945: کشتار هولناک درسدن

تا پیش از جنگ جهانی دوم درسدن بواسطه معماری خیره کننده و موزه های آن یکی از زیباترین شهرهای دنیا بشمار می آمد. سهم درسدن در جنگ در مقایسه با سایر شهرهای آلمان بسیار اندک بود. در فوریه 1945 مردم بسیاری از شهرهای شرقی آلمان که از برابر نیروهای روس گریخته بودند به این شهر پناه آورده بودند. هیتلر بیشتر نیروهای باقیمانده خود را برای دفاع از برلن فراخوانده بود و نیروهای دفاعی در درسدن اندک بودند. احتمال کمی بود که درسدن هدف عمده ای برای حمله نیروهای متفق باشد.

 درسدن پیش از جنگ

حمله غیرمنتظره متفقین به درسدن در 13 فوریه آغاز شد. صدها بمب افکن لنکستر انگلیسی محموله مرگبار خود را بدون تمایز بر سر شهر ریختند. دفاع هوایی شهر آنقدر ضعیف بود که تنها شش بمب افکن لنکستر سرنگون شدند. تا صبح آنروز حدود 800 بمب افکن بریتانیا حدود 1400 تن بمب سنگین و بیش از 1100 تن آتش زا بر درسدن ریختند. طوفان آتش زای سهمگین ناشی از این بمباران بیشتر شهر را ویران ساخته و تعداد کثیری از مردم بی دفاع را زنده زنده سوزانید. ساعاتی بعد بیش از 200 بمب افکن آمریکایی خطوط راه آهن، پل ها و زیرساخت حمل و نقل شهر را بمباران کردند. در 15 فوریه 200 بمب افکن آمریکایی دیگر 950 تن ماده منفجره و بیش از 290 تن ماده آتش زا بر شهر ریختند. تا پیش از پایان جنگ، نیروی هوایی هشتم آمریکا حدود 2800 تن بمب دیگر بر درسدن ریختند.

درسدن صبح پس از بمباران

در مورد تعداد کشته شدگان این بمبارانهای هولناک اختلاف نظر زیادی وجود دارد. برخی آمارها از تلفات 200 هزار غیرنظامی خبر داده اند که بدین ترتیب از تعداد کشته شدگان هیروشیما یا ناکازاکی تجاوز می کند. بسیاری معتقدند بمباران درسدن نمونه کامل یک جنایت جنگی بوده است، لیکن متفقین هیچگاه این اتهام را نپذیرفتند.

https://www.history.com/topics/world-war-ii/battle-of-dresden

آلیاژهای آلومینیوم مورد استفاده در صنایع هوایی

آلیاژهای آلومینیوم مورد استفاده در صنایع هوایی

آلیاژهای آلومینیوم در اواخر دهه 1920 جایگزین چوب در بدنه هواپیماها شدند و از آن زمان تاکنون یکی از مصالح اصلی بکار رفته در این صنعت بوده اند. هم اکنون آلیاژهای آلومینیوم با استحکام بالا از مصالح اصلی بدنه هواپیماها بشمار می روند لیکن بتدریج مواد ترکیبی جای آنها را خواهند گرفت.

جذابیت آلومینیوم در قیمت نسبتا پایین و سبکی آن است، فلزی که می تواند تا سطوح استحکام بالایی تحت عملیات حرارتی قرار گیرد. از جمله معایب آلومینیوم نیز ماژول الاستیسیته پایین آن و در مورد آلیاژهای با استحکام بالا، استعداد خوردگی است.

از زمان ابداع آلیاژهای آلومینیوم در دهه 1920 ارتقای قابل توجهی در آلیاژهای آلومینیوم ایجاد شده است. این بهبودها نتیجه ای از درک ترکیب شیمیایی، کنترل ناخالصی ها و اثرات فرآوری و عملیات حرارتی بوده است. هم اکنون تحقیق بر روی نسل سوم آلیاژهای آلومینیوم- لیتیوم ادامه دارد. شکل 1. توسعه آلیاژهای آلومینیوم در طول زمان را نشان می دهد. چنانچه دیده می شود مقاومت تسلیم این آلیاژها در طول 80 سال تقریبا دوبرابر شده است.

تصویر 1

یکی از اولین آلیاژهای آلومینیومی بکار رفته در صنایع هوا-فضا دورآلومین (Duralumin) با نام فنی AA2017 با مقاومت تسلیم 280 مگاپاسکال بوده است. در جنگ جهانی دوم بمب افکن B-29 اولین هواپیمایی بود که از این آلیاژ سود می برد و استحکام و سبکی این آلیاژ منجر به هواپیمایی بزرگ با برد و سرعتی استثنایی شده بود. سخت شوندگی سریع در چند مرحله (tempering) به افزایش استحکام این آلیاژها کمک فراوانی کرد. در دهه 1970 آلیاژی به نام AA7050 ابداع شد که امکان تولید مقاطع ضخیم تر با مقاومت کافی در برابر ترک خوردگی در اثر تنش ناشی از خوردگی را می داد. تصویر شماره 2 انواع اصلی آلیاژهای آلومینیوم را نشان می دهد.

