پیدایش یک جنگنده نسل پنجم
برنامه جنگنده F-35 از یک طرح بلندپروازانه با عنوان «جنگنده تهاجمی مشترک» (Joint Strike Fighter – JSF) سرچشمه گرفت. هدف استراتژیک این برنامه، توسعه یک پلتفرم جنگی چندمنظوره و پیشرفته برای جایگزینی ناوگان قدیمی و متنوع هواپیماهای نظامی بود. هدف اصلی، ساخت نسل جدیدی از هواپیماها با قابلیتهای پیشرفته از جمله برخاست عمودی و کوتاه بود که بتواند جایگزین جنگنده افسانهای F-16 شود. هواپیمای حاصل از این برنامه، یعنی F-35، به عنوان یک همتای چندمنظوره و مقرونبهصرفهتر برای جنگنده برتری هوایی F-22 Raptor در نظر گرفته شد تا یک راهبرد دومحوره را برای سلطه هوایی در قرن بیست و یکم تشکیل دهد. این برنامه رقابت شدیدی را میان غولهای صنعت هوافضای آمریکا، از جمله مکدانل داگلس، نورثروپ گرومن، بوئینگ و لاکهید مارتین، برانگیخت. در نهایت، طرح پیشنهادی شرکت لاکهید مارتین به دلیل نوآوریهای کلیدی، به ویژه موتور توربوفن با قدرت رانش تقویتشده و سیستم پیشرفته برخاست عمودی، به عنوان طرح برنده انتخاب شد. این انتخاب، مسیر را برای توسعه جنگندهای هموار کرد که نوآوریهای مهندسی، اساس قابلیتهای آن را تشکیل میدهند.
قلب تپنده F-35: نوآوری در پیشرانه و برخاست عمودی
سیستم پیشرانه انقلابی F-35، هسته اصلی قابلیتهای چندمنظوره و عملکردی آن را تشکیل میدهد. «قلب تپنده» این جنگنده، موتور قدرتمند F135 ساخت شرکت پرت اند ویتنی است که با همکاری شرکت رولز-رویس (مسئول توسعه سیستم برخاست عمودی یا Lift System) و همیلتون سانسترند طراحی شده است. این سیستم پیشران، زمان برخاست هواپیما را به شدت کاهش میدهد و انعطافپذیری عملیاتی بینظیری را فراهم میکند.
نوآوری سیستم برخاست عمودی F-35 در مقایسه با فناوریهای قدیمیتر کاملاً مشهود است. برخلاف هواپیمای یاک-۳۸ که از موتورهای جداگانه برای بلند شدن استفاده میکرد یا جنگنده هریر که به نازلهای چرخان متکی بود، F-35 از یک نازل رانش پیشرفته و انعطافپذیر بهره میبرد. این نازل نهتنها میتواند دمای شدید ناشی از پسسوز را تحمل کند، بلکه قادر است رانش را به هر جهتی که خلبان میخواهد هدایت نماید تا هواپیما در شرایط مختلف، نشست و برخاست کند. این قابلیت از طریق یکپارچهسازی کامل سیستم رانش با بدنه هواپیما به دست آمده است که از ایجاد هرگونه ناپیوستگی در سطح مقطع راداری جلوگیری میکند و قابلیت رادارگریزی آن را حفظ مینماید.
مشخصات کلیدی این سیستم پیشرانه عبارتند از:
- قدرت برخاست عمودی: این سیستم برای رسیدن به پرواز عمودی، قدرتی باورنکردنی معادل ۲۹٬۰۰۰ اسب بخار تولید میکند.
- قابلیت کنترل: نازل پیشرفته، رانش را به هر جهت دلخواه خلبان هدایت میکند و امکان نشست و برخاست در شرایط سخت عملیاتی را فراهم میسازد.
- حفظ رادارگریزی: طراحی یکپارچه سیستم پیشرانه به گونهای است که به سطح مقطع راداری پایین هواپیما آسیبی وارد نمیکند.
این قابلیتهای پیشرانه، سنگ بنای طراحی مدلهای مختلف F-35 برای مأموریتهای تخصصی است.
