ادامه ساخت «جنگنده شفق» همچنان در دستور کار ایران است + جزئیات

به گزارش تنویر به نقل از مشرق، اجرای آموزش های پروازی در سطوح مختلف برای تربیت هر چه کاملتر خلبانان هوپیماهای جنگی بسیار اهمیت دارد و از این رو وجود هواپیمای آموزشی پیشرفته در ناوگان یک نیروی هوایی از اهمیت بالایی برخوردار است.

در ایران و با توجه به شرایط جدید، جت آموزشی «شفق» برای رفع نیاز به چنین هواپیمایی طراحی شد. این پروژه از سال 1377 توسط مجموعه هایی از وزارت دفاع و پشتیبانی نیروهای مسلح آغاز شد و در آن زمان برنامه ای 5 ساله برای رسیدن به نمونه پروازی مد نظر بوده است.

اما مدتها بود هیچ خبری از سوی مسئولان وزارت دفاع و پشتیبانی نیروهای مسلح در خصوص تولید این جنگنده اعلام نمی شد تا اینکه سردار وحیدی این طلسم را شکست و در گفتگویی کوتاه  به بیان مواردی مهم درباره این جنگنده ایرانی پرداخت.

وزیر دفاع چه گفت؟

سردار احمد وحیدی وزیر دفاع و پشتیبانی نیروهای مسلح در گفتگو با خبرنگار گروه دفاع و امنیت مشرق در پاسخ به این سوال که آیا رونمایی اخیر از جنگنده قاهر 313 را باید به معنای پایان ساخت جنگنده شفق دانست، گفت: جنگنده قاهر 313 و شفق دو پروژه مجزا هستند و ساخت "شفق" به طور مستقل توسط مجریان ذی ربط این موضوع در وزارت دفاع مشغول پیگیری است.

وی با رد موضوع توقف ساخت این جنگنده در کشور گفت: طراحی به‌روز و ساخت این جنگنده ایرانی همچنان در دستور کار قرار دارد و برنامه ریزی و تلاش برای تولید آن همچنان ادامه خواهد داشت.

شفق چگونه متولد شد؟

بنا به اظهارات نشریات خارجی، این پروژه همکاری مشترکی بین ایران و روسیه برای طراحی یک جت آموزشی یا هواپیمای جنگنده بوده که بعدها این کشور مانند برخی قراردادهای دیگر، خود را کنار کشیده و خود نیز آن را ادامه نداده است. پس از آن ایران به تنهایی این برنامه را با اعمال تغییراتی در طراحی تا مرحله رونمایی پیش برد.


از آن جمله باید به تفاوت زاویه عقب برگشتگی بال در نمونه های اول و نمونه رونمایی شده اشاره داشت که به نظر می رسد طراحان ایرانی برای رعایت اصول پنهانکاری دست به این تغییر زده اند که در ادامه به آن اشاره می کنیم. کاهش بازتاب راداری یک هواپیما کشف و ردگیری آن را توسط رادارهای دشمن را به تأخیر انداخته و باعث افزایش بقاپذیری هواپیما در عملیات رزمی می شود.

پس از رونمایی نمونه ای از شفق که کارشناسان آن را ماکت در ابعاد واقعی(Muck-up) می دانستند که آخرین مرحله توسعه یک هواپیما پیش از مراحل آزمایشات زمینی و پروازی است، دیگر خبری از این هواپیما نبود و بسیاری آن را طرحی فراموش شده (به دلیل قطع همکاری طرف خارجی حتی در تأمین زیرسامانه ها) می پنداشتند.

مشخصات کلی

شفق هواپیمایی تک موتوره با قابلیت پرواز در تمامی شرایط آب و هوایی، با دو سکان عمودی V شکل و ابعاد به نسبت کوچک است. دو ورودی هوای موتور آن در طرفین بدنه و نزدیک کابین خلبان قرار گرفته و کانوپی یا آسمانه  بزرگ(شیشه یا طلق کابین) دیدی بسیار عالی برای مربی پرواز و خلبان آموزش گیرنده فراهم می آورد.

به گزارش مشرق، این کانوپی دید خوب و تقریباً 360 درجه  هر دو سرنشین به بیرون را ایجاد نموده است. همچنین دید رو به رو و رو به پائین برای خلبان جلویی به افزایش کارایی در عملیات تهاجم زمینی کمک می نماید. محل قرارگیری مناسب استاد خلبان در هواپیمای شفق منجر به افزایش تسلط او بر عملکرد خلبان آموزش گیرنده می شود.


با استناد به تصاویر منتشر شده از این هواپیما می توان ابعاد آن را به طور تقریبی اینگونه بیان نمود: طول کلی حدود 11 تا 14متر، دهانه بال 10.5 تا 13 و ارتفاع 4.2 تا 4.7 متر. بنابراین شفق در زمره جت های نظامی کوچک قرار می گیرد.

