F-16 Fighting Falcon
آشنایی با شاهین شكاری F-16
پیدایش هواپیمای موفق شكاری - رهگیر معروف F-16، واكنشی بود به نقائص و مشكلات بروز كرده در جنگندههای شركت كننده در جنگ ویتنام.
به دنبال موفقیت هواپیمای كوچك، چابك و بسیار مانورپذیر F-86 Saber در جریان جنگ كره، جنگندههای ساخت ایالات متحده به شكلی تغییر یافتند تا دارای حداكثر سرعت، ارتفاع، قدرت رادار، مانورپذیری، دید خلبان و سایر مواردی باشند كه مورد نیاز نبردهای «فاصلهء نزدیك» است. این تمایلات ویژه، در ساخت جنگندهء F-4 فانتوم توسط كارخانهء معظم مكدانلداگلاس به حد اعلا رعایت شد، به طوری كه موفقیت در طراحی بینقص و بینظیر آن، این جنگنده را، هم نیروی هوایی و هم نیروی دریایی در طول جنگ ویتنام به خدمت گرفتند.
F-86 Saber
F-4 در اصل به منظور رهگیری و شكار هواپیماهای جنگی دشمن و ایجاد دفاع هوایی ساخته شد، ماموریتی كه در آن زمان از عهدهء هیچ جنگندهای بر نمیآمد، زیرا تا آن زمان، ناوگان هوایی ایالات متحده، هیچگاه مورد تحدید جدی حملات هوایی جنگندههای دشمن واقع نشده بود. اما با وجود F-4 این امر (دفاع هوایی) امكانپذیر میشد جنگندهء F-4 بدین منظور طراحی شده بود تا از ناوگان هوایی، محافظت به عمل آورده و با واكنشی سریع، ارتفاع پروازی خود را افزایش دهد، سریعن به سرعتهای مافوقصوت دست یابد و به وسیلهء موشكهای هدایت شونده توسط رادارش، جنگندههای مهاجم را در فواصل بسیار دور، ساقط نماید.
اما F-4 در جریان جنگ ویتنام به عنوان یك هواپیمای تهاجمی به كار رفت نه یك شكاری. F-4 به هیچ وجه برای نقشی كه برایش در نظر گرفته شده بود، مناسب نبود. اما در مقابل، خلبانان بسیار كمتجربهء ویتنام شمالی با جنگندههای كوچك و بسیار مانورپذیر میگ21 پرواز میكردند و گاهن آمار شكار جنگنده در نبردهای هوایی 2 به 1 به نفع آنها شده بود، در حالی كه این آمار در جنگ كره 13 به 1 (به نفع آمریكا) بود.
با طولانی شدن جنگ ویتنام و سختتر شدن نبرد، این موضوعات در مورد نقائص F-4 عمومن پذیرفته شده بود: 1- بزرگی: خلبانان F-4 اغلب میتوانستند هنگام نبرد، یكدیگر را در فواصل دور پیدا كنند ولی آنها نمیتوانستند جنگندههای كوچكتر میگ21 را ببینند در حالی كه خلبانان میگ21 آنها را به راحتی مشاهده میكردند.
2- دید ضعیف خلبان: به منظور كاهش اصطكاك هوا (پسا) در سرعتهای بالا، F-4 و تمام جنگندههایی كه قبل از F-14 ساخته شده بودند، دارای كاناپی حبابی شكل نبودند. (كاناپی = شیشه بالای سر خلبان) كاناپی F-4 به نحوی طراحی شده بود كه خلبان تنها میتوانست مقابلش را ببیند و دید پائین و اطرافش بسیار ضعیف بود و دید عقب اصلن وجود نداشت.
3- مانورپذیری ضعیف: F-4 به هنگام گردش سریع به اطراف، متحمل فشار ثقلی معادل 7g میشد، این میزان تحمل g در زمان خودش قابل قبول بود ولی این گردش سریع، باعث از دست رفتن انرژی حركتی هواپیما میشد. (كاهش شدید ارتفاع یا سرعت)
4- كارایی موقت: توانایی بسیار ضعیف F-4 در تغییر سریع جهت حركت (مانور) مخصوصن این كه چرخش سریع به اطراف، باعث ایجاد فشار g بالا میشد.
5- قیمت: جنگندهء بزرگ F-4 از نظر هزینههای تعمیر و نگهداری، بسیار گرانقیمت محسوب میشد. این به معنای آن بود با اختصاص بودجهء برابر، تعداد بسیار بیشتری میگ21 قابل خریداری بود.
6- نداشتن مسلسل: F-4 جنگندهای بود كه (انواع اولیهء آن) فاقد مسلسل بودند. بنابراین این جنگنده قادر نبود در نبردهای بسیار نزدیك هوایی شركت نماید. (تنها در مدل F-4E مسلسل نصب شده است)
7- مداومت عملیاتی: برد عبوری F-4 قابل قبول بود، اما هنگام درگیر شدن در انجام مانورهای سخت، سوخت زیادی از دست میداد و این مشكل مهمی بود.
یک فروند F-4D بر فراز ویتنام جنوبی در حال انجام گشت هوایی
اما این انبوه عظیم از مشكلات به وسیلهء قابلیت یك نبرد هوایی خاص، تا حدی توجیهپذیر میشدند و آن هم این بود كه در نبردهای هوایی ماورای دید (BVR) جنگندهء F-4، از موشكهای دوربرد هدایت شوندهء راداری خود سود میجست؛ اما این عقیده نیز در جنگ ویتنام به دو دلیل مردود شد:
* اول اینكه رادار نمیتوانست به درستی هواپیماهای دشمن را (از خودی) شناسایی و ردیابی كند. عملیات انجام شده در این حالت، این خطرپذیری را داشت كه یك هواپیمای خودی هدف قرار بگیرد. بنابراین خلبانان برای احتراز از شلیك اشتباهی، به هدف نزدیك میشدند تا قبل از شلیك، آن را با چشم شناسایی كنند. این امر، تئوری موشكهای دوربرد هدایت شوند توسط رادار را مورد تردید قرار میداد.
