هواپیماهای آموزشی برای فراگیری مراحل پیشرفته پرواز، از جمله مهمترین حلقه های چرخه تربیت خلبانان نظامی برای مأموریت های رزمی هستند. نیروی هوایی ارتش جمهوری اسلامی ایران نیز به عنوان یکی از مهمترین بازوان دفاعی کشور که از انواع هواپیماهای شکاری، رهگیر و بمب افکن در مأموریت های رزمی بهره می برد با توجه به اجرای تمام مراحل آموزشی خلبانان در داخل کشور، نیازمند هواپیماهای مختلف برای این مراحل است.

هواپیماهای آموزشی از گونه های ساده با موتور ملخی تا جت های مادون و مافوق صوت را شامل می شوند که در ایران هواپیمای اس-68 بر اساس هواپیمای پیلاتوس PC-7 برای آموزش های نظامی ابتدایی از مدتها پیش ساخته شده و به تولید انبوه رسیده است. با توجه به پیچیدگی های بالای طراحی و ساخت یک هواپیمای جت، طبیعتاً رسیدن به محصول مد نظر در این زمینه بسیار دشوارتر است.

از این رو در رده جت های مادون صوت چندین پروژه تعریف شد که هر یک در سطح خود دستاوردهایی برای رسیدن به محصول نهایی داشته است. جت آموزشی شفق و طرح هایی نظیر یاحسین(ع) و تذرو که بعضاً تا مراحل آزمایش های پروازی نیز پیش رفتند از جمله این طرح ها محسوب می شوند. آخرین طرح در این زمینه جت آموزشی کوثر-88 است که طرح تفصیلی آن در سال 1388 به تصویب رسیده و به گفته مسئولین و بر اساس اخبار منتشر شده تمامی مراحل طراحی و آزمایش های نمونه های مقیاس کوچک آن نیز به طور کامل سپری شده است.

در زمینه جت های آموزشی مافوق صوت در کشورهای مختلف علاوه بر استفاده از نمونه های خاص آموزشی، عموماً از نمونه 2 نفره هر جنگنده برای آموزش های پیشرفته در جهت تربیت خلبان مربوط به آن هواپیما استفاده می شود.

آخرین دستاورد رونمایی شده صنعت هوایی کشور یعنی جت رزمی و آموزشی صاعقه-2 نیز در این دسته قرار می گیرد. پیش از این نیز تعداد اندکی از هواپیمای F-5A در قالب پروژه سیمرغ با تغییر در بخش جلویی بدنه به نوع 2 نفره، توسط شرکت هواپیماسازی ایران (هسا) تبدیل شده بودند که این هواپیما نیز قابلیت پرواز با سرعت مافوق صوت را دارد.

 

صاعقه-2 نمونه 2 نفره از جت جنگنده صاعقه است. صاعقه سابقه ای در حدود 10 سال در نیروی هوایی ارتش دارد که بر اساس تکمیل طرح های قبلی به نتیجه رسیده است بنا بر این اشاره ای گذرا به تاریخچه آن بر اساس اطلاعات رسمی منتشر شده مفید خواهد بود.

گام های اول در ایجاد توان ساخت جنگنده

نیروی هوایی ارتش (نهاجا) اولین یگانی در جمهوری اسلامی ایران بوده است که سازمانی تحت عنوان جهاد خودکفایی را در داخل خود تشکیل داد و مقام معظم رهبری در زمان ریاست جمهوری خود پس از اطلاع از این امر ضمن تأیید این ابتکار دستور تشکیل سازمان های مشابه را در سایر نیروها صادر فرمودند.

اولین حرکت های جهاد خودکفایی نهاجا عملیاتی نگه داشتن هواپیماهای خود در تمامی انواع در طول جنگ تحمیلی بود که با توجه به آسیب های ناشی از عملیات رزمی شامل تعمیرات و بازسازی می شد.

با دستور امیر سرلشگر شهید ستاری در سال 1365 ، مجتمع صنعتی اوج در نهاجا برای بازسازی هواپیماهای آسیب دیده ایجاد شد تا ضمن عملیاتی کردن مجدد این پرنده ها در آینده بتوان از طریق بازسازی هواپیماها به بستری برای ساخت هواپیماهای جنگنده و آموزشی هم دست پیدا نمود. یک سال بعد این مرکز توسط تعدادی از متخصصین دلسوز و تحت نظر فرماندهی نهاجا تشکیل شد.

برنامه بازسازی و عملیاتی نمودن جنگنده های آسیب دیده با قوت به کار خود ادامه داد و در طول دو دهه 70 و 80 ده ها فروند هواپیمای بازسازی شده به نهاجا تحویل داده شد. این بازسازی ها که شامل همه قسمت های آسیب دیده از سازه و بدنه تا اویونیک و موتور می شد به ایجاد تجربیات ارزشمند در هر دو سطح تعمیرات و ساخت کمک کرد.

پس از پایان جنگ تحمیلی عراق علیه ایران، این برنامه با مشارکت صنایع هوایی ایران (صها) که از زیرمجموعه های سازمان صنایع هوایی نیروهای مسلح است تقویت گردید و امروزه هواپیماهایی که در جریان مأموریت های رزمی و آموزشی آسیب می بینند نیز به سرعت بازسازی و تحویل یگان های پروازی می شوند.

کار ارتقاء تجهیزات و تسلیحات هواپیماها نیز در طی دوران جنگ تحمیلی آغاز شد که نصب موشک سطح به هوای هاوک روی جنگنده رهگیر اف-14، توسعه سامانه سوختگیری هوایی جنگنده به جنگنده، ایجاد تغییراتی روی رادار برخی هواپیماهای رزمی و موارد بسیار دیگر از نمونه کارهای جهاد خودکفائی نهاجا در دوران جنگ است.

اما یک گام مهم توسط جهاد خودکفائی نهاجا، شکل دهی نهضت قطعه سازی بود. جنگ طولانی و فرسایشی و حجم عظیم مأموریت های برعهده نهاجا سبب مصرف سریع قطعات موجود در انبارها می شد، قطعاتی که برخی از آنها نیاز روزمره هواپیماها بود. بنا بر این تلاش های همه جانبه ای توسط متخصصان نیرو و بخش های پژوهشی کشور و صنعت دفاعی در این زمینه آغاز شد.