در منابع خارجی برای جرم خالی این هواپیما اعدادی بین 4300 تا 5000 کیلوگرم و نوع موتور آنRD-33 عنوان شد  است. در صورت صحت این موضوع با توجه به اینکه این موتور توربوفن بر روی هواپیمای جنگنده رهگیر «میگ-29» نیروی هوایی ارتش کشورمان هم به کار می رود انتخاب مناسبی برای بهبود شرایط پشتیبانی و تعمیر و نگهداری شفق محسوب می شود اما از قطعی شدن استفاده از این پیشرانه برای ادامه برنامه و نمونه های تولیدی اطلاعی در دست نیست.

ویژگی های آیرودینامیکی

با توجه به منتشر نشدن اطلاعات کافی از ویژگی ها و قابلیت های شفق تنها می توان به تصاویر نمونه ها و ماکت های آن در نمایشگاه های مختلف(تا قبل از سال 1384) استناد کرد. طرح بال این هواپیما دارای حالت دایروی در جلو و عقب در نزدیکی ریشه آن و ضخیم تر نسبت به بقیه بال است که با اتصال به یک بال باریک شونده(Taper) عملاً بالی دو تکه را به وجود آورده.

لازم به ذکر است این نحوه طراحی در هواپیماهای تولید شده در دنیا مشاهده نشده و تنها ریشه بال هواپیمای «اف-آ-18ئی سوپرهورنت» آمریکایی که در دهه 1990 طراحی شده زوایایی با شباهت نسبی به شفق دارد.

این بال با یک ریشه امتداد یافته تا زیر کابین خلبان تکمیل می شود که به آن LERX گفته می شود. لرکس بسیار بزرگ این هواپیما کمک می کند تا در زوایای حمله بالا، کنترل مناسبی وجود داشته باشد. این ویژگی در بسیاری از هواپیماهای طراحی شده پس از سال های 1970 دیده می شود از جمله جنگنده های آمریکایی اف-16 و اف-آ-18 و جنگنده های روسی مانورپذیری همچون میگ-29 و سوخو-27. به علاوه قرارگیری ورودی هوای موتور، زیر این ریشه امتداد یافته منجر به افزایش کارایی دهانه ورودی هوای(Air Intake) موتور می شود.

 

بنابراین، طراحان این هواپیما افزودن به قابلیت های مانورپذیری آن نسبت به نمونه های آموزشی موجود در کشور را مد نظر داشته اند خصوصاً که خلبانان جنگنده مانورپذیر میگ-29 کشورمان نیز می بایستی با هواپیمایی با قابلیت های نزدیک به آن آموزش ببینند.

به گزارش مشرق، سکان عمودی V شکل شفق موتور آن را در خود جای داده که هوای مورد نیاز آن توسط دو ورودی با زاویه پهلویی تا حدودی غیر 90 درجه تأمین می شود. سطوح متحرک دم عمودی(رادر-Rader) نسبتاً بزرگ هستند که برای افزایش قابلیت مانور، راهکاری مناسب است اما از تصاویر منتشر شده از شفق نمی توان نتیجه گیری کرد دم افقی این هواپیما از نوع تمام متحرک است یا خیر در حالی که این نوع دم برای هواپیماهای جنگی طرحی مرسوم به شمار می رود و البته قابلیت های مانوری بالایی نیز به همراه می آورد.


برخی شاخصه های آیرودینامیکی شفق برای جریان های مافوق صوت بیشترین مزیت را دارد که گمانه زنی منابع خارجی مبنی بر مادون صوت بودن این هواپیما را زیر سوال می برد از جمله سکان V شکل که از نظر پایداری پرواز در سرعت های فراتر از سرعت صوت مزیت قطعی ایجاد می کند و Lerx که از جهت کمک به کاهش پسای ناشی از سطوح کنترلی در این سرعت ها مفید است.

 

تصاویری از نمونه های شفق در حال گذراندن آزمون های تونل باد موجود است که به طراحی بهتر هواپیما و نیاز به کمترین تغییرات پس از ساخت نمونه های آزمایشی و برای تولید انبوه است. این آزمایش ها تماماً توسط متخصان کشورمان در تونل های باد صنایع و دانشگاه های ایران به انجام رسیده است.
 

در مجموع می توان گفت شکل آیرودینامیکی جدید شفق که با استفاده و ترکیب طرح های برتر دنیا به انجام رسیده با رویکرد افزایش قابلیت مانور به پیدایش یک هواپیمای جدید و متفاوت با نمونه های خارجی و در واقع یک طرح بومی منجر شده است.