* دوم اینكه قابلیت موشكهای هدایت راداری اسپارو (Sparrow) در جنگ ویتنام بسیار ضعیف بود و تنها در 10% از شلیكها، موفق عمل میكردند.
ناخرسندی مقامات عالیرتبهء پنتاگون از این نقائص، آنها را به سمت طراحی جنگندهء F-15A Eagle برای نیروی هوایی و F-14A Tomcat برای نیروی دریایی كشاند. تا این مقال، تنها در مورد برنامههای نیروی هوایی (برای تولید جنگنده) بحث كردیم.
F-15A
جنگندهء F-15 دارای دید عالی برای خلبان بود. یعنی خلبان میتوانست 360 درجه اطرافش را به راحتی ببیند. این جنگنده دارای قابلیت مانورپذیری عالی در سرعتهای بالا بود و یك مسلسل 20 میلی متری نیز روی آن نصب شده بود. ضمنن برای جبران مشكل گردش هواپیمای F-4، این جنگنده میتوانست بسیار سریعتر و در ارتفاعی بالاتر از آنچه F-4 قادر به آن بود، انجام وظیفه نماید و به طور بینظیری دارای نرخ اوجگیری و شتابگیری بالا بود. این جنگنده همچنین مجهز به رادار بسیار قدرتمندی شده بود كه دارای قابلیت دیدپائین - شلیك پائین بود. (یعنی جنگندههایی را كه در ارتفاع پائینتر پرواز میكردند با رادارش شناسایی میكرد و بازتابش امواج، با امواج ارسالی از سطح زمین مخلوط نشده و هواپیمای دشمن قابل شناسایی شدن میگشت) ضمنن از موشك اسپارو به عنوان سلاح اصلی، سود میجست.
با این حال، گروهی گمنام كه از آنها به عنوان مافیای صنعت هواپیماهای جنگی نام میبریم، جنگندهء F-15 را به سمتی اشتباه سوق دادند. در این مقاله از مافیای صنعت هواپیماهای جنگی به اشخاصی مانند: پیر اسپری (Pierre Sprey) به عنوان تحلیلگر سیستمها، چارلز ئی مییرز (Charles E. Meyers) به عنوان سرخلبان آزمایشگر و جان بوید (John Boyd) به عنوان خلبان افسانهای جنگنده، نام برده شده است.
F-15 ای كه مد نظر مافیا بود، بسیار بزرگتر و گرانقیمتتر از F-4 تمام میشد. مافیا، پولهای بسیاری را خرج افزایش سرعت F-15 به 2.5 ماخ و ارتفاع به 65000 فوت، خرج كرد و یك پرتابگر موشكی ناكارآمد را برای عملیات BVR (ماورای دید) حفظ نمود زیرا به وسیلهء این پرتابگر، با افزایش سرعت F-15 یا انجام مانورهای سنگین، موشكهای اسپارو نمیتوانستند به درستی عمل نمایند، زیرا این پرتابگر، حداكثر در سرعت 1.6 ماخ و فشار ثقل 6g قابلیت پرتاب اسپارو را داشت؛ ضمن اینكه در چنان سرعتی، خلبان به درستی نمیتوانست با دشمن درگیر شود و شعاع گردش هواپیما (در آن سرعت) آن قدر افزایش مییافت كه خلبان نمیتوانست هواپیمای دشمن را در سایت نشانهروی خود حفظ كند.
F-15A در کنار F-16A
چیزی كه مورد نیاز نیروی هوایی بود، اما مافیا نمیپسندید، هواپیمایی بود مانند جنگندهء موفق جنگ جهانی دوم P-51 (موسوم به Mustang) یا هواپیمای موفق جنگ كره یعنی F-86 (موسوم به Saber): كه همگی دارای جثهء كوچك بوده و با داشتن قیمت مناسب، میتوانستند به تعداد زیاد، خریداری شوند. البته باید به این نكته نیز توجه داشت كه جنگندهء F-104 در این مقال نمیگنجید، زیرا دارای نرخ اوجگیری و شتاب بسیار عالی اما دارای بالهایی كوچك بود كه باعث میشد این جنگنده دارای برد پروازی كم و قابلیت مانورپذیری بسیار محدود باشد.
P-51 Mustang
جنگندهء جدید میبایست انقلابی در زمینهء مانورپذیری به وجود آورد، مداومت پروازی داشته باشد، شتابگیریاش سریع باشد و بتواند در سرعتهای زیرصوت و حدودسرعت صوت، ضمن اوجگیری، به نبرد هوایی با جنگندههای دشمن بپردازد. این جنگنده میبایست دارای مسلسل بوده و اولین سلاحاش، موشك حرارتیاب سایدوایندر (Sidewinder) باشد كه پیشتر، قابلیتهای خوب آن در جنگ ویتنام به اثبات رسیده بود. در حالی كه برد موثر سایدوایندر به 3 مایل محدود بود، مافیا اصرار داشت كه شكار هواپیماهای دشمن، باید در هر حالتی، در مسافتی بسیار دور قابل، انجام باشد. برخی از اعضای مافیا بر این نكته اشاره كردند كه جنگندههای كوچك اصلن راداری نخواهند داشت و اگر داشته باشند دارای برد و دید محدودی خواهد بود. (یعنی تولید جنگندههای كوچك، مدنظر مافیا نبوده است) البته، مقامات نیروی هوایی نیز، خواهان جنگندهای كوچك و بدون رادار نبودند. برآوردن خواستههای نیروی هوایی نیز از F-15 مورد انتظار بود كه این نیز، برنامهء مورد اولویت نیروی هوایی ایالات متحده بود.
طرح مناقصهء جنگندهء سبک وزن (LWF) اما مافیای جنگنده، سود سرشاری از نتایج جلسات كنگره و جلسات سری وزارت دفاع حاصل كرد. به سال 1971، نمایندهء ارشد وزارت دفاع – دیوید پاكارد – برای حاصل شدن نیازها (مورد توجه مافیا)، برنامهء جدیدی برای مناقصهء تولید یك جنگندهء سبكوزن (LWF) را اعلام كرد.
