۵ تکنولوژی تعیین کننده و بسیار پیشرفته هواپیماهای جنگی نیروی هوایی ایالات متحده

ایالات متحده مدتهاست که در خط مقدم هوانوردی نظامی قرار دارد و امروزه، نیروی هوایی آن قدرتمندترین در نوع خود در جهان است. ایالات متحده همچنین دارای یک سری توانمندی هاست که امروزه در هیچ نیروی هوایی دیگری در جهان وجود ندارد (مانند جنگنده های F-22 Raptor و بمب افکن پنهانکار B-2 Spirit). نیروی هوایی ایالات متحده دائماً در حال نوآوری است و مرزهای این عرصه را با چیزهای خلاقانه جدیدی، از هواپیماهای بدون سرنشین گرفته تا هوش مصنوعی، جابجا می کند. در اینجا پنج فناوری پیشرفته هوانوردی را معرفی می کنیم که برای ارتش ایالات متحده بسیار تعیین کننده و تاثیرگذار بوده اند.

۱- تکنولوژی پنهانکاری

نیروی هوایی ایالات متحده دستکم ۵ نوع هواپیمای رزمی سرنشین دار رادارگریز دارد

سطح مقطع راداری F-22
۰.۰۰۰۱ متر مربع


سطح مقطع راداری F-35
۰.۰۰۵ متر مربع


پرنده های نظامی پنهانکار
F-117, F-22, F-35, B-2, B-21

فناوری پنهانکاری یا میزان قابل مشاهده بودن کم، بقای یک هواپیما را در محیط های با خطر بسیار بالا بهبود می بخشد. قابلیت پنهانکاری، هواپیماهایی مانند B-2 Spirit را قادر می‌سازد تا حملات نفوذ عمیق را در محیط‌هایی که تهدید آن ها برای سایر هواپیماها بسیار بالاست، انجام دهند. جنگنده های پنهانکار ایالات متحده – F-22 Raptor و F-35 Lightning II – پنهانکارترین جنگنده های جهان هستند.

اولین هواپیمای پنهانکار جهان جنگنده آمریکایی F-117 Nighthawk بود که توسعه، تولید و وجود آن برای سال‌ها مخفی نگه داشته شد. در جریان بمباران ناتو در صربستان در سال ۱۹۹۹، یک F-117 Nighthawk توسط یک سیستم دفاع هوایی قدیمی سرنگون شد در حالی که یک فروند دیگر نیز مورد اصابت قرار گرفت و آسیب دید. این حوادث نشان داد که مشاهده پذیری کم به این معنی نیست که یک هواپیما اصلاً قابل مشاهده نبوده و کاملاً نامرئی است.

۲- پس سوز

پس سوزها برای تیک آف، پرواز سوپرسونیک و رزم استفاده می شوند

اولین هواپیمای دارای پس سوز
هواپیمای ایتالیایی Caproni Campini C.C.2 در سال ۱۹۴۱


جت های جنگنده دارای پس سوز
F-16, F-15, F/A-18, F-22, F-35


کاربرد
پرواز، تیک آف و رزم مافوق صوت

تکنولوژی پس سوز، موتورهای جت را قادر می سازد نیروی رانش عظیمی را که برای پرواز مافوق صوت، برخاستن (مثلاً از روی ناوهای هواپیمابر) و نبرد حیاتی است، تولید کنند. موتور J58 ساخت پرت اند ویتنی که در هواپیمای SR-71 Blackbird به کار گرفته شد بسیار قابل توجه بود زیرا از پس سوز خود برای مدت طولانی تری استفاده می کرد (و SR-71 را به سرعت بیش از ۳ ماخ می رساند).

پس سوزها محدودیت های خاص خود را دارند، زیرا مصرف سوخت هواپیما را به طور چشمگیری افزایش می دهند (در نتیجه برد و زمان حضور آن در میدان نبرد را محدود می کند). پس سوز ایده جدیدی نیست و می توان منشا آن را به موتور جت ایتالیایی Caproni Campini C.C.2 نسبت داد که اولین هواپیمایی بود که سیستم پس سوز را در خود جای داد (اولین پرواز آن در آوریل ۱۹۴۱ انجام شد).