به موازات این کار برای تأمین هواپیمای جنگی نیز طرح های میان مدت و بلند مدتی تعریف شد که با توجه به تحریم تسلیحاتی کشور و عدم امکان تأمین مطمئن هواپیمای رزمی مطلوب از خارج از کشور، امری بلندنظرانه و ستودنی بود. به گفته فرماندهان نهاجا این برنامه بر اساس مهندسی معکوس هواپیمای جنگنده اف-5 تایگر در سال 1366 تا 1367 شکل گرفت.

ورود آذرخش ایرانی به آسمان

جنگنده اف-5 به عنوان یک هواپیمای کوچک و چابک توانایی انجام مأموریت های مختلف رزم هوایی نزدیک، تهاجمی و بمباران سبک را داشت که تعداد زیادی از انواع مختلف آن پیش از انقلاب خریداری شده بود و به دلیل نداشتن پیچیدگی های زیاد 2 گونه دیگر هواپیمای رزمی موجود در ایران یعنی اف-4 فانتوم و اف-14 تامکت گزینه مناسبی برای قرار گرفتن به عنوان پایه برنامه ساخت جنگنده در ایران محسوب می شد.

البته جنگنده اف-5 تعداد 11هزار و 860 قطعه دارد که از چند ده ساعت تا بیش از 1000 ساعت عمر دارند و کمتر بودن پیچیدگی آن به صورت نسبی با 2 هواپیمای فوق مقایسه شده است.
 

ساخت جنگنده آذرخش

این پروژه بر مبنای ساخت داخلی هواپیمای اف-5ئی تعریف شده بود. چند نوع از جنگنده بمب افکن سبک اف-5 ساخت شرکت نورثروپ آمریکا پیش از انقلاب خریداری شده بود که منابع معتبر خارجی تعداد مهمترین نوع آن یعنی مدل E (تکنفره) و مدل F (دو نفره آموزشی رزمی) را 169 فروند ذکر کرده اند.

مشخصات عملکردی این جنگنده از جنبه های مختلف قابل قبول بوده به طوری که بیش از 30 کشور مختلف آن را به خدمت گرفته و هم اکنون نیز کشورهای زیادی با اجرای بهینه سازی های مختلف همچنان از آن استفاده می کنند. این جنگنده 14.45 متری دارای دهانه بال 8.13 متر، جرم خالی حدود 4350 کیلوگرم و توانایی حمل 3175 کیلوگرم محموله جنگی دارد.

پرواز جنگنده آذرخش

طرح ساخت هواپیمای مذکور به تعداد 30 فروند در دستور کار نهاجا قرار گرفت و در ابتدای کار سه فروند از هواپیماهای سانحه دیده و خارج از رده به عنوان نمونه های تحقیقاتی طی چند سال و بدون کمک متخصصان خارجی بازسازی کامل شده و به ناوگان هوایی ارتش ملحق شدند. اولین هواپیمای بازسازی شده توسط نهاجا در بهار 1367 پرواز کرده است.

با کسب تجربیات فراوان از این طریق، عملیات ساخت دو فروند از 30 فروند آذرخش مد نظر در نیمه اول سال 1373 شروع گردید که اولین فروند آن در مهر ماه سال 1376 و در جریان رزمایش بزرگ ضربت ذوالفقار معرفی شد و دومین فروند آن در بهمن ماه سال 1379 پروازهای آزمایشی خود را آغاز کرد.

در مشخصات اعلام شده از این جنگنده مواردی همچون سقف پرواز حدود 17هزار متر و سرعت 1.7 برابر سرعت صوت به چشم می خورد. این هواپیما مانند اف-5ئی دارای 2 جایگاه حمل سلاح زیر هر بال، یک جایگاه در نوک هر بال و یک جایگاه نیز زیر بدنه و 2 توپ تک لوله 20 میلیمتری در دماغه است.

به گزارش مشرق، فروند اول طی سال های 1380 و 1381 بهینه سازی شد و فروند دوم نیز از سال 1382 به بعد پس از انجام پروازهای آزمایشی موفق در خط پرواز قرار گرفت. این هواپیما بعداً به عنوان هواپیمای همراه در آزمایش های پروازی هواپیمای صاعقه در مجمتع اوج مورد بهره داری قرار گرفت.

با توجه به تقسیم وظایف بین نیروهای مسلح، وزارت دفاع و پشتیبانی نیروهای مسلح مأمور تولید انبوه شد. واگذاری ادامه کار پروژه آذرخش به شرکت هواپیما سازی ایران (هسا) از مجموعه سازمان صنایع هوایی نیروهای مسلح از سال 1382 شروع و پس از انجام هماهنگی های به عمل آمده سازه یک فروند هواپیما در مورخه 19/5/85 به هسا تحویل گردید.

طبق توافق به عمل آمده به منظور انتقال دانش کار به هسا فروند اول توسط متخصصین نهاجا در محل آن صنعت تکمیل و آماده پرواز گردید، فروند دوم نیز با همکاری مشترک متخصصین هسا و نهاجا ساخته شد و قرار بوده فروندهای بعدی مستقلاً توسط هسا مونتاژ و آماده گردد. بر اساس مصاحبه فرمانده مجمتع اوج نیروی هوایی ارتش، آذرخش های تولیدی در حال استفاده عملیاتی بوده و امروزه جنگنده صاعقه جایگزین آن در خط تولید شده است.
 
10 نکته پیرامون صاعقه-2
اجزاء سازه و بدنه مربوط به تولید انبوه هواپیمای جنگنده در ایران

بر اساس اطلاعات فوق که توسط نیروی هوایی ارتش منتشر شده است روند پروژه آذرخش را می توان اینگونه تقسیم بندی کرد:

هفت سال اول یعنی بین 1366 تا 1373 کسب علوم و فناوری های لازم برای ساخت با بازسازی سه فروند هواپیمای سانحه دیده، حدود سه سال و نیم بعد برای ساخت اولین نمونه بومی و سه سال بعد هم ساخت نمونه دوم.