مدلهای تخصصی F-35: یک پلتفرم، سه مأموریت
فلسفه طراحی F-35 بر اساس ایجاد یک پلتفرم واحد است که برای پاسخگویی به نیازهای متفاوت نیروهای نظامی آمریکا (نیروی هوایی، تفنگداران دریایی و نیروی دریایی) و شرکای کلیدی مانند نیروی هوایی و دریایی سلطنتی بریتانیا، به سه مدل اصلی تقسیم شده است. این رویکرد استراتژیک با هدف یکپارچهسازی تعمیر و نگهداری، آموزش و زنجیره تأمین در میان شاخههای مختلف نظامی طراحی شده و هزینههای عملیاتی بلندمدت را به طور قابل توجهی کاهش میدهد.
F-35A
- کاربر اصلی: نیروی هوایی ایالات متحده و کشورهای متحد.
- روش پرواز: برخاست و فرود متعارف (CTOL) از باندهای استاندارد فرودگاهی.
- ویژگی منحصربهفرد: تنها مدلی است که به یک توپ داخلی قدرتمند ۲۵ میلیمتری مجهز شده است.
- نقش جایگزینی: جایگزین جنگنده چندمنظوره F-16.
F-35B
- کاربر اصلی: نیروی تفنگداران دریایی ایالات متحده.
- روش پرواز: برخاست کوتاه و فرود عمودی (STOVL).
- قابلیت عملیاتی: توانایی عملیات از باندهای کوتاه و عرشه کشتیهای تهاجمی آبی-خاکی را دارد، در حالی که همچنان میتواند از باندهای استاندارد نیز استفاده کند.
- مشخصات کلیدی: طول این مدل حدود ۱۵.۶ متر، ارتفاع آن ۴.۳۵ متر، و عرض بال آن ۱۰.۷ متر است. وزن آن تقریباً ۱۴٬۷۲۹ کیلوگرم بوده و قادر به حمل حدود ۶٬۸۰۰ کیلوگرم مهمات است.
F-35C
- کاربر اصلی: نیروی دریایی ایالات متحده.
- روش پرواز: طراحی ویژه برای عملیات روی ناوهای هواپیمابر (CV).
- ویژگیهای منحصربهفرد: دارای بالهای بزرگتر برای فرود با سرعت کمتر روی عرشه ناو، سیستم فرود مقاومتر برای تحمل فشارهای شدید، مخزن سوخت داخلی بزرگتر (حدود ۹٬۰۷۲ لیتر) برای مأموریتهای طولانیتر، و بالهای تاشو برای اشغال فضای کمتر روی عرشه شلوغ ناو.
با وجود این تفاوتها، ویژگی مشترک و حیاتی همه مدلها، یعنی فناوری رادارگریزی، ستون فقرات بقاپذیری آنها در میدان نبرد مدرن است.
فناوری رادارگریزی: هنر پنهان شدن در دید آشکار
«پنهانکاری» یا «رادارگریزی» (Stealth) یک مزیت استراتژیک تعیینکننده در نبردهای هوایی مدرن است که بقاپذیری و اثربخشی جنگنده را به شدت افزایش میدهد. این فناوری بر کاهش «سطح مقطع راداری» (RCS) یا همان سیگنالی که پس از برخورد امواج رادار به بدنه هواپیما بازمیگردد، متمرکز است. F-35 «نامرئی» نیست، اما روی نمایشگر رادار بیشتر شبیه «یک پرنده کوچک» به نظر میرسد تا یک جنگنده، به خصوص در باند فرکانسی X که رایجترین باند راداری در نبردهای هوایی است.
دو ستون اصلی فناوری رادارگریزی F-35 عبارتند از:
- طراحی زاویهدار بدنه (Planform Alignment): در این روش، سطوح کلیدی پرواز مانند بالها، دم و ورودیهای هوا در زوایای خاصی با یکدیگر هماهنگ میشوند. این طراحی مهندسیشده، انعکاس امواج رادار را به چند جهت محدود و قابل پیشبینی، دور از آشکارساز رادار دشمن، هدایت میکند.
- مواد جاذب رادار (RAM): بدنه F-35 با پوششی از یک پلیمر مخصوص به نام «ماده جاذب رادار» (Radar-Absorbing Material) پوشانده شده است. این ماده با جذب و تبدیل انرژی امواج راداری به حرارت، بازگشت سیگنال به منبع را به حداقل میرساند و به این ترتیب سطح مقطع راداری را به شکلی چشمگیر کاهش میدهد.