LWF مخفف Lightweight Fighter جنگندهء LWF میبایست وزنی حداكثر 20000 پاوندی داشته باشد (نصف وزن F-15)، قیمتی به غایت كم، جثهای كوچك و دارای قابلیتهای عالی پروازی در سرعتهای بالای 1.6 ماخ و ارتفاع 40000 فوت باشد؛ در نهایت دو طرح برای رقابت، انتخاب شدند.
صنایع هوافضای ایالات متحده به درستی دریافته بودند كه صرفنظر از مخالفت نیروی هوایی، گونههای محتلف LWF، توان بالقوهای برای سودآوری در فروش به مشتریان خارجی خواهند داشت؛ به ویژه برای جایگزینی جنگندهء مشكلساز F-104 در بین متحدین خارجی ایالات متحده.
F-104
بوئینگ، جنرالداینامیكز، لاكهید مارتینز و راكول هركدام، طرح اولیهء یك جنگندهء تك موتوره را ارائه كردند. ولی طرح نورثروپ یك جنگندهء دو موتوره بود كه در حقیقت، پول پرداخت شدهء نیروی هوایی را، صرف طراحی یك مدل پیشرفته و توسعه یافته از جنگندهء صادراتی F-5 كرده بود. طرحهای ارائه شده از طرف بوئینگ و جنرالداینامیكز، از ابتدا سرآمد بقیه بودند و طرح نورثروپ نیز ضعیفترین آنها بود.
اما در میانهء راه مناقصهء طرح، برخی مشتریان خارجی، تمایل خود را برای خرید یك جنگندهء جدید تكموتوره اعلام كردند، به ویژه آنكه طرح قبلی جنگندهء تك موتورهء مافوقصوت، یعنی F-104، مشكلات فراوانی را در امر ایمنی پرواز به وجود آورده بود و برخی مشتریان، مایل به تكرار این گونه مشكلات در طرح جدید نبودند.
نیروی هوایی تصمیم گرفت یكی از دو طرح را كه یكی از آنها دو موتوره بود، انتخاب كند كه البته طرح دو موتورهء شركت نورثروپ یكی از برندگان احتمالی بود كه به علت برخی نقائص، احتمال كمی برای برنده شدن داشت.
هنگامی كه طرح جنرالداینامیكز به علت شایستگی نسبت به سایر طرحها، انتخاب شد، این امر باعث رنجش شدید شركت بوئینگ شد زیرا طرح مورد مناقصه، در میانههای راه، توسط نیروی هوایی دچار تغییراتی شده بود. اعتراض رسمی بوئینگ نیز، در دادگاه نتیجهای دربرنداشت.
از دو طرحی كه توانستند ادامه حیات دهند، یكی طرح YF-16 متعلق به جنرالداینامیكز بود و دیگری طرح YF-17 متعلق به نورثروپ. YF-17 دارای طرح و شكلی متعارف بود كه كمی از F-5 بزرگتر بود؛ در حالی كه YF-16 طرح نو و ابتكاری بود كه تكنولوژیهای جدید بسیاری را به هم آمیخته بود و در برخی موارد از جنگندهء گرانقیمت F-15 برتر بود.
YF-17 Cobra
خصوصیات ویژهء YF-16 عبارت بودند از: 1- سیستم پرواز با سیم (FLY BY WIRE) از ابتدا، YF-16 برای كنترل پرواز، هیچ ارتباط مستقیمی بین خلبان و سطوح كنترلی نداشت. به جای آن، اهرم و سكان كنترل هواپیما به یك كامپیوتر چهارگانهء تشخیصدهندهء خطا متصل شده بودند كه سكانهای افقی، عمودی و شهپرها را حركت میدادند. این امر، مزایای فراوانی نسبت به سیستم كنترلی معمولی داشت: عكسالعمل سریعتر، تصحیح حركت سطوح كنترلی بر اساس وزش باد یا توده هوای گرم بدون نیاز به واكنش خلبان. این سیستم میتوانست برای مشكلات آئرودینامیكی هواپیما برنامهریزی شود و یك پرواز مطلوب را فراهم آورد. از همه مهمتر، بالا رفتن ایمنی پرواز در حالات پرواز بیثبات است.
2- ثبات منفی (NEGATIVE STABILITY) تمام هواپیماهایی كه تا آن موقع طراحی شده بودند، دارای ثبات آئرودینامیكی بودند. بدین معنی كه مركز ثقل وارده، برابر برآیند نیروی كشش واردهء وزن و مركز فشار (پسا یا اصطكاك) قرار داشت. (نیروی كشش = نیروی وزن + اصطكاك)
a) به منظور توضیح تفاوت طراحی پایدار و ناپایدار، یك مقوای كاغذی را در نظر بگیرید. آن از لبههایش گرفته و روی هوا به سرعت حركتش دهید. آن مقوا به پشت دستهای شما برمیگردد در حالی كه كاملن استوار است. این نمونهای از یك طراحی پایدار است. حال از لبههای مقوا گرفته و آن را به سمت جلو روی هوا هل دهید. این مقوا روی هوا به سرعت عقب و جلو میرود و غیرقابل كنترل میشود. این هم نمونهای از طرح ناپایدار است.
a) قسمت داخل یك طرح پایدار آئرودینامیكی كه در هواپیماها قسمت دماغه میباشد، سنگین است و تمایل به به پائین دارد. بنابراین سكانهای افقی باید به سمت پائین كج شوند تا هواپیما مماس بر سطح افق قرار گیرد. علاوه بر اینكه سعی میشود نوك هواپیما مماس بر افق قرار گیرد، سكانهای افقی، نیروی پسای منفی را نیز متحمل میشوند تا هواپیما را در وضعیت صحیح حفظ نمایند. برای كاهش این پسای منفی ایجاد شده، بالها باید طوری طراحی شوند كه به قدری كافی بزرگ بوده و بتوانند نیروی كشش مثبتی ایجاد كنند، اما این امر باعث افزایش وزن و اصطكاك شده و در نتیجه قابلیت پروازی هواپیما، كاهش مییابد. برای تغییر این وضعیت كه مستلزم ایجاد تغییرات جهتی سنگین در سطوح كنترلی هواپیماست، تاثیر «طرح منفی» نقش عمدهای را بازی میكند و به مانند مالیدن كره بر روی نان در نبردهای هوایی میباشد.
