هواپیمای فوق پیشرفته قاهر 313 یکی از دستاوردهای شگفت انگیز ایران در صنعت ساخت هواپیما می باشد. در اینجا به بررسی برخی از نکته های تجهیزاتی و طراحی این جنگنده فوق پیشرفته می پردازیم.
ویژگی های پنهانکاری(رادارگریزی)
- زائده های اطراف خروجی موتور می تواند برای کاهش اثرات حرارتی و راداری و نصب خروجی بردار متغیر در آینده مفید باشد.
- شکل شکسته بال که جالب و عجیب ترین نکته ظاهری قاهر313 است به کاهش اثرات راداری و حرارتی کمک می کند هر چند که مأموریت اصلی آن چیز دیگری است.
- به احتمال زیاد، عمده تسلیحات قاهر در محفظه داخلی بین دو ارابه فرود اصلی حمل می شود که برای کاهش بازتاب راداری ناشی از نصب تسلیحات زیر بال و بدنه روش مطمئنی است
- ورودی هوای موتور بالای بدنه قرار گرفته است که باعث کاهش بازتاب راداری در برابر رادارهایی که از پایین به هواپیما نگاه می کنند می شود.
- استفاده از مواد جاذب امواج راداری در بدنه برای جذب انرژی امواج رادار و کاهش بازتاب راداری از دیگر روش های استفاده شده در قاهر برای افزایش پنهانکاری است.
- در این هواپیما با استفاده از سطوح تخت و کمی هم سطوح منحنی در بالای بدنه بر مبنای اصول طراحی هواپیماهای پنهانکار اقدام شده است. به عنوان مثال شکل دماغه و زوایای پهلوهای بدنه مطابق اصول پنهانکاری راداری انتخاب و طراحی شده است و می توان گفت از این لحاظ قاهر 313 هواپیمای رزمی نسل پنجمی(با تعاریف مرسوم دنیا) است.
- استفاده از زاویه حمله و فرارهای یکسان در بیشتر سطوح بدنه به علاوه خطوط شکسته در لبه دریچه های ارابه های فرود برای پنهانکاری یکی از روش های لازم است که در قاهر313 دیده می شود.
- سکان های عمودی V شکل به پنهانکاری یک هواپیما کمک شایانی می کنند که در این جنگنده مورد استفاده قرار گرفته اند.
- باید دید برای کاهش اثرات بازتاب راداری کلاه و صندلی خلبان و خود خلبان با توجه بزرگ بودن کانوپی (طلق کابین) چه تدبیری اندیشیده شده است.
- گازهای داغ خروجی موتور، پیش از خروج از هواپیما با هوای سرد از طریق دو مجرای بالای بدنه ترکیب شده و با دمای پائین از هواپیما خارج می شوند تا اثرات حرارتی کاهش یابد.
- استفاده از دو ورودی که از دو مجرا هوا را به موتور می رسانند به دلیل ایجاد زاویه غیر مستقیم از موتور تا ورودی هوا، باعث کاهش بازتاب راداری می شود ضمن اینکه احتمال طراحی خود مجرا با سطوح زاویه دار برای گرفتن انرژی امواج رادار مانند شیوه استفاده شده در جنگنده اف-35 وجود دارد.
ویژگی های پروازی
- تمرکز جرم حول محور طولی جنگنده قاهر313 موجب افزایش مانور پذیری می شود.
- با توجه به ابعاد هواپیما که طول آن کمتر از 16 متر تخمین زده می شود، محفظه حمل جنگ افزار آن می‌تواند دست کم دو بمب 2هزار پوندی یا تعداد بیشتری بمب های کوچک نقطه زن هدایت شونده، یا دست کم 6 موشک هوا به هوا در رده R-73 یا PL-12 را در خود جای دهد.
- وجود پیشبال (Canard) برای افزایش مانورپذیری، تولید برآی مثبت، وجود سطوح کنترلی روی آن، کاهش دهانه بال با بزرگ در نظر گرفتن پیشبال از مزیت های استفاده از آن است.
- وضعیت بال و بدنه قاهر نشان می دهد طرح آن نزدیک به طرح های «ترکیب بال و بدنه» است که دارای مزیت های آیرودینامیکی بسیار خصوصاً در کاهش تداخلات نامناسب جریان بال و بدنه است.
- بال ضخیم (نسبت ضخامت بالا) در قاهر313 برای تولید برآی زیاد مناسب است البته این نوع بال ها برای سرعت های نه چندان بالا بهینه هستند. به نظر دهانه بال این جنگنده کمتر از 8 متر باشد.