 

تصویر 2

در سالهای اخیر روند شتابانی بسوی استفاده از مواد کمپوزیت در ساخت هواپیما آغاز شده است. گفته می شود در ساخت بوئینگ 787 بیش از 50 درصد از مواد مرکب استفاده شده است. مواد کمپوزیت دارای معایبی از جمله از دست دادن استحکام در دمای بالای 350 درجه سانتی گراد هستند.

منبعی برای مطالعه بیشتر:

Aluminium Alloys for Aerospace Applications

P. Rambabu, N. Eswara Prasad, V.V. Kutumbarao and R.J.H. Wanhill

اشتباهات اینشتاین

اشتباهات اینشتاین

نظریات علمی اینشتاین در طول سالها مورد کنکاش دانشمندان فیزیک قرار گرفته و ابزارهای مدرن علمی بسیاری در این راه بکار گرفته شده اند. دانشمندان تلاظ بسیاری در رد کردن نظریات اینشتاین انجام داده اند و هربار اینشتاین پیروز میدان بوده است. بدین ترتیب آلبرت اینشتاین را می توان معمار دنیای نوین دانست به طوری که نظریات او امروزه ساختار فکری انسان درباره جهان پیرامون و نحوه شکل‌گیری و تکامل آن را شکل داده اند.

اما هیچ انسانی عاری از خطا نیست و اینشتاین نیز در مواردی اشتباهاتی انجام داده است. در این مقاله برخی از آنها را بطور مختصر بیان می کنیم.

1) شک در وجود ثابت گرانشی

اینشتاین درمعادلات ریاضی توصیف کننده گرانش و نسبیت عام، ضریبی به نام ثابت کیهانی را در نظر گرفت تا معادلات با هم توافق داشته باشند. اما این ثابت باعث می شد چنین نتیجه گیری کرد که عالم در حال انبساط است. او ثابت کیهانی خود را معتبر ندانست در حالی که در طی دهه های آتی دانشمندان ثابت کردند که جهان در حال انبساط است و سرعت انبساط همواره افزایش می یابد. به عبارتی کهکشان‌ها و ستارگان تشکیل دهنده آنها با سرعتی فزاینده از هم دور می شوند. آنها نیروی رازآمیز مسئول این انبساط را انرژی تاریک نامیده اند. هنوز ثابت کیهانی که زمانی اینشتاین در صحت وجودی آن شک کرده بود یک عامل اساسی در تعیین نحوه تعامل فضا زمان با انرژی بشمار می رود.

2) امواج گرانشی

ده سال پیش دانشمندان اعلام کردند که توانسته اند بطور مستقیم امواج گرانشی، موجک های کوچک که ساخت فضا-زمان را به ارتعاش در می آورند، آشکارسازی کنند. این رویداد موفقیت عظیمی برای نظریات اینشتاین بود که تقریبا 100 سال پیش وجود آنها را پیش بینی کرده بود. اما خود اینشتاین برای مدتی در وجود آنها شک کرده بود. امروزه به قطع می دانیم که امواج گرانشی وجود دارند و این امر روش جدیدی برای مطالعه جهان در اختیار ما قرار داده است.

3) نتایج ضمنی نظریات اینشتاین

بسیاری از بینش های نوین اینشتاین درباره جهان نتیجه آزمایشات ذهنی هوشمندانه او بود. او تنها با اندیشه ژرف درباره جهان باعث دگرگونی بزرگی در فیزیک شد. اما او خود با بسیاری از نتایج ضمنی نظریات خود مخالفت می کرد. از جمله این که تصادف بر شکل گیری دنیا حاکم است. او حتی وجود سیاهچاله ها که یکی از نتایج مهم نسبیت عام است را نادیده گرفت. قوانین فیزیک حول تکینگی موجود در مرکز سیاهچاله دچار اغتشاش می شوند و چگالی عظیم سیاهچاله ها فضا را چنان دچار انحنا می کند که نور از مسیر خود منحرف شده و در حقیقت این سیاهچاله ها به عنوان نوعی لنز گرانشی عمل می کنند. اما اینشتاین مشاهده این پدیده را غیرممکن دانسته بود در حالی که دانشمندان طی خورشیدگرفتگی‌های متعدد آن را مشاهده و اثبت کرده اند.