البته رادار تنها راه شناسایی هواپیما نیست. سیستمهای «جستجو و ردیابی فروسرخ» (IRST) که توسط کشورهایی مانند روسیه توسعه یافتهاند، میتوانند با ردیابی گرمای ناشی از اصطکاک بدنه با هوا و دمای بالای موتور، موقعیت هواپیما را بدون استفاده از رادار شناسایی کنند.
سیستمهای تسلیحاتی و آویونیک پیشرفته
ترکیب تسلیحات متنوع، آویونیک هوشمند و نمایشگرهای پیشرفته، F-35 را از یک پلتفرم پنهانکار به یک سیستم تهاجمی مرگبار تبدیل میکند. این جنگنده میتواند تسلیحات خود را به دو صورت حمل کند:
- حالت رادارگریز: سلاحها در محفظههای داخلی حمل میشوند تا سطح مقطع راداری هواپیما حفظ شود.
- حالت غیربحرانی: در شرایطی که پنهانکاری اولویت ندارد، سلاحها زیر بالها حمل میشوند تا حداکثر ظرفیت حمل مهمات به کار گرفته شود.
F-35 دارای دو محفظه داخلی تسلیحات با مجموع چهار ایستگاه است که در مدلهای A و C قادر به حمل بیش از ۲۶۰۰ کیلوگرم (۵۷۰۰ پوند) مهمات هستند. مدل F-35B به دلیل جای دادن اجزای سیستم برخاست عمودی، ظرفیت حمل مهمات داخلی اندکی کاهش یافته دارد. این جنگنده قادر به حمل طیف گستردهای از تسلیحات است، از جمله:
- موشک کروز هوا به سطح JASSM (با وزن ~۴۵۰ کیلوگرم)
- بمبهای هدایتشونده JDAM
- سری بمبهای Paveway
- موشکهای JSOW
- مهمات خوشهای
این جنگنده به «سیستم هدفگیری الکترواپتیکال» (EOTS) مجهز است که به خلبان در شناسایی اهداف، انجام عملیات شناسایی و هدایت مهمات لیزری و GPS با دقت بسیار بالا کمک میکند.
شاهکار فناوری: کلاه خلبان ۴۰۰ هزار دلاری
اوج فناوری در F-35، کلاه خلبان (Helmet Mounted Display System) آن است. این کلاه ۴۰۰ هزار دلاری، آگاهی موقعیتی خلبان را به سطحی بیسابقه ارتقا میدهد. قابلیتهای کلیدی آن عبارتند از:
- نمایش اطلاعات: تمام اطلاعات حیاتی پرواز، از جمله سرعت، ارتفاع و وضعیت تسلیحات، مستقیماً روی شیشه جلوی چشم خلبان نمایش داده میشود.
- دید در شب دیجیتال: این کلاه به یک سیستم دید در شب یکپارچه مجهز است و نیاز به دوربینهای جداگانه را از بین میبرد.
- همگامسازی با دوربینها: اطلاعات از ۶ دوربین نصبشده روی بدنه هواپیما دریافت شده و با حرکت سر خلبان هماهنگ میشود و یک دید ۳۶۰ درجه را فراهم میکند.
- قابلیت “دیدن از میان بدنه”: این سیستم به خلبان اجازه میدهد تا به صورت مجازی، زمین زیر هواپیما را مستقیماً مشاهده کند، گویی بدنه هواپیما شفاف است.
- هدفگیری پیشرفته: همجوشی دادهها به خلبان اجازه میدهد تا تنها با نگاه کردن به یک هدف، آن را برای سیستمهای تسلیحاتی هواپیما مشخص کرده و فرآیند قفل و شلیک را آغاز نماید.
در نهایت، F-35 تبلور یک جنگنده نسل پنجم است که برتری خود را نه فقط از رادارگریزی، قدرت پیشرانه و تطبیقپذیری در مأموریتهای مختلف، بلکه از همجوشی بینظیر اطلاعات و آگاهی موقعیتی استثنایی که در اختیار خلبان قرار میدهد، به دست میآورد. تسلط واقعی این پلتفرم از سنتز این عناصر در یک سیستم رزمی و اطلاعاتی یکپارچه نشأت میگیرد.