آنچه مشهود است پس از گذشت چهار سال، اولین هواپیمای ساخته شده مورد بهسازی قرار گرفته و هواپیمای دوم نیز بالغ بر 3 سال در حال آزمایش بوده همانطور که مراحل مقدماتی این پروژه با بازسازی هواپیماهای آسیب دیده و آزمایش آنها طی هفت سال به انجام رسیده است.

بخشی از خط تولید جنگنده در ایران

هر چند ممکن است این زمان های صرف شده برای رسیدن به محصولی که دست کم دو دهه پیش در دنیا ساخته شده بود، کمی زیاد به نظر می رسد اما باید در نظر داشته باشیم که پیش از آن، مطلقاً هیچ گونه تجربه ای در زمینه طراحی و ساخت هواپیمای جنگی که در سرعت های مافوق صوت پرواز می کند در کشور وجود نداشته و حتی هواپیماهای ساخته شده در کشور نیز در این سال ها محدود به نمونه های آموزشی کم سرعت با موتور ملخی بوده است.

بنابراین نهاجا در این دوره در لبه فناوری های کشور حرکت می کرده و گامی جهشی را برداشته است.

همچنین هر چند پروژه مذکور احتمالاً در ابتدا تنها به ساخت سازه، بدنه و برخی زیرسامانه های مکانیکی و هیدرولیکی محدود می شده اما باید در نظر داشت ساخت یک سازه هوایی برای پرواز در ارتفاعات و سرعت ها و تحمل شرایط پروازی پر از شتاب های ناشی از مانورها آن هم برای چندین هزار ساعت پرواز با ساخت سازه و بدنه موشکی که با کمتر از یک ساعت پرواز به هدف خود می رسد بسیار متفاوت بوده و به معنی واقعی کلمه پیچیدگی های بسیار زیادی دارد.

 
بدنه و سازه جنگنده ساخته شده در ایران

از اینرو نه تنها زمان به نسبت طولانی صرف شده قابل دفاع بوده بلکه در رشد فناوری های بومی نیز سهمی شایسته داشته است.

ذکر این نکته خالی از لطف نیست که رژیم صهیونیستی برای ساخت اولین هواپیمای جنگنده خود یعنی «نِشِر» از روی میراژ5 فرانسوی، راه ساده‌تری را پیمود و آن هم دزدی تمامی اطلاعات طراحی و ساخت آن به وسیله جاسوسانش بود!

وقتی توان ایرانی به صاعقه رسید

پس از راه افتادن پروژه آذرخش طرح هایی برای بهسازی عملکرد آن در دستور کار قرار گرفت که در سال 1380 به طرح جنگنده صاعقه منجر شد و از این رو در ابتدا توسط فرماندهان نهاجا به نام صاعقه-80 معرفی می شد.

صاعقه بر اساس نمونه تک نفره جنگنده اف-5 یا آذرخش توسعه یافته و تفاوت ظاهری بارز آن در بهره مندی از 2 سکان عمودی زاویه دار به بیرون بود. این هواپیما در بهمن 82 اولین پرواز خود را انجام داده و پس از چند ماه آزمایش در تیرماه 1383 در جریان بازدید فرمانده معظم کل قوا از پایگاه شکاری همدان به طور رسمی به یگان های پروازی نیروی هوایی ارتش ملحق شد.

اولین فروند صاعقه به جز سکان عمودی دوگانه تفاوت هایی در زیر دماغه و ورودی هوای موتور نیز با نسل قبلی خود داشت. هر چند دو تفاوت اخیر بعدها در نمونه های بعدی دیده نشد و حتی اولین فروند صاعقه نیز با بازسازی مجدد دماغه و ورودی هوای موتور به شکل استاندارد هواپیماهای هم سلف خود (اف-5 و آذرخش) در آمد اما وجه تمایز اصلی یعنی بهره مندی از 2 سکان عمودی با کمی تفاوت در نحوه اتصال سکان به بدنه در سایر نمونه ها حفظ شد.

از مشخصات عملکردی نمونه های اولیه صاعقه مواردی همچون سقف پرواز حدود 16هزار متر، سرعت بیشینه 1.6 برابر سرعت صوت و بیشینه جرم برخاست 9060 کیلوگرم در نمایشگاه های نیروی هوایی ارتش اعلام شده است. وضعیت جایگاه حمل جنگ افزار و توپ های هواپیمای صاعقه نیز مانند آذرخش و اف-5 است.

پرواز جنگنده های صاعقه

همچنین در اولین فروندهای ساخته شده از صاعقه، ریل پرتاب موشک در نوک بال دیده نمی شد که در آخرین فروندهای تولیدی این ریل پرتاب قرار داده شده و مشاهده می شود. امروز این طرح به عنوان یک برنامه مصوب در ستاد کل نیروهای مسلح بین نهاجا و وزارت دفاع در حال پیگیری بوده و با انتخاب صاعقه به عنوان بستر توسعه طرح های جدید این برنامه به پیشرفت خود ادامه می دهد که صاعقه-2 را می توان آخرین محصول این برنامه دانست.

بهسازی های مختلفی در جریان توسعه برنامه صاعقه صورت پذیرفته و رفته رفته بخش های مختلفی از این جنگنده به طور کامل بومی سازی شده است.

ریشه این برنامه ها به بهسازی های جنگنده اف-5 در نهاجا باز می گردد که به طور خلاصه شامل تجهیز به لوله سوختگیری هوایی (هم برای نمونه تکنفره و هم دو نفره) که در رزمایش ها با پرواز این جنگنده در برد 700 کیلومتری آزموده شده، افزودن سلاح های جدید هوا به سطح مانند بمب و موشک های هدایت لیزری ستار و موشک های هوا به هوای R-60 و PL-7، ساخت انواع قطعات و بخش های بدنه و موتور و ارابه فرود و ساخت شبیه ساز پروازی این هواپیما در زمره دستاوردهای نهاجا از کار مداوم برای به روزرسانی این جنگنده کوچک و چابک بوده است.

