بررسی جنگنده نسل پنجم T-50

سالهاست که نام پروژه ی PAK FA با هدف تولید یک جنگنده ی پیشرفته خط مقدم برای استفاده نیروی هوایی روسیه در مقالات و محافل نظامی به گوش میرسد . ابتدا طرحهای آزمایشی Su-47 ، Mig 1.44 و حال ، جنگنده ی نسل پنجمی T-50 که در حال گذارندن تستهای خود است . هر چند در طول این مدت ، اطلاعات در مورد این جنگنده (و این پروژه) بیشتر به حدس و گمانه زنی محدود میشد . اما نمایش اخیر جنگنده ی T-50 در نمایشگاه MAKS 2011 که در حقیقت اولین نمایش این جنگنده برای عموم به شمار میرود ، نشان داد که امروز ، این هواپیما چیزی بیش از "یک طرح روی کاغذ" است .

با توجه به این موضوع و اینکه بطور حتم در ماههای آینده جزییات بیشتری در مورد این جنگنده اعلام خواهد شد . این تاپیک بطور مخصوص برای انتشار آخرین جزییات از این جنگنده ایجاد شده است .

طرح جنگنده ی T-50 ، پس از Su-47 و Mig 1.44 ، در راستای اهداف پروژه ی بلند مدت PAK FA برای تجهیز نیروی هوایی و دریایی ارتش روسیه به یک جنگنده ی پیشرفته نسل پنجم ، از اواسط دهه ی 2000 آغاز شد اما توسعه ی آن به دلیل برخی مشکلات فنی از 2007 تا 2010 به دارازا کشیده شد . سرانجام ، اولین نمونه ی آزمایشی این جنگنده در 29 ژانویه ی 2010 در فرودگاه Komsomolsk-on-Amur Dzemgi در سیبری به مدت 47 دقیقه پرواز کرد .

تستهای بعدی روی دو نمونه اولیه ی این جنگنده (که فاقد رادار و سیستم کنترل تسلیحات بودند) تا سال 2011 ادامه یافت . در 14 مارس 2011 ، این جنگنده توانست برای اولین بار با سرعت مافوق صوت پرواز کند و در نمایشگاه بین المللی MAKS 2011 ، برای اولین بار نمایش عمومی خود را انجام دهد .

طراحی :

مقاله ی "Assessing the Sukhoi PAK-FA" نوشته ی دکتر کارلو کپ و پیتر گون در سال 2010 از وبسایت Air Power Australia مینویسد :


تحلیل طراحی بدنه ی جنگنده ی T-50 نشان میدهد ما با جنگنده ای مواجه هستیم که در بخش طراحی جلو و بالای بدنه ، Intake (مکنده)های موتور ، بالها و دم کاملا با جنگنده های F-22 و YF-23 قابل رقابت است . اما طراحی بخش مرکزی بدنه و بخش خروجی موتور جت آن نسبت به F-22 ضعیفتر بوده و دارای ضعف های مشترکی با جنگنده ی F-35 است که شاید بخاطر استفاده از موتورهای موقتی (احتمالا AL-41F1A) بوده است .

طراحی کلی جلوی بدنه ی جنگنده ی T-50 ، بخصوص طراحی کاکپیت بیش از هر جنگنده ی دیگری به Y-23 شباهت دارد اما تفاوتهایی نیز در طراحی این دو وجود دارد ، ارتفاع دماغه در T-50 برای ایجاد فضای بیشتر برای رادار AESA ، افزایش یافته است .

Intake ها یا مکنده های موتورهای جت T-50 همانند F-22 بطور ذوزنقه ای طراحی شده اند اما نسبت ابعاد این دو با یکدیگر متفاوت است و نقاط تیز Intake ها در T-50 بی سر شده اند که در کاهش سطح مقطع راداری بسیار موثر است . بطور کلی ، در صورتیکه Intake ها بطور موثر با مواد جاذب امواج ساخته شده باشند ، سطح مقطع راداری مکنده ها با نمونه های آمریکایی برابر خواهد بود .

در طراحی بالها ، طراحی بال T-50 بیشتر به F-22 و طراحی بالای بدنه بیشتر به Y-23 شباهت دارد .