c) بدین طریق، YF-16 اولین جنگندهء دارای طراحی ناپایدار آئرودینامیكی در جهان شد، با مركز ثقلی كه پشت قسمت وسط هواپیما قرار داشت و بدین طریق، نوك هواپیما، تمایل داشت به سمت بالا قرار گیرد. بنابراین برای پرواز در سطح افق، میبایست سكان افقی، دم هواپیما را هنگام پرواز بالا ببرد، به همین جهت، كل هواپیما به سمت بالا رفتن متمایل میشد. در این حالت سطوح كنترلی بالا برندهء هواپیما به جای تقابل با بالها، در جهت آنها كار میكنند، مساحت بالها، وزن و پسا كاهش مییابد. سطوح كنترلی هواپیما نیز به طور ثابت یا به پائین متمایل هستند یا بالا. این گرایش به سمت بالا یا پائین نیز تمامن به وسیله سیستم كامپیوتری «پرواز با سیم» بدست آمده و تصحیح میشود نه به وسیلهء خلبان. اگر این سیستم كنترلی بدست خلبان هدایت میشد و خطایی بروز میكرد، هواپیما فورن از هم متلاشی میشد در حالی كه این امر، هرگز (در سیستم كامپیوتری پرواز با سیم) اتفاق نمیافتد.
3- تحمل فشار ثقل بالا (HIGH G LOADS) تا پیش از این، جنگندههایی كه طراحی شده بودند، حداكثر تا فشار ثقل هفت برابر (7G) را تحمل میكردند زیرا تا آن موقع، عقیده بر این بود كه خلبان، یك سقف معین برای تحمل فشار ثقل دارد كه هرگز از این مقدار (7G) بیشتر نمیشود. YF-16 جنگندهای بود كه میتوانست به جای 13 درجهء معمول، تا 30 درجه، زاویهء حملهء مداوم داشته باشد و این به معنای افزایش توان خلبان در تحمل شتاب ثقل 9 برابر (9G) بود. به علاوه اهرم كنترل اصلی هواپیما، به جای وسط كابین، در سمت راست نهاده شده بود و دستهء صندلی برای راحتی خلبان تعبیه شده بود تا خلبان راحتتر بتواند كشش 9 برابر را تاب بیاورد.
4- دید خلبان (PILOT VISION) دید عالی دایرهوار و بیسابقهای برای خلبان فراهم آورده شده و كاناپی در قسمت جلو، بدون خمشدگی طراحی شده بود.
5- محدودیت رشد (GROWTH PREVENTION) نوع طراحی بدنه (در YF-16) یك ویژگی باارزش محسوب میشد. به طور متوسط، با افزودن امكانات جدید، به ازای هر روز، یك پاوند به وزن هواپیما افزون میشود، قیمت تمام شده افزایش و قابلیتهای پروازی كاهش مییابد. به عنوان مثال در جنگندهء F-15 حجمی برابر 15 فوت مكعب جهت افزودن ملزومات اضافی در نظر گرفته شده است. اما در طراحی YF-16 با یك دید افراطی و به طور عمدی، فضای خالی بسیار اندكی، معادل تنها 2 فوت مكعب، (به طور واضح جهت پیشگیری از رشد) در نظر گرفته شده است.
در یادداشت محرمانهء یك عضو «خانهء كمیتهء خدمات نظامی» به دبیرخانهء نیروی هوایی، با تاكید ذكر شده است كه تغییری در میزان فضای خالی طرح F-16 ایجاد نشود و از تغییر در جهت افزایش فضای خالی عبارت «شمش حلبی با روكش طلا» نام برده است.
خانهء كمیتهء خدمات نظامی = House Armed Services Committee شمش حلبی با روكش طلا = gold-plated junk 6- شعاع عملیات رزمی و مداومت پروازی (COMBAT RADIUS AND PERSISTENCE) جنرالداینامیكس برای YF-16 یك موتور توربوفن در نظر گرفت كه در اصل همان موتوری بود كه پیشتر به صورت دوتایی در F-15 به كار گرفته شده بود. به كارگیری یك موتور، از وزن كلی و اصطكاك هوا (پسا) میكاست. استفاده از موتور توربوفن به جای موتور جت معمولی (توربوجت)، به طور زیادی، باعث كاسته شدن مصرف سوخت میگشت. به علاوه، طراحان YF-16 از یك بدنهء آئرودینامیكی از نوع Blended (شكل آئرودینامیكی كه در آن، اجزاء اصلی بدون هیچ خط یا حد و مرز مشخصی به یكدیگر متصل میشوند) استفاده كرده بودند كه بال به تدریج به سمت ریشه، ضخیمتر میشد و با بدنه درهم میآمیخت و نقطهء اتصال با چشم قابل مشاهده نمیشد. فضایی كه بدین طریق (كلفت شدن تدریجی بالها به سمت ریشه) ایجاد میشد با سوخت پر میگشت. بدین طریق با ذخیرهء درصد قابل ملاحظهای از سوخت مورد نیاز در بالها و موتور كممصرف، YF-16 قادر میشد تصورهای قبلی را مبنی بر كوتاهبرد بودن هواپیماهای كوچك، باطل كند.