این بهسازی ها بر روی انواع مشتق شده از جنگنده اف-5 یعنی آذرخش و صاعقه نیز قابل اجرا است خصوصاً بر امکان ایجاد توان سوختگیری هوایی در جنگنده صاعقه توسط فرماندهان نهاجا صحه گذاشته شده است.

اما این بهسازی ها در زمینه سامانه های مخابراتی و راداری نیز اجرا شده که به عنوان مثال می توان به پروژه ای به نام "افق" اشاره نمود که روی رادار APQ-159 جنگنده F-5E به اجرا در آمده و برد کشف هدف هوابرد آن را از 32 به 64 کیلومتر و برد ردگیری آن را از 16 به 40 کیلومتر افزایش داده است.

از دیگر دستاوردهای اعلام شده این پروژه می شود به ایجاد توانایی ردگیری زاویه ای تا 90 درجه با توان بیشتر در تفکیک هدف های چندگانه پرواز کننده نزدیک هم اشاره نمود.

بنا بر اطلاعات منتشر شده از پروژه افق، رادار APQ-159 قبلاً توانایی ردگیری زاویه ای نداشته و می توانست فقط اهداف رو به روی خود را ردگیری کند اما با اجرای این پروژه توانایی جدید هدایت موشک های هوا به هوا راداری نیز برای F-5E فراهم شد.

لازم به ذکر است پروژه افق قبل از سال 1376 و در روزگاری که خبر چندانی از زیرسامانه های پیشرفته دیجیتال در تجهیزات دفاعی نبود به انجام رسیده است. با در نظر گرفتن این سوابق، مروری بر دستاوردهای جدید در جنگنده صاعقه-2 و بررسی میزان تغییرات آن نسبت به نسل های قبلی خالی از لطف نخواهد بود:

نگاهی به اهمیت و ویژگی های جنگنده 2 نفره

همانطور که تشریح شد نمونه 2 نفره از هواپیماهای رزمی تک نفره برای اجرای مأموریت مهم آموزش نهایی خلبانان به کار می رود. اما به جز مأموریت آموزشی برخی مأموریت های رزمی مانند عملیات رهگیری و ضربتی نیز با استفاده از هواپیماهای 2 نفره بهتر به انجام می رسد.

به گزارش مشرق، در این شرایط از نفر دوم برای کمک به اجرای بهتر مأموریت در زمینه هدفیابی و هماهنگی های پروازی استفاده می شود. صاعقه-2 نیز با توانمندی های کامل رزمی علاوه بر مأموریت های آموزشی پیشرفته همانند سلف خود یعنی نمونه 2 نفره F-5F قابلیت اجرای مأموریت های مختلف رزمی را خواهد  داشت.

برخورداری از 2 سکان عمودی

نتایج پژوهش های گسترده تجربی توسط محققان دانشگاهی که پیش از سال 1383 به انجام رسیده و منتشر شده نشان می دهد استفاده از 2 سکان عمودی با زاویه انحراف مشابه نمونه به کار رفته در صاعقه در زاویه حمله بالا در سرعت های مادون صوت سبب افزایش محسوس پایداری سمتی هواپیما شده که در مأموریت هایی که نیاز به پرواز در سرعت های پائین دارد مفید خواهد بود.

آزمایش های تونل باد انجام شده نشان می دهد دم عمودی دوگانه تأثیر به سزایی در افزایش ممان گردشی هواپیما نیز دارد که در اجرای بهتر مانورهای پروازی مؤثر است.

لازم به ذکر است تمایل به افزایش پایداری جنگنده اف-5 از طریق افزودن به سطح دم عمودی آن در بهسازی های اجرا شده روی این جنگنده توسط صنایع هوایی رژیم صهیونیستی نیز دنبال شده که با اضافه کردن یک سطح مثلی به جلوی سکان عمودی تکی جنگنده اف-5 به انجام رسیده است اما این کار برخی از مشکلات را حل نشده باقی می گذارد.

 

نمونه مقیاس کوچک صاعقه آزمایش شده در تونل باد مافوق صوت

دم عمودی تکی در زاویه حمله بالا با قرارگیری در جریان هوای جدا شده از بدنه دچار افت کارایی می شود که با بهره گیری از دم عمودی دوگانه این مشکل حل می گردد.

همچنین آزمایش های تونل باد نشان می دهد ضریب پسا (نیروی مقاوم هوا) برای دم دوگانه با زاویه انحراف بالا، در تمامی زوایای حمله از سکان عمودی تکی کمتر و ضریب برآی آن در زوایای حمله متوسط بیشتر و در زوایای پائین کمتر از سکان تکی است. بنا بر این در مجموع استفاده از سکان عمودی دوگانه در اکثریت حالات به کارایی هواپیما می افزاید.

دیگر مزیت استفاده از سکان عمودی 2 گانه با انحراف به بیرون که شکلی مشابه حرف V ایجاد می کند در مقایسه با گونه تکی کاهش بازتاب راداری جنگنده است. این امر به یکی از نکات مرسوم در طراحی هواپیماهای پنهانکار راداری تبدیل شده که مزیت ضمنی استفاده از این طرح برای صاعقه نیز محسوب می شود.

* ساخت بدنه

تجربه گرانقیمت بازسازی تعداد زیادی هواپیمای اف-5 آسیب دیده که در بخش های مختلفی از بدنه شامل دماغه، بال ها، سکان های افقی و عمودی و پوشش موتور آسیب دیده بودند پایه شکل گیری توانایی عملی در ساخت اجزاء سازه و بدنه هواپیماهای آذرخش و صاعقه گردید.

آزمودن شکل جدید ورودی هوای موتور و دماغه صاعقه در اولین فروند نیز از تجارب متخصصان کشورمان در زمینه شکل ظاهری به شمار می رود. در نهایت نیز رسیدن به شکل نهایی اتصال سکان عمودی دوگانه صاعقه به فضای بالای موتور و اصلاح بخش پشتی بدنه (در محل سکان عمودی تکی در آذرخش) نیز توسط متخصصان داخلی صورت گرفته و هم اکنون شکل استانداردی برای بدنه هواپیمای صاعقه پدید آمده است.