- با توجه به وجود پیشبال، احتمالاً این هواپیما برای مانورپذیری بیشتر با حاشیه پایداری کم و یا ناپایدار طرحی شده (در اینصورت نیاز به نرم افزار کنترل پرواز پیشرفته است که بیشتر با سامانه کنترل پرواز با سیم تطابق دارد)
- ارابه های فرود اصلی در کنار بدنه رو به جلو جمع می شوند که باعث ایجاد فضای مفید بیشتر در داخل بدنه می شود.
- سطح دم عمودی نسبتاً بزرگ است که پایداری سمتی مناسبی ایجاد کرده و با بخش متحرک (رادر) بزرگ، مشخصات مانوری جانبی مناسبی ایجاد می کند. با توجه به این سکان عمودی، ارتفاع قاهر کمتر از 4 متر تخمین زده می شود.
- مزیت های پیشبال در زوایای حمله بالا بیشتر است زیرا با تولید جریان گردابه ای و ریختن آن روی بال باعث تولید بهینه برآ با نیاز به سرعت خطی و نیروی رانش کمتر و در نتیجه مصرف سوخت کمتر می‌شود.
- شکل و محل ورودی هوا خطر جدایش جریان در زوایای حمله بالا دارد که با توجه به قابلیت پرواز قاهر در زوایای حمله بیش از 20 درجه باید به نحوی این مشکل مرتفع شده باشد.
- جلوی ورودی هوای موتور حالت ریشه کشیده LERX دارد که مزیت های آیرودینامیکی بالایی دارد.
- طراحی ویژه بال و پیشبال(کانارد) اصلی ترین عوامل ایجاد توانمندی پرواز و نشست در باندهای کوتاه است که این هواپیما را برای استقرار در پایگاه های کوچک یا باندهای فرعی در راستای نبرد نامتقارن مناسب می سازد.
- شکستگی بال ضمناً به عنوان یک بالچه نوک بال هم عمل می کند که به کاهش پسای القایی و کاهش مصرف سوخت و افزایش مداومت پروازی منجر می شود خصوصاً در پروازهای نزدیک به سرعت صوت که احتمالاً این هواپیما برای آن رژیم پروازی بهینه شده است.
- کانوپی بسیار بزرگ این هواپیما منجر به ایجاد دید عالی و 360 درجه به اطراف می شود که برای پروازهای ارتفاع پائین لازم است و البته در مأموریت های تهاجم زمینی بسیار کمک کرده و در نبرد هوایی نزدیک هم بسیار مفید است.
همه هواپیماها با پرواز در ارتفاع نزدیک به زمین از اثر سطح بهره مند می شوند اما شکل شکسته بال در قاهر313 به استفاده بهینه از اثر سطح برای پروازهای طولانی تر در ارتفاع پائین و نشست و برخاست از باندهای کوتاه کمک می کند.
- ارابه فرود این هواپیما کپی شده از هیچ یک از جنگنده های فعلی ایران نیست و طراحی جدیدی ضمن شباهت به طرح کلی ارابه فرود هواپیمای سوخو-25 دارد.
- تک موتوره بودن هواپیما ضمن کاهش مصرف سوخت کلی و سهولت تعمیر و نگهداری، نشان از سبک وزن بودن این هواپیما دارد.
- تک چرخه بودن ارابه های فرود گواه دیگری بر سبک وزن بودن این هواپیما با وزن برخاست در حدود 12تا 14 و بیشینه وزن احتمالاً کمتر از 20 تن است.
سامانه ها
- با توجه به طول و عرض کم دماغه قاهر 313 به نظر می رسد بخشی تجهیزات راداری زیر محل استقرار خلبان جای داده شده باشد.
- فرم دماغه قاهر313 با شکل آنتن رادارهای هوایی موجود در جنگنده های کشور تطابق ندارد بنابراین به احتمال زیاد یک رادار جدید و متفاوت یا راداری موجود با آنتن جدید برای آن در نظر گرفته شده است.
- استفاده از دو نمایشگر چند منظوره یا MFD بزرگ در وسط کابین و سه نمایشگر کوچک تر نشان از تلاش و حرکت به سمت استفاده از سامانه های جدید و پیشرفته است که منجر به کاهش هزینه و زمان تعمیرات، افزایش چشمگیر قابلیت اطمینان و مزیت های دیگری دارد که در گزارش بالگرد طوفان-2 به آن پرداخته بودیم.
- استفاده از 8 نمایشگر آنالوگ در کابین در کنار نمایشگرهای فوق نشان دهنده نهایی نشدن فناوری MFDها از نظر طراحان قاهر 313 دارد. با توجه به اهرم هدایت از نوع معمولی احتمالاً سامانه کنترل سطوح متحرک بال و پیش بال و سکان عمودی و پروازی قاهر313 از نوع هیدرولیکی است نه سامانه پرواز با کنترل الکتریکی(FBW) زیرا نمونه های موجود این سامانه در دنیا از «اهرم هدایت کناری» استفاده می‌کند.