کاهش بازتاب راداری

همانگونه که اشاره کردیم تغییرات طراحان ایرانی در طرح اولیه شفق به وضوح تلاش برای کاهش بازتاب راداری این هواپیما را نشان می دهد که مهمترین آنها یکسان سازی زاویه تمام سطوح جلویی بال و دم با هم و نیز سطوح عقبی با هم است. این روش باعث شکل گیری بازتاب های راداری در جهاتی خاص می شود و در نتیجه رادارهای دشمن تنها از زوایای محدودی بازتاب مناسبی از امواج برگشتی از هواپیما خواهند داشت.

همچنین تغییر سطوح پهلویی ورودی هوای موتور به طوری که زوایای غیر 90 درجه داشته باشند نیز به کاهش بازتاب راداری این بخش کمک می کند. در کنار آن انحنای مسیر عبور هوا تا موتور نیز به کاهش بازتاب راداری تیغه های فن و کمپرسور موتور منجر می شود که سهم بسیار زیادی از سطح مقطع راداری جلویی یک هواپیما را دارند.

زاویه غیر 90 درجه(نسبت به راستای افقی و عمودی) سکان های عمودی یا همان قرار گیری آنها به شکل حرف V انگلیسی نیز باعث کاهش بازتاب امواج رادار به گیرنده و پخش شدن آنها در جهات دیگر می شود.

به گزارش مشرق، در معدود اطلاعات رسمی منتشر شده از این هواپیما آمده است که سطوح بال و بدنه آن از مواد جاذب امواج راداری پوشیده شده که این روش هم یکی از راهکارهای مؤثر برای پنهان ساختن یک هواگرد از دید رادارهای دشمن است.

این مطلب می تواند نشان دهنده احتمال برنامه ساخت نمونه تولید انبوه شفق از مواد فلزی در آن زمان باشد اما امروزه با رشد چشمگیر کشورمان در مواد مرکب(کامپوزیت) غیر فلزی که توانمندی بالایی در جذب انرژی امواج رادار دارند می توان امید داشت نمونه های تولیدی شفق به بارتاب های راداری کمتر برسند.

بنابراین به کارگیری همزمان چندین روش کاستن از سطح مقطع راداری نشان می دهد حرکت ایران به سمت طراحی هواپیماهای پنهانکار راداری(رادارگریز) با شفق آغاز شده همانگونه که کارشناسان خارجی هم آن را اولین هواپیمای پنهانکار ایرانی می دانند.

البته مواردی همچون حمل تسلیحات در خارج از بدنه تناقض آشکاری با اصول پنهانکاری راداری دارد که احتمالاً با توجه به الزامات طراحی مشترک ویژگی ها بین نمونه های مختلف آموزشی و رزمی شفق، طراحان از آن صرف نظر کرده اند.

سامانه ها

سه نمونه این جنگنده به طور کلی معرفی شده است که شامل نمونه دو نفره آموزشی، نمونه دو نفره رزمی و نمونه تکنفره رزمی است. 7 جایگاه حمل تجهیزات و تسلیحات، یکی زیر بدنه و سه تا زیر هر بال نمونه های رزمی شفق دیده می شود.

عدم وجود ریل حمل موشک در نوک بال که طرحی مرسوم در هواپیماهای رزمی است شاید به دلیل امتداد سطوح متحرک تا سر بال باشد. به علاوه نزدیک بودن این جایگاه ها به بدنه موجب افزایش تمرکز جرم حول محور طولی و بهبود برخی شاخصه های مانورپذیری است.


در ماکت های اولیه این هواپیما که در نمایشگاه های مختلف دیده شده اند به وضوح تسلیحات مختلف هوا به هوا و هوا به سطح روسی به چشم می خورد اما امروز با گذشت حدود یک دهه از رونمایی شفق فهرست تسلیحات هوا به هوا و هوا به سطح هوشمند و پیشرفته ایرانی در انواع راداری، حرارتی، اپتیکی و لیزری بسیار گسترده شده و می توان انتظار داشت در نمونه های تولیدی این هواپیما از سلاح های ایرانی استفاده شود.

یکی از نکات بسیار جالب توجه در نمونه های رونمایی شده از شفق، به کارگیری سه نمایشگر بزرگ چند منظوره یا MFD در کابین آن است که در تمامی جنگنده های جدید یا بهسازی شده در دهه 1990 و به بعد دیده می شوند که بازتاب قابل توجهی هم در تحلیل های کارشناسان خارجی داشت. البته با توجه به اینکه نمونه های بومی این نمایشگرها تنها در سال های اخیر روی هواپیماها و بالگردهای ساخته و بهسازی شده ایران دیده می شود احتمال برنامه ریزی بر مبنای استفاده از نمایشگرهای خارجی در آن زمان وجود دارد.