در بخش موتور ، قرار دادن خط مرکز موتورها بالای مرکز جرم ورودی هوای موتور باعث ایجاد یک خم S شکل در تونل ورودی هوا میشود . شرکت سوخوی هنوز اعلام نکرده که از مسدودگر در ورودی هوا استفاده خواهد کرد یا خیر . پیش از این ، گزارشات اعلام شده نشان داده است که استفاده از مسدودگر (Blocker) در جنگنده ی Su-35S ، باعث کاهش 15 دسیبلی سطح مقطع راداری در باند X در مقایسه با جنگنده ی Su-27K (که از مسدودگر استفاده نمیکند) شده است .

T-50 در طراحی زیر و کناره ی بدنه اصلی ، بخصوص اتصال بالها به بدنه ، دارای ضعف مشابه جنگنده ی F-35 است و نسبت به F-22 و YF-23 در رده ی پایینتری قرار میگیرد . این مشکلات در طراحی کنونی غیر قابل اصلاح بوده و با استفاده از مواد مخصوص نیز قابلیت بهبود زیادی ندارد . از این رو ، پایین بدنه ی اصلی T-50 همانند F-35 ، بازپس سپوکولوم زیادی دارد و در مانورهایی که بخش پایینی بدنه در معرض یک فرستنده (بخصوص روی باند Ku تا L) قرار میگیرد ، این مشکل وجود خواهد داشت .

در مقابل ، آنالیز خصوصیات آیرودینامیکی جنگنده ی T-50 نشان دهنده ی برتری این جنگنده نسبت به تمامی رقبای غربی است . بر اساس این آنالیز ، بدنه ی جنگنده ی T-50 با فراهم کردن "چابکی شدید" ، آنرا در اکثر بخش های پروازی نسبت به Su-35 برتر نشان داده است . این چابکی زیاد با استفاده ی موثر از سامانه ی کنترل بردار رانش 3 بعدی ، دم تمام متحرک ، طراحی آیرودینامیکی پالایش شده ، ثبات ایستایی بالا و توزیع جرم دقیق برای کنترل اثرات اینرسیایی ممکن گردیده است .

سیستم کنترل بردار رانش 3 بعدی ، نوع جدیدی از کنترل بردار رانش است که علاوه بر کنترل افقی و عمودی بردار رانش (که در سیستمهای کنترل دو بعدی وجود داشت) قابلیت کنترل زاویه ای بردار رانش را نیز داراست . جنگنده ی F-22 Raptor از سیستم کنترل رانش دو بعدی استفاده میکند .

لازم به ذکر است که این قابلیت های کنترل پروازی بی نظیر در T-50 ، امکان انجام راحت مانورهایی مثل چرخش تخت (Flat Turn) یا چرخش هایی با زاویه مخالف چرخش های متعارف ، میتواند تا حد زیادی از کشف اثرات راداری زیر بدنه ی جلوگیری کند . اما جنگنده ی F-35 به دلیل نداشتن این قدرت مانور ، به طور اجتناب ناپذیری در معرض کشف و ردیابی قرار میگیرد .

از دیدگاه مهندسی سطح مقطع راداری ، طراحی PAK FA به عنوان اولین پروژه ی روسها برای تولید جنگنده ی پنهانکار بسیار موفق و قابل رقابت با نمونه های غربی بنظر میرسد . مدارک موجود نشان میدهد که طراحی T-50 قابلیت رقابت با F-22 در زمینه ی پنهانکاری (VLO) را داشته و در زمینه ی آیرودینامیکی و کینماتیک (جنبشی) ، از رقیب آمریکایی خود پیشی گرفته است .

تا کنون ، تنها اظهارنظر رسمی شرکت سوخو در مورد سطح مقطع راداری جنگنده T-50 ، اعلام این مورد بوده که سطح مقطع راداری جنگنده ی PAK FA تقریبا 40/1 سطح مقطع راداری Su-35S است . با توجه به آزمایشات ، Su-35S بدون مخازن خارجی ، از رو به رو و توسط یک رادار باند X دارای سطح مقطع راداری بین 0.5 تا 2 متر مربع است که در صورت مبنی قرار دادن ، سطح مقطع راداری T-50 از رو به رو و توسط یک رادار باند X بین 13- تا 19- Dsbm خواهد بود .