ساخت بدنه ای که توانایی پرواز در سرعت مافوق صوت در حدود 1.6 تا 1.7 برابر سرعت صوت در ارتفاع بالا (معادل حدود 475 تا 505 متر بر ثانیه یا 1710 تا 1820 کیلومتر بر ساعت) و اجرای مانورهای پروازی یک هواپیمای جنگنده را برای چند هزار ساعت پرواز داشته باشد برای کشوری که قبل از آن هیچ نوع هواپیمای جنگی را تولید نکرده از نظر کارشناسان فنی که به عمق دشواری های چنین امری واقف هستند به خودی خود دستاورد بزرگ و بسیار ارزشمندی برای اولین گام محسوب می شود.

این توانایی، پایه ای برای طراحی و ساخت بدنه های جدید برای طرح های آتی شده است. جایگاه های حمل جنگ افزار صاعقه-2 مانند نسل های قبلی بوده و همانند اف-5اف از یک توپ تک لوله 20 میلیمتری در دماغه بهره می برد.

ساخت صاعقه-2

متخصصان کشورمان برای کوتاه کردن راه طراحی‌ها و بهسازی های آتی، کارهای پژوهشی سنگین و ارزشمندی بر اساس تحلیل های تئوری، شبیه‌سازی‌های رایانه ای و آزمایش های پروازی مختلف برای تعیین دقیق نیروهای وارده به بخش های مختلف سازه و بدنه هواپیماها خصوصاً اف-5 و نمونه های مشتق شده از آن انجام داده اند که ابزارهای تحلیلی مناسبی برای توسعه سریعتر در آینده ایجاد نموده است.

* سازه

بخش مهم دیگری که در هواپیماهای آذرخش و صاعقه به طور کاملاً بومی تولید می شود تمام اجزاء سازه ای این هواپیما است. سازه هواپیما در طول دوران پرواز چند هزار ساعته آن وظیفه تحمل تمام بارهای ناشی از پرواز در شتاب های چند برابر شتاب جاذبه زمین و بارهای ناشی از حمل محموله را بر عهده دارد.

تمامی اجزائی که در داخل هواپیما جانمایی می شوند از مخازن سوخت تا سامانه های الکتریکی و هیدرولیکی و موتورهایی که نیروی عظیم برای به پیش راندن جنگنده را تولید می کنند نیز به این سازه متصل هستند.

بازدید فرمانده نیروی هوایی عمان از خط تولید جنگنده در مجمتع اوج

اولین تصاویر از خط تولید سازه و بدنه جنگنده های ایرانی در جریان بازدید فرمانده نیروی هوایی عمان از مجمتع اوج نهاجا منتشر شد که نشان دهنده ساخت کامل این بخش ها در داخل کشور بود. ابراز تعجب این فرمانده خارجی که کشورش از جنگنده های پیشرفته آمریکایی استفاده می کند از سطح توانایی متخصصان ایرانی، گواه دیگری بر روند رو به رشد توانایی های جهادگران کشورمان بود. کمی بعد در رسانه ملی نیز تصاویر دیگری از خط تولید جنگنده آذرخش و صاعقه منتشر و ابعاد بیشتری از این توانایی بومی آشکار گردید.

 
بال تولید شده برای جنگنده در مجتمع اوج

سازه هواپیما که از صدها قطعه متصل به هم شکل گرفته از حساسیت بسیار بالایی برخوردار است. حتی وجود ترک های کوچک نیز در این بخش ها منجر به سانحه می گردد همانطور که چند سال پیش ترک ایجاد شده در مراحل تولید در تیر کنار کابین خلبان در جنگنده اف-15 آمریکایی منجر به دو نیم شدن بدنه و سقوط آن گردید.

امروزه سازه و بدنه های ساخت ایران با تمام توان در حال پرواز در یگان های عملیاتی بوده و پایه مهم دیگری برای توسعه طرح های جدید گشته اند. جسارت ساخت یک سازه کامل برای هواپیمای رزمی مافوق صوت در داخل کشور، خود وامدار بازسازی های اجرا شده روی هواپیماهای قبلی بوده است.

* ارابه فرود

یکی از مهمترین اجزاء یک جنگنده ارابه فرود آن است و ارابه های فرود چه در جنگنده ها و چه در هواپيماهای مسافربری از اهميت بالای برخوردارند به طوری که در صورت وجود کوچکترین مشکل و نقصی در ارابه فرود هواپيما امکان نشست یا برخاست آن هواپيما وجود ندارد.

از طرفی در جریان فرود جنگنده علاوه بر وزن آن نیروی ناشی از ضربه فرود نیز باید توسط این بخش تحمل شود. حتی برای ایجاد ضریب اطمینان از تحمل بارهای ضربه ای تولیدی در شرایط فرود اضطراری، ارابه فرود باید تحمل نیروهای بسیار بیشتر از حالت عادی را داشته باشد.


ارابه فرود اصلی (تصویر راست) و ارابه فرود دماغه (تصویر چپ) جنگنده صاعقه

به علاوه، پیچیدگی طراحی و جانمایی این زیرسامانه سبب شده تا امکان تغییر آن در طول دوره عمر هواپیما امری بسیار دشوار باشد و از این رو در طراحی ها معمولاً ارابه فرود را طوری طراحی نموده و می سازند تا در جریان بهسازی های بعدی هواپیما که معمولاً با افزایش وزن آن نیز همراه است همچنان ارابه فرود قابل استفاده باشد.

تصاویر مدلسازی، تحلیل و آزمایش ارابه فرود جنگنده در ایران

به گزارش مشرق، اولین ارابه فرود به طور کامل ساخته شده در داخل برای جنگنده صاعقه در نمایشگاه هوایی کیش در سال 1391 رونمایی شد. تمامی مراحل پیچیده طراحی، شبیه‌سازی‌های تنشی و دینامیکی و آزمایش های عملی مربوط به این تحلیل ها توسط متخصصان داخلی به انجام رسیده است.

این ارابه های فرود که از جاذب های ارتعاشی هوا-روغن بهره می برند تحمل بیشینه وزن برخاست 12 تن را داشته و قابلیت کاهش ارتفاع و جمع شدن روی زمین را نیز همچون نمونه به کار رفته در جنگنده اف-5 دارند. ساخت تایرهای ارابه فرود دماغه و ارابه فرود اصلی جنگنده های مختلف از جمله اف-5 نیز از سال ها پیش در صنعت دفاعی کشور محقق شده بود.