اما قطع همکاری خارجی و تلاش متخصصان صنایع دفاعی کشورمان منجر به تولید این سامانه به صورت بومی شد که پیشتر در گزارش های مختلفی از جمله گزارش مربوط به بالگرد طوفان-2 و جنگنده قاهر اف-313 به آن اشاره نموده ایم.

با این سامانه ها و حذف انبوه نمایشگرهای عقربه ای، کابین خلبان در هواپیمای شفق 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. شاید الگوبرداری از کابین هواپیمای اف-14و نمونه های بهسازی شده میگ-29 در روسیه نیز در طراحی و جانمایی مناسب سامانه های کابین خلبان در شفق نقش داشته است.

همچنین سامانه نمایشگر سربالا یا HUD نیز در شفق دیده می شود که 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.

دسته هدایت شفق در وسط کابین قرار دارد که گویای عدم برخورداری آن از سامانه کنترل پرواز با سیم است که در بسیاری از جنگنده های پیشرفته دیده می شود. چیزی که شاید در نمونه های تولیدی شفق و قاهر بتوانیم انتظار آن را داشته باشیم. این سامانه به کمک سامانه کنترل پرواز دیجیتال به افزایش برخی قابلیت های کنترل پرواز هواپیما کمک می کند.

از نکات قابل توجه دیگر در کابین نمونه های اولیه شفق استفاده از صندلی پرتاب شونده روسی است که امروزه نمونه های بومی صندلی خلبان در کشورمان ساخته و با موفقیت آزمایش شده است که قاعدتاً بر روی این هواپیما نیز قابل استفاده است.

البته امروزه سایر زیرسامانه های مورد نیاز هواپیما نظیر بیسیم و رادیو، ارتفاع سنج، سامانه های تبادل داده و سامانه های جنگ الکترونیک نیز توسط صنایع دفاعی کشورمان ساخته می شود.

در نظر داشتن ساخت انواع رادارها و سامانه های کنترل آتش زمینی در ایران با قابلیت کشف و درگیری همزمان با اهداف متعدد و از طرفی ساخت سامانه های راداری برای موشک های سطح به هوا نظیر شاهین و شلمچه و همچنین بهسازی های گوناگون بومی روی سامانه های راداری جنگنده های خارجی موجود در کشورمان نشان دهنده وجود توانایی های لازم برای ساخت رادار و سامانه کنترل آتش بومی برای هواپیماهای جنگنده ایرانی است.

همچنین متخصصان کشورمان در این سال ها به دانش طراحی، ساخت، آزمایش و تولید ارابه های فرود هواپیما دست یافته اند که منجر به افزایش درصد بومی سازی یک هواپیمای جنگی می شود. ناگفته نماند ارابه های فرود هواپیمای شفق رو به عقب جمع می شوند که البته نمونه های بازشونده رو به جلو در مواردی ایمنی بیشتری دارد.
 

به گزارش مشرق، ارابه های فرود اصلی این هواپیما پشت ورودی هوای موتور قرار می گیرد که یکی از شواهد انحنا دار بودن کانال تأمین کننده هوای موتور است. فاصله مناسب و حدوداً 3.5 تا 4 متری چرخ های این سامانه باعث فرود ساده تر و ایمن تر آن می شود که البته برای نمونه آموزشی شفق بیشتر مفید است.

از دیگر نکات قابل توجه در نمونه های دیده شده از شفق، زوایای دم افقی در کنار خروجی موتور است که پیش بینی فضای کافی برای عملکرد سامانه تغییر بردار رانش را به یاد می آورد. هر چند نوع موتور مورد استفاده برای نمونه تولیدی شفق نامشخص است و ممکن است طراحان در سال های بی خبری عمومی از شفق به سمت استفاده از دو موتور کوچکتر به جای یک موتور سابق یا تلاش برای تولید انبوه یک موتور مطمئن بومی رفته باشند که شاید همان موتور توربوفن ملی باشد.

با توجه به قطع همکاری خارجی و در نتیجه لزوم توسعه همه زیرسامانه ها به صورت بومی، طولانی شدن این پروژه عجیب نیست البته در سایر کشورها هم از شروع تحقیقات تا آغاز تولید انبوه یک هواپیما سال ها زمان صرف می شود که برای طرح هایی با نوآوری های بالا به بیش از 10 سال نیز می رسد.

با توجه به گفته های اخیر  وزیر محترم دفاع و پشتیبانی نیروی های مسلح کشورمان در زمینه در دستور کار بودن تولید هواپیمای شفق، می توان انتظار داشت این هواپیمای ارزنده با درصد بومی سازی بسیار بیشتر نسبت به قبل ساخته شود؛ هواپیمایی که به حق مقدمه ای شایسته برای طراحی و تولید کاملاً بومی جنگنده قاهر اف-313 بوده است.