4) مسایل خانوادگی

آینشتاین بی شک بزرگترین دانشمند تمامی اعصار و یکی از خیره کننده ترین نوابغی است که بشریت به خود دیده است. اما در زمینه خانوادگی چندان مدبر نبود. اینشتاین با دخترخاله خود ازدواج کرد. نزدیکی ژنتیکی آن دو عواقب چندان خوشایندی نداشت. فرزندان ناشی از چنین ازدواجی معمولا از بهره هوشی بالایی برخوردار نیستند. برخلاف دختر ماری کیوری که همانند او دانشمندی بزرگ و برنده جایزه نوبل بود، هیچکدام از فرزندان اینشتاین فرد مهمی در زمینه علمی نشدند.

منبع اصلی:

http://blogs.discovermagazine.com/crux/2018/07/11/times-einstein-was-wrong-including-marrying-his-cousin/#.W76Ws9czZdh

هواپیمای جدید ناسا: یک گام نزدیکتر به پرواز پرندگان

هواپیمای جدید ناسا: یک گام نزدیکتر به پرواز پرندگان

مهندسان ناسا با ابداع بال تطابق پذیر در طول دهانه (SAW=Spanwise Adaptive Wing) امید دارند به کارامدی پرواز یک پرنده دست یابند. با تغییر زاویه عمودی بخش بیرونی بالهای یک هواپیما موسوم به cant در حین پرواز، پژوهشگران ناسا توانسته اند بازدهی مصرف سوخت و پایداری جانبی (yaw) را افزایش دهند. ممکن است چندان برانگیزاننده بنظر نرسد لیکن گام بزرگی بسوی صرفه جویی بزرگی در انرژی و نزدیک شدن به شیوه پرواز خرامان و پرابهت پرندگان بشمار می آید.

این پروژه ممکن است تغییر سکل بال در حین پرواز را نهایتا عملی سازد. چیزی که در مورد پرندگان قابل توجه است نداشتن دم عمودی است که تقریبا تمامی هواپیماهای ساخته شده تاکنون برای حفظ پایداری و نیز ماور دادن حول محور عمودی (yaw axis) به آن وابسته هستند. دم های هواپیما برای غلبه بر بدترین شرایط مکن طراحی شده اند، لیکن بیشتر اوقات به بخش های اصلی دم نیازی نیست. بخصوص دم عمودی برای بیشتر زمان پرواز بیش از حد بزرگ است.

بدین ترتیب در بیشتر زمان پرواز دم یک وزن مرده بزرگ بشمار می آید که تنها بر مصرف سوخت می افزاید. اما هنوز راهی برای حذف دم عمودی و در عین حال حفظ پایداری پرواز کشف نشده بود. تیم پروژه SAW راه حلی برای این منظور یافته اند.

آنها به این نتیجه دست یافته اند که زاویه 45 درجه بالها به سمت بالا بر yaw افزوده لیکن از پایداری جانبی (lateral) می‌کاهد. از سوی دیگر، زاویه دادن بالها به سمت پایین پایداری جانبی زیادی فراهم کرده اما دوران حول محور عمودی را دشوارتر می سازد. بنابراین بالی که بتواند زاویه بالا و پایین شدن خود را هنگام پرواز تغییر دهد، خواهد توانست هرجا که لازم باشد به گشتاور حول محور عمودی یا پایداری جانبی دست یابد. کانون تمرکز تیم ناسا تلاش در جهت حذف کامل دم عمودی و جایگزین ساختن آن با بالهای متغیر است.

پروژه SAW بواسطه فناوری های نوین مانند آلیاژهای حافظه دار (shape-memory alloys) امکان پذیر شده است که در طی دوران طلایی پرواز در دسترس نبودند. انی آلیاژها وقتی در معرض حرارت بالا قرار می گیرند به شگونه ای قابل پیش بینی شکل خود را تغییر می دهند بنابراین از مکانیسسم های کنترلی بزرگ و سنگین امروزی بسیار ساده تر و سبکتر هستند.

بالهای مصنوعی هرگز ایده آل نبوده اند و در مقایسه با پرندگان، هواپیماها پرنده هایی ناجور و نامتوازن هستند. پرندگان براحتی و با دقت بالهای خود را حرکت داده و تغییر شکل می دهندو آسانی و انعطاف پذیری پرواز آنها موجبات حسادت مهندسین پرواز را فراهم ساخته است. از آنجایی که فلز و فیبر کربن قابلیت تغییر شکل ندارند، بالهای هواپیما نمی تواند تغییر شکل یابد در نتیجه این بالها تنها برای پرواز در ارتفاع بالا و سرعت زیاد مناسب هستند. یک بوئینگ 737 برای بلند شدن از زمین نیاز به صدها متر باند فرود بتنی دارد در حابلیکه یک پرنده می تواند در یک آن از جای خود به هوا خیزد.

Read more at https://www.airspacemag.com/daily-planet/one-step-closer-flying-birds-180970325/#YglD018J0grmtoH1.99