7- یكپارچگی رادار (RADAR INTEGRATION) از آنجا كه YF-16 به هیچ نوع موشك هدایت شوندهء راداری مجهز نشده بود، تنها میتوانست در نبردهای نزدیك هوایی (قابل رویت) شركت كند. علاوه بر این، حجم و فضای كمی كه میتوانست رادار را در بر بگیرد، مانع نصب رادار پرقدرت میشد و از این رو، برد رادار محدود بود. با این حال، رادار كوچك جدیدی با تكنولوژی پیشرفته ابداع شده بود كه قدرت عالی در دید پائین (look-down) داشت. از آن مهمتر، رادار جهت نبردهای نزدیك بصری (visual) سازماندهی شده بود. در این رادار، تصویری از هواپیمای هدف بر روی صفحه شیشهای نمایشگر سربالا (مقابل خلبان) نمایانده میشود، سپس خلبان با نگاه به هدف، آن قدر به آن نزدیك میشود تا هدف را با چشم بتواند ببیند.
YF-16
YF-16 و YF-17 در مقام قیاس بین هواپیمای YF-17 ساخت نورثروپ كه اندكی از YF-16 بزرگتر و دارای دو موتور توربوجت كوچكتر بود، باید گفت با آنكه از نظر قیمت، YF-17 ارزانتر بود، ولی برد و مداومت پروازی كمی داشت. در YF-17 از مشكل اصلی موتورهای توربوفن به كار گرفته شده در YF-16 پرهیز شده بود و آن نیروی اولیهای بود كه برای به حركت درآوردن توربینهای بزرگ استفاده شده در موتور توربوفن از حالت ایستا به حالت ایجاد حداكثر قدرت نیاز بود كه گاهن تا شش ثانیه هم به طول میانجامید. با كمی اغماض، در واقع پروژهء YF-17 بهتر از آنی پیشرفت كرده بود كه مورد انتظار بود و این هواپیما را در موقعیت بهتری از قبل، قرار میداد. نورثروپ اینطور استدلال میكرد كه یك طرح دو موتوره، ایمنی بیشتری به همراه میآورد و برای اثبات مدعایش، تجارب خود را با جنگندهء دو موتورهء F-5 مثال میزد.
نیروی هوایی نمیتوانست جوابی متقاعد كننده برای این پرسش بیابد كه در یك نبرد واقعی، هواپیمای یك موتوره مناسب است یا دو موتوره و آیا احتمال بروز نقص فنی در نوع دو موتوره دو برابر یك موتوره است یا خیر. از نظر نیروی هوایی، کارایی بالاتر، به معنای قابلیت مانور بهتر، برد پروازی بیشتر و قیمت کمتر بود، که آن روزها YF-16 واجد تمامی این شرائط میشد و بدین ترتیب به سال 1976، هواپیمای F-16 به جای F-17انتخاب شد.
نیروی هوایی برای در اختیار گرفتن «جنگندء سبكوزن» در شرائط نامساعدی قرار گرفته بود زیرا جنگندهء برتری هوایی F-15 در مانورپذیری و دورپرواز بودن، دارای برتری خاصی بود. F-15، یك جنگندهء به تمام معنای مخصوص نبرد در همهء جای دنیا بود كه متوسط سرعتش حدود 1.2 ماخ یا بیشتر بود، اما F-16 یك برگ برنده را در مقابل F-15 حفظ كرده بود؛ برخی از این مشكلات كه باعث برتری طرح F-16 میشدند، نقش این هواپیما به عنوان یك «جنگندهء نوسانی» بود كه قادر بود هم ماموریتهای «هوا به هوا» و هم «هوا به زمین» را انجام دهد، در حالی كه F-15 یك جنگندهء اشرافی مخصوص نبردهای هوایی بود.
جنگندهء سبكوزن = Lightweight Fighter جنگندهء نوسانی = Swing Fighter مهمترین مسئلهء باارزش برای F-16 آن بود كه توسط یك شركت گمنام طراحی و توسعه یافت؛ دانستن این موضوع كه هواپیمایشان هر لحظه ممكن است از پروسهء طراحی و تولید حذف شود، به طراحان جنرالداینامیكز الهام شده بود هر كاری كه از دستشان بر میآید در جهت اثبات توانایی طرحشان و عدم افزایش قیمت، انجام دهند. برای مثال در حالی كه 25% هواپیمای F-15 از فلز (گرانقیمت) تیتانیوم ساخته شده بود، در F-16 استفاده از این فلز محدود به تنها 2% شده بود. یا در مثالی دیگر، ورودی هوای موتوری كه ثابت بود نسبت به نوع متغیر، باعث حفظ قیمت پائین هواپیما میشد؛ هرچند ورودیهای هوای متغیر، باعث قابلیتهای پروازی بهتر در سرعتهای بالای 1.5 ماخ میتوانستند بشوند.
F-16 در دستیابی به هر نوع استانداری، موفق بود. نیروی هوایی ایالات متحده، به سختی ولی با موفقیت توانست از قابلیتهای «عملیات زمینی» این جنگنده در جریان جنگ 1991 خلیجفارس و تمام عملیاتهای بعد از آن، بهره ببرد؛ ولی بزرگترین موفقیت در استفاده از این جنگنده، از آن نیروی هوایی اسرائیل است.
ضد عملیات زمینی = Air-to-Ground با نگاهی مثبت به آنچه كه واقع شده، از گذشته تا به امروز (2006) و نقاط برتری، میبینیم كه چگونه طرح اولیهء مفهومی YF-16، زیبا و بینقص بوده است:
طرح اولیهء مفهومی = Original Concept 1- سیستم پرواز با سیم (FLY BY WIRE) سیستم پرواز با سیم، یك موفقیت روشن به شمار میرفت. امروز این سیستم در همهء جنگندههای بالثابت و تمام هواپیماهای تجاری به كار گرفته میشود.
2- ثبات منفی (NEGATIVE STABILITY) ثبات منفی یا به حداقلرسانی ثبات مثبت (انتقال مركز ثقل از مركز به پشت هواپیما)، بدون مشكل كار میكند – تاكنون هیچ جنگندهء F-16 ای به این دلیل در آسمان متلاشی نشده است – و استفاده از این سیستم روز به روز در حال افزایش است.
3- تحمل فشار ثقل بالا (HIGH G LOADS) استاندار تحمل فشار ثقل 9 برابر (9G) كه به وسیلهء F-16 پایهگذاری شد، امروزه در طراحی تمام جنگندهها مورد استفاده قرار میگیرد، هرچند برخی خلبانان به سختی، توانستهاند به مقادیر بیشتری نیز دست یابند.