در سال جاری نیز خبر ساخت دستگاه آزمایش کامل ارابه فرود جنگنده در صنعت دفاعی کشور به تولید رسیده است که گام مهم دیگری در راستای عمق بخشیدن به توانایی بومی در تولید مطمئن هواپیماهای صاعقه در داخل محسوب می شود. در جریان این آزمایش ها معمولاً ميزان فشار وارد به ارابه فرود، بار حرارتی وارد به تایرها، مقاومت ارابه فرود و ... مورد ارزیابی قرار می گيرد.

دستگاه های بزرگ و حجيمی برای آزمایش تایر و ارابه های فرود جنگنده ها ساخته می شود تا ارابه های فرودی که تازه تولید یا تعمير شده اند، زیر فشاری در حد مشابهی که یک ارابه فرود هنگام نشستن روی باند تحمل می کند قرار گرفته و ميزان تحمل فشار سنجيده شود. در این فرآیند اگر آزمایش موفقيت آميز بود به متخصصان اجازه داده می شود که ارابه فرود را روی جنگنده نصب کنند و در غیر این صورت ارابه فرود برای انجام تعميرات مجدد، به کارگاه های مخصوص ارسال می شود.

* نمایشگرهای پیشرفته

توسعه نمایشگرهای چند منظوره (MFD: Multi-Function Display) که با بهره گیری از فناوری های دیجیتالی داده های پروازی و عملیاتی را برای خلبانان به نمایش می گذارند پیش از این در بالگردهای پیشرفته تیزتک و توفان-2 (نمونه بهسازی و تولید داخل بالگرد رزمی کبرا) مشاهده شد.

در نمونه های مقیاس کامل هواپیمای آموزشی نظامی شفق و جنگنده قاهر اف-313 نیز گونه هایی از این نمایشگرها مورد استفاده قرار گرفته است. اما کابین نمونه های جدید تک نفره و 2 نفره صاعقه نیز بر اساس تصاویر منتشر شده از نمایشگاه دستاوردهای وزارت دفاع در شهریور ماه 93 به نمایشگرهای پیشرفته چند منظوره مجهز شده است.

 
کابین ارتقاء یافته جنگنده ایرانی با نمایشگرهای پیشرفته

این نمایشگرهای پیشرفته در 2 دهه اخیر در بیشتر هواگردهای جدید نظامی و غیر نظامی مورد استفاده قرار گرفته است به طوری که در برخی گونه ها اثری از هیچ نمایشگر عقربه ای قدیمی مشاهده نمی شود؛ مفهومی که در کابین جنگنده قاهر و نسل جدید صاعقه نیز مورد توجه قرار گرفته است.

با این سامانه ها و حذف انبوهی از نمایشگرهای عقربه ای، کابین خلبان محیطی نسبتاً خلوت نزدیک به هواپیماهای نسل چهارم پیشرفته بوده که با کاهش بار کاری خلبان به افزایش قابلیت های او در هدایت هواپیما و تمرکز روی مأموریت اصلی کمک می کند.

این نمایشگرهای دیجیتال که اطلاعات لازم در مورد وضعیت وسیله پرنده مانند ارتفاع پروازی، زوایه نسبت به افق، سرعت، میزان سوخت و ... را در اختیار خلبان قرار می دهد یک مزیت بزرگ نسبت به نمایشگرهای عقربه ای (آنالوگ) قدیمی دارد و آن هم بحث کم کردن فشار روانی خلبان است. در کابین های قدیمی خلبان بایستی به صورت همزمان عقربه های مختلفی را کنترل کرده و همزمان به عملیات پروازی و همچنین در صورت لزوم درگیری و اجرای آتش نیز توجه نماید.


تصویر گرافیکی از چیدمان نمایشگرها در کابین جلوی صاعقه

با استفاده از دو نمایشگر جدید به جای تعدادی از نمایشگرهای عقربه ای قبلی که به صورت پیش فرض، تنها داده های ضروری پرواز را نشان می دهند بار کاری خلبان شدیداً کاهش یافته و کاربر می تواند با یک نگاه سریع و در کمترین زمان ممکن اطلاعات مورد نظر را از کابین خلوت شده خود در اختیار داشته باشد و در صورت لزوم با استفاده از کلیدهای اطراف نمایشگر، اطلاعات سامانه های دیگر  از جمله تصاویر دریافتی از دوربین ها را از رایانه کنترل مأموریت درخواست و مشاهد کند.

مزیت دیگر این نمایشگرها، قابلیت اطمینان بسیار بالاتر آنها نسبت به نسل قدیمی است. کمیت «زمان متوسط بین خرابی» (MTBF: Mean Time Between Failures) برای MFDها ده‌ها برابر بیشتر از نمونه های آنالوگ است بنابراین اولاً تعداد و زمان بررسی های لازم قبل از هر پرواز کاهش یافته و هواگرد در مدت کوتاهی برای پرواز آماده می شود، احتمال بروز خرابی سامانه در حین پرواز بسیار کاهش یافته و زمان مورد نیاز برای تعمیرات آن نیز کمتر می شود.

زیرا تعویض یک MFD با نمونه سالم بسیار کمتر از تعویض چندین نمایشگر عقربه ای زمان می خواهد. به علاوه هرکدام از این نمایشگرهای آنالوگ یا عقربه ای پس از نصب باید جداگانه آزمایش شوند که این هم فرایندی زمانبر است. فرایند تعمیرات نمایشگرهای عقربه ای نیز خود امری زمانبر و حساس است.

 
HUD در کابین ارتقاء یافته جنگنده؛ بخش پشت MFDهای نصب شده نیز در تصویر قابل مشاهده است

در نمایشگاه شهریور ماه 93 نمایشگر سربالا (HUD: Head-Up Display) نیز در کابین مربوط به طرح ارتقاء سامانه های اویونیک جنگنده های ایران نیز مشاهده می شد که البته در نمونه رونمایی شده از صاعقه-2 دیده نمی شود.