طبق آنالیزهای کارشناسان که در مارس 2009 ، سطح مقطع راداری بخش جلوی T-50 در مقابل یک رادار باند X حدودا 20- Dsbm (یا 0.001 متر مربع) میباشد که با اعلام رسمی شرکت سوخو نیز همخوانی دارد .

بررسی نمونه های نشان داده شده ی جنگنده ی T-50 نشان میدهد که طراحی این جنگنده ، ادامه ی شجره نامه ی تکاملی طراحی جنگنده های Flanker است . در حقیقت طرح T-50 بر اساس استانداردهای غربی یک طرح کم ریسک به حساب میاید که بیشتر از فلسفه ی طراحی "تکاملی" (Evolutionary design) روسها تبعیت میکند تا فلسفه ی بیگ بنگی (Big Bang) طراحان غربی .
اما آنچه که بین مقایسه ی T-50 و آخرین نمونه خانواده فلانکرها موسوم به Su-35S مشاهده میشود ، تغییرات نسبتا رادیکالی در طراحی است که بیش از هر چیز ، باعث ثبات ایستایی هدایتی آرام جنگنده ی PAK FA گردیده است (لازم به ذکر است که همین ثبات ایستایی آرام جنگنده ی T-50 به تنهایی ضامن برتری T-50 از نظر مانورپذیری و کنترل نسبت به رقبای غربی خود است) .

در اینجا لازم است برای پی بردن به اهمییت خاصیت ، کمی روی مبحث ثبات ایستایی هدایتی یا STATIC DIRECTIONAL STABILITY توضیح دهیم . "ثبات ایستایی" در تعریف به معنای گرایش هواپیما به بازگشت به حالت ماندگار (Steady State) یا همان تعادل ، پس از اختلال در حالت پرواز افقی است . این فاکتور که به طراحی آیرودینامیکی هواپیما بستگی دارد ، میتواند مثبت ، منفی یا خنثی باشد .

این فاکتور تا همین اواخر بیشتر به عنوان یک عامل متعادل کننده برای هدایت هواپیما به شمار میرفت تا یک عامل برای افزایش قدرت مانور ، بطوریکه بیشتر جنگنده های امروزی دارای ثبات ایستایی مثبت کم یا خنثی هستند . به این معنی که این جنگنده ها پس از انحراف ، یا گرایش کمی به تعادل دارند یا گرایشی ندارند .

اما جنگنده ی T-50 دارای ثبات ایستایی منفی کم هستند که اصطلاحا "ثبات ایستایی هدایتی آرام" (Relaxed Static Directioal Stability) نامیده میشود . این بدین معناست که جنگنده ی T-50 پی از انحراف از حالت اولیه ، دارای گرایش کمی به تشدید انحراف میباشد . این ویژگی در صورتیکه بطور کنترل شده روی یک هواپیما تعبیه شود ، قابلیت مانورپذیری هواپیما را بشدت افزایش خواهد داد .

بهبودهای T-50 به لطف این تغییرات روی آیرودینامیک اثبات شده ی خانواده ی فلانکر شامل تغییرات در نسبت ابعاد بالچه های پشتی هواپیما - که در طراحی جدید بصورت شیبدار و به سمت خارج در آمده اند - میباشد . این تغییر باعث افزایش قدرت کنترل جنگنده و کاهش Drag تا کمترین سطح ممکن میشود .

Intake های سیستم پیشرانه ی هواپیما کاملا بزرگ و به وضوح برای افزایش قدرت پیشرانه (Thrust) طراحی شده اند . همچنین استفاده از تکنولوژی Ejector Nozzle (که در هواپیمای شناسایی SR-71 نیز مورد استفاده قرار گرفته) بعید نیست . این تکنولوژی باعث افزایش هوای ورودی جهت پوشاندن گاز خروجی از پیشرانه ی موتور و کاهش اثرات حرارتی هواپیما میشود .

منبع : http://iranianairforce.blogfa.com

گرداوری : M-hosseini