خواص داشتن زاویهء 30 درجهء حمله، هنوز به روشنی محرز نگردیده است و بسیار از خلبانان اعتقاد دارند كه با افزایش یا كاهش زاویهء حمله، در هنگام انجام مانورهای سنگین، كنترل ساعت 6 (پشت هواپیما) بسیار دشوار میشود. بنابراین بسیاری از طرحهای جدید در توسعهء صندلی و جایگاه خلبان، از چنین روشی الگو نمیگیرند.
به همین ترتیب محل دستهء كنترل هواپیما كه در سمت راست صندلی خلبان تعبیه شده است نیز به خوبی كار میكند و دقیقن انتظارات طراحان را برآورده ساخته است.
یك بحث طولانی وجود دارد در مورد اینكه آیا سیستم كنترل (پرواز با سیم) میتواند طوری برنامهریزی شده باشد كه بتواند F-16 ای را از كنترل عادی خارج شده و فشار بیش از حد ثقل به آن وارد میشود تحت كنترل درآورده و شتاب وارده را به 9G محدود كند، یا اینكه فشارهای واردهء بیش از 9G در شرائط اضطراری مجاز هستند و به هواپیما و خلبان صدمهای وارد نمیكنند.
Code One سرخلبان ارشد آزمایشگر شركت جنرالداینامیكز به نام
Phil Oestricher كه از وی در شركت با نام «
سوپر خلبان» یاد میشد و پنجاه سال سن داشت، توانست طی پروازی آزمایشی با YF-16، شتاب 9G را به مدت 45 ثانیه تحمل كند. وی موضوعی را با نام Code One در نشریهء داخلی شركت جنرالداینامیكز منتشر كرد. وی در این مقاله به این نكته اشاره كرده است كه وارد شدن فشار بیش از 9G برای بدنهء هواپیما بسیار مضر است، مخصوصن اینكه كمتر خلبانی میتواند در حالت وارد شدن فشار بیش از 9G، به درستی عمل نماید.
كمی بعد، متاسفانه در یك حادثهء غمانگیز، این خلبان در حین انجام مانورهای سنگین و در حالی كه متحمل فشار بیش از 9G بود، به علت وارد شدن فشار بیش از حد، نتوانست اهرم كنترل را به بالا بكشد و هواپیمایش به زمین برخورد نمود و كشته شد.
Phil Oestricher جان خود را برسر F-16 گذارد
این خلبان باتجربه شاید توانسته باشد با فشاری معادل 10، 11 یا 12 برابر G دسته و پنجه نرم كند، ولی آیا این مسئله وی و هواپیمایش را نجات داد؟ آیا ایجاد فشار ثقل بالا، برای دیگران هم در آینده مشكلساز نخواهد بود؟ 4- دید خلبان (PILOT VISION) خلبانان F-16، طرح كاناپی (شیشه بالای سر خلبان) را بسیار دوست دارند زیرا برای دیدن اطراف، نیازی به خم شدن ندارند. یك اشكال وارده این است كه جهت جلوگیری از دید مغشوش اطراف در كابین حبابیشكل، از تركیبات معمول ضخیم پلیكربنات برای قسمت مقابل كاناپی استفاده میشود و این به دلیل ایجاد مقاومت در هنگام برخورد پرندگان با شیشهء مقابل خلبان است و از تركیبات نازكتر پلیكربنات نمیتوان برای طراحی كاناپی استفاده كرد.
از آنجا كه در طراحی كل كاناپی F-16 تمامن از تركیبات ضخیم پلیكربنات استفاده شده است، هنگام استفاده از صندلیپران (جهت مواقع اضطراری خروج خلبان از هواپیما) صندلی خلبان به تنهایی نمیتواند شیشهء كاناپی را خرد كرده و صندلی را به بیرون برساند. بدین جهت، در هنگام خروج اضطراری، به علت نیاز به خرد كردن كاناپی به وسیلهء خرجهای انفجاری، زمان خروج اضطراری، اندكی افزایش مییابد. ولی اگر بخواهیم عادلانه قضاوت كنیم، باید اذعان كنیم كه طرح كلی كاناپی استفاده شده در F-16، بسیار موفقیتآمیز بوده است و استفاده از این طرح در F-22 نیز ادامه یافته است. اما از طرفی دیگر، در طرح «جنگندهء ضربتی مشترك» (F-35) نیازی به استفاده از دید 360 درجهء اطراف احساس نشده است و بنابراین از طرح كاناپی با خمشدگی بیشتر (به جای حبابیشكل) استفاده شده است.
جنگندهء ضربتی مشترك = Joint Strike Fighter موسوم به JSF 5- محدودیت در رشد (GROWTH PREVENTION) مفهوم اولیهء یك جنگندهء كوچك، مخصوص عملیات در روز و هوا به هوا، قبل از ساخت اولین نمونه، از دست رفته تلقی میشد. دماغهء هواپیما آن قدر كشیده طراحی شده بود كه طول مدل یك نفره به اندازهء طول مدل دو نفره به نظر میرسید، ضمن اینكه قابلیت عملیاتهای «هوا به زمین» نیز بدان افزون گشته بود.
با پیشرفت برنامهء تولید، F-16 به طور فزایندهای بزرگتر و سنگینتر شد و قادر شد تواناییهای بیشتری داشته باشد: حمل و پرتاب موشكهای هدایتشوندهء راداری آمرام، پرتاب كنندههای Chaff و Flare (گمراهكنندهء موشكهای ضدهوایی) و جایگاههای خارجی بسیاری برای حمل و پرتاب انواع تسلیحات.