نمایشگر سربالا برای افزایش کارایی خلبان در مأموریت خصوصاً نبردهای هوا به هوا یا پرواز در ارتفاع پایین بسیار مفید است. به کمک این نمایشگر که رو به روی خلبان نصب شده و اطلاعات مهم پروازی و سامانه های تسلیحاتی را به نمایش می گذارد خلبان در زمانی که باید به بیرون کابین توجه کند نیاز به پائین آوردن سر و تمرکز روی نمایشگرهای داخل کابین ندارد.

* سامانه های مخابراتی جدید

با پیشرفت صنعت الکترونیک و مخابرات کشورمان امروزه انواع جدید، پیشرفته و سبکی از سامانه های مختلف مورد نیاز این زمینه به تولید رسیده است.

انواع رادیوها و بیسیم های هوایی دیجیتالی با رمزکننده های خودکار بهره‌مند از الگوریتم های هوشمند و مقاوم در برابر جمینگ با قابلیت ایجاد خط ارتباطی امن، سامانه تشخیص دوست از دشمن (IFF)، ارتفاع‌سنج راداری هواپایه با احتمال کشف پائین (LPI) و مقاوم در برابر جمینگ، سامانه های ضبط صدای کابین (CVR) و ذخیره داده های پروازی (FDR) از جمله زیرسامانه های مخابراتی و الکترونیکی هستند که توسط وزارت دفاع تولید شده و در محصولات هوایی ایرانی به کار گرفته می شوند.


رادیوهای هوایی (2 تصویر بالا)، دستگاه ذخیره اطلاعات پرواز (به رنگ نارنجی) ارتفاع سنج راداری (تصاویر پائین)

لازم به ذکر است در هواپیمای صاعقه-2 آنتن های ارتباطی جدیدی نیز در پشت کابین خلبان مشاهده می شود که در نسل های قبلی این هواپیما دیده نمی شود.

 

آنتن های افزوده شده به صاعقه-2

* رادار

همانطور که اشاره شد جنگنده اف-5 از نمونه های ساده ای از رادار بهره می برد که با توجه به اهداف طراحی آن جنگنده در نظر گرفته شده بود. اما فناوری های جدید توانمندی های بسیار بالایی به رادارهای هوابرد داده است که قابلیت های آنها را بسیار متفاوت از نسل های قدیمی نموده.

به گزارش مشرق، استفاده از آنتن های مسطح آرایه فازی، پردازشگرهای دیجیتال بسیار سریع، استفاده از الگوریتم های پیشرفته در کشف، ردیابی و رهگیری چندین هدف متنوع در ارتفاعات مختلف خصوصاً نزدیک به سطح زمین و شلیک همزمان به چند هدف از توانمندی رادارهای جدید است.

قابلیت تصویرسازی از سطح و به اشتراک گذاشتن اطلاعات تولیدی رادار یک جنگنده در اختیار گروهی از جنگنده های در حال پرواز با هم نیز از جمله مواردی است که در نمونه های روز دنیا دیده می شود.

امروزه توانمندی کشورمان در عرصه های مختلف راداری به گونه ای تثبیت شده است که برخی کشورها مانند اندونزی که امکان خرید محصولات مورد نیازشان را از تولید کنندگان بزرگ دنیا دارند تمایل به دریافت محصولات ایرانی با انتقال فناوری دارند.

در سال های اخیر چندین نمونه رادار آرایه فازی فعال که پیشرفته ترین نوع رادار محسوب می شود در کشورمان به تولید رسیده. هر چند اختلاف فناوری بین رادارهای زمین پایه و هواپایه بدیهی به شمار می رود اما هدف از یادآوری این دستاوردها وجود پایه های قوی و مقدمات لازم برای تولید رادار هواپایه است.

اجرای انواع بهسازی های سخت افزاری و نرم افزاری توسط متخصصان نهاجا و صنعت دفاعی و بخش های پژوهشی کشور در چند مرحله روی رادارهای هواپایه فعلی موجود روی جنگنده های اف-14، اف-4 و اف-5 که به بازیابی و حتی افزایش چشمگیر قابلیت های عملیاتی آنها منجر شده بُعد دیگری از وجود توانمندی در زمینه این نوع رادارها را تشکیل می دهد.

از طرفی در موشک های مختلف سطح به هوای ایرانی مانند شاهین و شلمچه، 3 گونه از موشک طائر-2، موشک صیاد-2 و 3 و 4 و موشک هوا به هوای فکور-90 انواعی از رادارهای هواپایه کوچک نصب شده که این موارد نیز برگ دیگری از وجود مقدمات و توانمندی برای توسعه رادار هواپایه برای جنگنده ها در ایران است.

اما مهمترین شاهد بر توسعه یافتن چنین سامانه ای در ایران در مصاحبه جانشین فرمانده نیروی هوایی ارتش در ماه های گذشته یافت می شود که گفته شد طراحی نخستین رادار هواپایه در ایران به انجام رسیده است. بنا بر این هر چند وضعیت پیشرفت و مرحله فنی فعلی این رادار مشخصاً اعلام نشده اما می توان اطمینان یافت در جنگنده های تولیدی کشورمان قطعاً در سال های آتی نمونه بومی از رادار هواپایه نصب و عملیاتی خواهد شد.

* موتور

جنگنده اف-5 از 2 موتور توربوجت به نام J-85 محصول شرکت جنرال الکتریک بهره می برد. در سال های پس از انقلاب علاوه بر ایجاد توان تعمیر اساسی (Overhaul) این موتور و چندین نوع موتور توربوجت و توربوفن نظامی و غیرنظامی دیگر مربوط به هواپیماهایی از اف-14 گرفته تا بوئینگ747، بازسازی بخش های آسیب دیده نظیر پره های ثابت و متحرک، محفظه احتراق و محور موتور و ... نیز در صنعت دفاعی کشورمان با موفقیت کامل صورت می گیرد.

این توانمندی های فنی و تعمیراتی همانگونه که در ساخت خود هواپیما پایه ای قابل اتکاء بوده در ایجاد توان تولید موتور جنگنده اف-5 برای هواپیماهای توسعه یافته از آن نیز قابل بهره برداری است.