۳- سیستم پرواز با سیم

جت های جنگنده آمریکایی از سیستم های پرواز با سیم استفاده می کنند که پرواز با آن ها را بسیار ساده تر می کند

اولین هواپیمای مسافربری با سیستم پرواز با سیم
Airbus A320


اولین پلتفرم تست سیستم پرواز با سیم
B-47 Stratojet در دهه ۱۹۶۰


اولین جت جنگی دارای سیستم پرواز با سیم
F-16 Fighting Falcon

جت های جنگنده برای مانورپذیری بالا باید از نظر آیرودینامیکی ناپایدار باشند، موضوعی که کنترل آنها را برای خلبانان بسیار دشوار می کند. سیستم‌های پرواز با سیم، کنترلگرهای پرواز دستی معمولی یک هواپیما را با یک رابط الکترونیکی جایگزین می‌کنند که در آن رایانه‌ها بیشتر کار را انجام می‌دهند. F-16 Fighting Falcon اولین جت جنگی بود که از این فناوری استفاده کرد و به خلبان امکان کنترل پرواز بی سابقه ای بخشید.

سیستم های پرواز با سیم مزایای مختلفی از جمله کاهش وزن، بهبود کارآمدی و قابلیت اطمینان، تحمل آسیب و افزایش کنترل هواپیماهای با قابلیت مانور بالا را ارائه می دهند. این سیستم نه تنها هواپیما را قادر می‌سازد که از نظر آیرودینامیکی ناپایدار و دارای قابلیت مانور بالا باشد، بلکه به خلبان اجازه می‌دهد تا به طور مؤثری روی جنگیدن تمرکز کند.

۴- بال های با شیب متغیر

قبل از دهه ۱۹۸۰، بال های با شیب متغیر طراحی رایجی بودند

مزیت
بهینه سازی شیب بال برای سرعت های متفاوت


نمونه جنگنده
F-14 Tomcat, Panavia Tornado, MiG-27


نمونه بمب افکن
Tu-22M, B-1 Lancer

در حالی که ممکن است نیروی هوایی یا نیروی دریایی ایالات متحده دیگر هواپیماهایی با بال های شیب متغیر تولید نکنند، این بال ها در گذشته بسیار مفید بوده اند. هواپیماهایی که با سرعت بالا حرکت می کنند با بال های به شدت شیب دار عملکرد بهتری دارند که در سرعت های پایین تر (مانند هنگام برخاستن و فرود) آن ها را ناپایدار می کند.

بال های با شیب متغیر در هواپیماهایی که در دهه ۱۹۷۰ طراحی شده بودند به کار گرفته شد. پس از دهه ۱۹۸۰، پیشرفت در فناوری کنترل پرواز و مواد سازنده، این بال ها را از ضرورت انداخت. بال های با شیب متغیر در هواپیماهای ضربتی مانند MiG-27 و Panavia Tornado و در برخی از هواپیماهای جنگنده/رهگیر مانند F-14 Tomcat و Su-24 استفاده می شود. همچنین این بال ها در بمب افکن های استراتژیکی مانند Tu-22M و B-1 Lancer استفاده شده اند.

۵- مهمات های نقطه زن

مهمات های نقطه زن آمریکایی شامل AGM-88 HARM، AIMRAAM و Tomahawk است

هدایت
هدایت راداری، هدایت لیزری، هدایت جی پی اس


مزیت
کاهش تلفات جانبی، بالا بردن قابل توجه نرخ موفقیت عملیات


نقطه ضعف
گرانقیمت، منابع محدود

مهمات یک هواپیما بخش بزرگی از اثربخشی، بقا و کشنده بودن آن است. توسعه مهمات هدایت شونده نقطه زن به نیروی هوایی ایالات متحده این امکان را داده است که به طور قابل توجهی آسیب های جانبی، شلیک از فواصل دور را کاهش داده و نرخ موفقیت ماموریت را افزایش دهد. در طول جنگ جهانی دوم، متفقین کل شهرهای آلمان و ژاپن را با خاک یکسان کردند – تا حدی به این دلیل که شلیک دقیق به اهداف غیرممکن بود.

موزه ملی نیروی هوایی ایالات متحده در این باره می‌گوید: «افزایش دقت موشک های نقطه زن منجر به تولید سلاح‌های کوچک‌تر – اما به همان اندازه موثر – شده است که به هواپیماها اجازه می‌دهد تا بمب‌های بیشتری حمل کنند و اهداف بیشتری را نسبت به گذشته مورد حمله قرار دهند». در طول جنگ خلیج فارس، مهمات هدایت شونده هنوز تنها ۹ درصد از تسلیحات شلیک شده را تشکیل می داد و با این حال، این مهمات ها حدود ۷۵ درصد از حملات موفقیت آمیز را به خود اختصاص دادند.