- تجهیزات مخابراتی و کنترل های سامانه های جانبی در کنار دست خلبان جای گرفته که طراحی مرسومی است. هرچند که دسته گاز موتور در تصاویر منتشره از کابین دیده نمی شود.
- در این جنگنده از رادیوهای بومی ساخت صنایع الکترونیک وزارت دفاع با قابلیت های جهش فرکانسی و مقاوم در برابر اختلال و برخوردار از رمز کننده های خودکار با الگوریتم های پیشرفته استفاده شده است.
- صندلی پرتاب شونده این هواپیما شباهت ویژه ای به نمونه های موجود نداشته و احتمالا همان نمونه بومی باشد که چندی پیش آزمایش آن از هواپیمای بستر آزمایش (آرمیتا) با موفقیت کامل انجام شد.
- استفاده از 8 نمایشگر آنالوگ در کابین در کنار نمایشگرهای فوق نشان دهنده نهایی نشدن فناوری MFDها از نظر طراحان قاهر 313 دارد.
- در نمونه فعلی قاهر، نمایشگر سربالا(HUD) دیده نمی شود و کلاه پروازی ساده است و بدیهی است در نمونه های تولیدی شاهد HUD خواهیم بود.
- بر اساس برخی شواهد تصویری، نمونه نمایش داده شده ماکت در مقیاس واقعی یا «ماک آپ» است که یکی از مراحل مهم ساخت جنگنده پیش از نمونه های آزمایشی است.
نکته های طراحی
- مدلسازی قاهر313 در نرم افزارهای پیشرفته طراحی رایانه ای (CAD) نظیر CATIA که امکان اتصال به رایانه و ماشین های تولید پیشرفته برای کارهای ساختی را دارد، تحلیل های آیرودینامیکی با روش های عددی (cfd) با استفاه از نرم افزار تولید شبکه عددی GAMBIT و نرم افزار تحلیل جریان FLUENT، محاسبات طراحی با نرم افزار انجام شده که نشان از کار کامل علمی در حوزه های مختلف طراحی این جنگنده بومی دارد.
- آزمایشات تونل باد نمونه های قاهر برای رسیدن به فرم بهینه آیرودینامیکی انجام شده است. به عنوان مثال در تصویر زیر در بخش های مانند پیشبال، سکان عمودی و خروجی موتور تفاوت هایی با نمونه رونمایی شده دیده می شود.
- آزمایشات پروازی فراوانی با نمونه پروازی مقیاس کوچک قاهر انجام شده که روشی مرسوم برای استخراج خصوصیات پروازی هواپیمای در حال طراحی با هزینه و زمان کمتر است.
- از ابتدای طراحی تا ساخت نمونه فعلی، 2.5 تا 3 سال طول کشیده، نشانه مدیرت قوی و عزم جدی برای تولید این محصول جهت نوسازی و افزایش توان هوایی کشور است.
- از موتور قاهر313 صحبتی به میان نیامده و احتمال دارد از موتور توربوفن بومی در آن استفاده شود که با نیازهای روز و البته پنهانکاری حرارتی و شکل حجیم بدنه تطابق دارد.
- در نمونه فعلی قاهر سامانه های ردگیری فروسرخ، توپ و برخی سامانه های جانبی مانند آنتن های فرستند و گیرنده دیده نمی شود که شاید به دلیل ماک آپ بودن آن است.
- طراحی این هواپیما که کمترین شباهتی به نمونه های موجود در داخل کشور نداشته و شباهت اندکی با برخی هواپیماهای پنهانکار دنیا دارد نشان از جسارت و ریسک پذیری بالای مدیران صنایع هوایی وزارت دفاع است.
- نمونه رونمایی شده از قاهر313 هواپیمایی تک نفره است که با توجه به ویژگی های اعلام شده دارای نقش چند منظوره یعنی هم عملیات های هوا به هوا و هم هوا به سطح خواهد بود.
- آزمایشات تونل باد، کارهای نرم افزاری و پرواز مدل مقیاس کوچک راه هایی برای رسیدن به نتیجه بهتر و قابل اطمینان قبل از ساخت نمونه های پروازی است که هزینه بالاتری از آزمایشات فوق دارد. در نتیجه می توان انتظار داشت نمونه های عملیاتی قاهر با تغییرات کمتری نسبت به نمونه رونمایی شده تولید شوند.