موتور J-85

شواهدی برای ساخت بومی این موتور جت در اطلاعات منتشر شده از نمایشگاه های دفاعی سال های اخیر به چشم می خورد اما به گفته معاون هماهنگ کننده نهاجا یکی از بخش های اصلی مهم از جنگنده صاعقه که در داخل کشور تولید می شود موتور آن است.


جانمایی موتور در بدنه صاعقه-2

نمونه موتور به کار رفته در جنگنده اف-5ئی J-85-GE-21 است که حدود 310 کیلوگرم جرم داشته و 5هزار پوند (حدود 22 کیلونیوتن) رانش ایجاد می نماید. این موتور توربوجت دارای قطر بیرونی 66 و طول 297 سانتیمتر بوده و از 9 ردیف کمپرسور و 2 ردیف توربین بهره می برد.


بخش اصلی موتور J-85

ناگفته پیداست تولید موتور جت که با سرعت چند هزار دور بر دقیقه در دماهای بسیار بالا کار کرده و بر اساس یک سیکل ترمودینامیکی بسیار سریع، مقدار زیادی نیرو تولید می کند دستاورد فنی بسیار مهم و ارزنده ای محسوب می شود حتی اگر نمونه ایرانی بهبودی نسبت به نمونه اصلی پیدا نکرده باشد.

البته موتورهای توربین گاز (جت) زمینی برای کاربردهای صنعت برق نیز در کشور در صنایعی همچون مپنا از سال های گذشته به تولید می رسیده است اما موتورهای جت به کار رونده در هواگردها پیچیدگی بالاتری خصوصاً در زمینه بهینه بودن وزن و قابلیت اطمینان بالاتر دارند.

اطلاع از اینکه علاوه بر صدها دستگاه موتور توربوجت که روی موشک های کروز و پهپادهای ایرانی نصب شده، موتور بومی توربوفن ساخت ایران نیز در نمایشگاه دستاوردهای دفاعی سال 1390 که مورد بازدید فرماندهی معظم کل قوا قرار گرفت به نمایش در آمده بود.

چند نوع موتور جت جدید نظیر طلوع-10 و 12 و موتور بومی J-90 (که ممکن است همان موتور رونمایی شده در سال 90 باشد) نیز در نمایشگاه وزارت دفاع در شهریور 93 مشاهده شد که نشان دهنده عزم صنعت دفاعی کشور برای تولید موتورهای بومی برای رفع نیاز هواگردهای ایرانی است.

 
10 نکته پیرامون صاعقه-2
موتورهای طلوع-10 و J-90

* صندلی پرتاب شونده خلبان

در هواپیماهای سرنشین دار تمام تجهیزات مرتبط با ایمنی خلبان از حساسیت بسیار بالایی برخوردار هستند. صندلی پرتاب شونده در هواپیماهای جنگی آخرین امید خلبان برای نجات از شرایط اضطراری محسوب می شود.

امروزه تنها چند سازنده مطرح در دنیا اقدام به ساخت این وسیله مهم می نمایند اما با توجه به شرایط تحریم هیچ کدام اقدام به فروش چنین محصولی برای تولیدات بومی ایران نمی کنند. از این رو برای تکمیل مقدمات لازم جهت تولید انبوه هواپیماهای رزمی در ایران، متخصصان صنعت دفاعی اقدام به طراحی، ساخت، آزمایش و تولید صندلی پرتاب شونده خلبان نموده اند.

به نظر می رسد نمونه ایرانی بر اساس گونه ای از صندلی پرتاب شونده مشهور روسی K-36 طراحی شده باشد که موفقیت های آن در نجات خلبانان جنگنده هایی همچون میگ-29 و سوخو-27 و 30 در چند حادثه در نمایشگاه های هوایی دنیا در 25 سال اخیر بارها در معرض دید همه جهان قرار گرفته است.

ایران به عنوان دارنده جنگنده میگ-29 که بر اساس اطلاعات منتشره تا کنون در کشورمان سانحه ای جدی نداشته به این صندلی پرتاب شونده دسترسی داشته و بر اساس کارهای تعمیراتی صورت گرفته در اورهال میگ-29 که تماماً در داخل کشور انجام می شود آن را به عنوان پایه توسعه صندلی پرتاب شونده بومی قرار داده است.


صندلی پرتاب شونده ساخت ایران و نصب شده در صاعقه-2

به گزارش مشرق، نمونه ایرانی تا کنون آزمایش های پروازی خود را در هواپیمای بستر آزمایش آرمیتا در ارتفاعات و سرعت های مختلف از نزدیک سطح زمین گرفته تا ارتفاعات و سرعت های بالاتر با موفقیت کامل پشت سر گذاشته است.

در تصاویر منتشر شده از جنگنده بومی صاعقه-2 این هواپیما به صندلی پرتاب شونده ایرانی مجهز شده که نشان دهنده استفاده حداکثری از تجهیزات بومی در توسعه و تولید این هواپیما است.

 

آزمایش صندلی پرتاب شونده ایرانی از هواپیمای بستر آزمایش آرمیتا

علاوه بر موارد ذکر شده زیرسامانه های مختلف و متنوع دیگری نظیر عملگرهای الکتریکی و هیدرولیکی، رایانه های پرواز، سامانه های جنگ الکترونیک و اقلام دیگر از زیرسامانه های مورد نیاز یک هواپیمای رزمی خصوصاً مهمات و جنگ افزارهای لازم در گونه های هوا به سطح و هوا به هوا که در کشورمان توسعه یافته در تولیدات جدید هواپیماهای رزمی ایرانی از جمله صاعقه-2 مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

از این رو می توان این جنگنده را نماد حقیقی عمق بخشی به دستاوردهای داخلی صنعت هوایی و افزایش سطح بومی سازی آن دانست که با مشارکت جمعی متخصصان نیروهای مسلح، صنعت دفاعی و بخش های پژوهشی و دانشگاهی کشور به انجام رسیده است. بنا بر این می توان امیدوارانه در آینده منتظر شنیدن اخبار خوش دیگری در زمینه دستاوردهای جدید در زمینه هواپیماهای جنگنده داخلی بود.