با تمام این تفاصیل، وزن افزوده شده، بابت قابلیتهای اضافی هواپیما، هنوز در حدود نصف پاوند در روز باقی مانده بود و بنابراین نظرات اولیهء طراحان هواپیما، به هدر نرفته بود. (استاندارد افزایش قابلیتهای رزمی یك جنگنده با امكانات جدید و به روز، بر اساس افزایش یك پاوند در روز، از زمان به خدمت گرفته شدن جنگنده، درنظر گرفته میشود)
6- شعاع عمل رزمی و برد پروازی (COMBAT RADIUS AND PERSISTENCE) F-16 با بدنهء آئرودینامیكی یك تكه (blended)، بسیار عالی عمل میكرد هر چند كه چنین طرحی در اغلب طرحهای جدید، تقلید و به كار گرفته نشد.
7- رادار یكپارچهسازی شده (RADAR INTEGRATION) یكپارچهسازی رادار با سیستمهای بصری، بسیار موفقیتآمیز از كار درآمد و اكنون به استانداردی در طراحی جنگندهها، تبدیل شده است.
نتیجهء پروژهء LWF به تاریخ ژانویهء 1972، تیم برنامهریز جنگندهء سبكوزن (LWF)، از كارخانجات هواپیماسازی آمریكا درخواست كرد هركدام طرح مورد نظر خود را ارائه دهند. كارخانجات شركت كننده در مناقصه، به تیم سازمان دهندهء پروژه اعلام كردند كه مشخصات مورد نیاز اعلام شده برای طرح LWF، این پروژه را به سمت ساخت یك جنگندهء برتری هوایی سبك سوق میدهد.
در نهایت طرح دو شركت نورثروپ و جنرالداینامیكز پذیرفته شد و از آنها خواسته شد كه هركدام طرح اولیه خود ساخته و ارائه دهند تا در نهایت، ارزیابی شود كه كدام طرح، مطابق الگوهای درخواستی در مناقصه، تولید شده است.
آنها از این دو شركت موكدن خواسته بودند كه در طرحشان، از تكنولوژیهای به روز استفاده كنند. این دو شركت در تولید طرحشان از آزادی عمل كامل برخوردار بودند تا بتوانند دیدگاه مورد نظر خود را برای تولید جنگندهء برتری هوایی سبكوزن، دقیقن پیاده كنند و تنها در برخی موارد خاص، محدودیت داشتند.
نورثروپ جنگندهء دوموتورهء YF-17 را تولید كرد كه مطابق الگوهای آئرودینامیكی و به دو موتور پرقدرت آراسته شده بود. جنرالداینامیكز نیز در مقابل، جنگندهء YF-16 را تولید نمود كه از یك موتور توربوفن با نام F100 بهره میبرد.
هنگامی كه پروژهء ساخت جنگ سبكوزن در اوایل سال 1975 تكمیل شد، هر دو طرح فوقالذكر، نشان دادند كه مطابق برنامهء درخواستی پیش رفتهاند. هر دو نمونهء اولیهء ساخته شده بسیار خوب از آب درآمده بودند و هر دو برای خدمت در نیروهای نظامی، انتخاب شدند.
به تاریخ 13 ژانویهء 1975، نیروی هوایی اعلام كرد كه جنگندهء YF-16 نیازهای این نیرو را برای «جنگندهء نبرد هوایی»، تامین میكند و این طرح را برنده اعلام نمود. جنگندهء نبرد هوایی = Air Combat Fighter یا ACF هر دوی این جنگندهها، نسبت به نیت اولیهای كه مد نظر نیروی هوایی بود، در جهت استفادهء بیشتر از تكنولوژیهای جدید، تغییر جهت داده بودند. هرچند طرح YF-16 دارای برتریهای محسوسی نسبت به هواپیمای ساخت نورثروپ یعنی YF-17 بود. در همان زمان، جنگندهء «طرح كوسه مانند» YF-16 ثابت كرد كه دارای قیمتی كمتر از آن است كه مورد انتظار بود: هم در مدل اولیهء تولید شده و هم برای تولید انبوه.
جنگندهء كوسه مانند = Shark-Like Fighter F-16A متعلق به اسکادران 311 نیروی هوایی سلطنتی هلند، توانایی های اجرای مانور خود را در سرعتهای کم نمایش می دهد. مولدهای دود در نوک بالها، تخمین زاویهء حملهء هواپیما را از فاصلهء دور، آسان تر می سازند؛ هرچند زاویهء حمله در F-16A محدود به 30 درجه و در MiG-29A فراتر از 45 درجه می باشد. همچنین YF-16 ثابت كرد كه برتریاش تنها منحصر به استفاده از سیستم كامپیوتری «پرواز با سیم» نبوده بلكه این برتری به این دلائل میباشد: نحوهء خاص طراحی صندلی خلبان، سیستم شفاف نمایشگر سربالا (HUD)، توانایی تحمل مانورهای سنگین با فشار ثقل بالا و طرح خاص یك تكهء كاناپی (شیشه بالای سر خلبان) كه دید بسیار بهتری به خلبان میدهد.
بنابراین، نیروی هوایی جنگندهء سبكوزن مورد نظر خود را انتخاب كرد: F-16.
F-16 در اصل یك جنگندهء سبكوزن برای شركت در نبردهای هوایی در روز به شمار میرفت. با اضافه شدن قابلیتهای عملیات علیه اهداف زمینی، F-16 تبدیل به یك «
جنگندهء چند منظوره» شد.
جنگندهء چند منظوره = Multirole Fighter مدل اولیهء F-16A كه از آن به نام Block 10 نام برده میشود دارای وزن خالی معادل 15.600 پاوند بود. این وزن خالی در مدل Block 50 به 19.200 پاوند رسید.
F-16A به مدلهای Block1 تا Block20 اطلاق میشود كه طرحی یك نفره است. F-16B نوع دو نفرهء مدل A است.
مدلهای F-16C و F-16D انواعی هستند كه پس از مدلهای A و B ساخته شدند و كد شناسایی آنها با Block25 آغاز میشود.
به زبان ساده، Block نشانگر یك دورهء زمانی در سیرتكاملی F-16 هاست. در واقع عدد اعلام شده در Block مانند كیلومترشمار است. هرگاه این عدد افزایش یابد بیانگر این است كه یك پیكربندی جدید برای F-16 توسعه یافته است.
هیچكدام از F-16 ها كه دارای درجهبندی متفاوتی در شمارهگذاری Block ها هستند مانند هم نیستند. هركدام از Block ها نیز به زیرمجموعههایی تقسیم میشوند. این زیرمجموعهها، پس از شمارهء Block دارای یك حرف بزرگ زبان انگلیسی هستند. (برای مثال Block 15S).
بعد از سری 30 و 32، اعدادی كه به صفر ختم میشوند، نشاندهندهء استفاده از موتور ساخت جنرالالكتریك، و اعدادی كه به 1 و 2 ختم میشوند نشاندهندهء استفاده از موتور ساخت پرات اند ویتنی هستند.
کابین قدیمی و آنالوگ YF-16
گونههای مختلف F-16 YF-16 نمونهء اولیهء هواپیمای F-16؛ ساخته شده به تعداد 2 فروند و به شماره سریالهای 1567 – 72 و 1568 - 72
F-16A مدلی است یك نفره كه اولین پروازش را به تاریخ دسامبر 1976 به انجام رساند. اولین مدل عملیاتی F-16A به تاریخ ژانویهء 1979 تحویل اسكادران 338 ام در پایگاه هوایی Hill (یوتا) شد.
F-16B مدلی دو نفره كه اندازهاش دقیقن برابر مدل A است و كاناپی حبابی شكل، كمی كشیدهتر شده است تا روی كابین دوم را نیز پوشش دهد. برای ایجاد فضای لازم جهت نفر دوم، از اندازهء مخزن سوخت تعبیه شده در محل دماغهء هواپیما و محل خالی تعبیه شده برای نصب و توسعهء سیستمهای جدید الكترونیك پروازی، كاسته شد.
این مدل برای آموزش به كار رفته و كابین جلو برای دانشجوی خلبانی و كابین عقب برای استاد خلبان در نظر گرفته شده است.
Block 1 تا Block 5 این مدلها همگی بر اساس F-16A/B بوده و برای نیروی هوایی ایالات متحده و نیروهای هوایی كشورهای اروپایی و در سال 1981 ساخته شدند. اغلب این مدلها، تحت پروژهای به نام Pacer Loft، به سال 1982، به سطح Block 10 ارتقاء داده شدند.
تمامی این سری از F-16 ها، دارای قابلیتهای خوب F-16 نظیر ایمنی، هزینهء پائین تعمیر و نگهداری و كابین كمتر پیشرفته هستند. (Block 1 ورود به خدمت 1978 و Block 5 ورود به خدمت 1979)
F-16B Block 5 نیروی هوایی اسرائیل: یکی از F-16 هایی که قرار بود به ایران تحویل شود
F-16 Block 10
312 فروندی كه تا اواسط دههء 1980 ساخته شدند و تفاوت آنها با مدل اولیهء F-16، اندك است. (ورود به خدمت 1980)
F-16 Block 15
* مدلی كه امروزه بیشتر موجود است و تعداد 3600 فروند از آن تاكنون ساخته شده است. تفاوت بین سری 10 و 15 در 2 محل حمل مهمات خارجی اضافی (كه در در زیر محل ورودی هوای موتور تعبیه شدهاند) و سكانهای افقی كشیدهتر (حدود 3 درصد بزرگتر) است. این مدل به سال 1981 براساس F-16A/B وارد خدمت شد و حداكثر وزن قابل برخاست آن نسبت به سری 10، كمی افزایش یافته است. (از 14968 كیلوگرم به 16057 كیلوگرم)
* همچنین شش جایگاه مخصوص عملیات راه دور (BVR) در این سری اضافه شده است كه این مدل را قادر میسازد از موشكهای میانبرد هوا به هوای AIM-7 موسوم به اسپارو، که از فاصلهء دور قابل شلیک بودند و توسط رادار جنگنده هدایت می شدند، بهره ببرد.
* كابین و سیستمهای اغتشاشگر الكترونیك (ECM) در این مدل بهبود یافته و حجم مایع سیستم خنك كنندهء كابین (کولر) از 7 كیلوگرم به 9 كیلوگرم افزایش است.
* به سال 1988 مدل Block 15 به موتور توربوفن ساخت پرات اند ویتنی به نام F100-PW-220 مجهز شد كه این جنگنده را قادر میساخت با حداكثر وزن 17010 كیلوگرم از زمین بلند شود.
* تغییر دیگر، افزایش زاویه نمایش سیستم نمایشگر سربالا (HUD) بود.
F-16 های پاكستان: مدلهایی بر اساس Block 15
به تاریخ دسامبر 1981، دولت پاكستان قراردادی را برای خرید 40 فروند F-16A/B مشتمل بر 28 فروند مدل A و 12 فروند مدل B به امضاء رساند. این جنگندهها در دو دستهء 6 و 34 فروندی تحویل شدند. اولین جنگنده، به تاریخ اكتبر 1982 از خط تولید كارخانه در فورتورث تگزاس خارج شده و به تاریخ 15 ژانویهء 1983 تحویل اسكادران «شاهید جاوید» مستقر در پایگاه هوایی «سرگردها» شد.
F-16 های پاكستانی از سری Block15 بوده و به موتور توربوفن ساخت پرات اند ویتنی به نام F100-PW-200 تجهیز شده بودند.
تمام این 40 فروند، مابین سالهای 1983 تا 1987 تحویل نیروی هوایی پاكستان شدند.
تا سال 1997، تعداد 8 فروند از F-16 های پاكستان، طی حوادث گوناگون از بین رفتند و بنابراین تنها 32 فروند باقی ماند. با وجود اعمال تحریم علیه پاكستان، این F-16 ها، طبق قرارداد، كاملن از نظر قطعات یدكی و تعمیر و نگهداری توسط سازنده، پشتیبانی شدند.
F-16 های پاکستان، دو شماره ابتدای سریالشان نشانگر سال تحویل و سه شمارهء بعدی برای مدل A، عدد 701 به بعد و مدل B، عدد 601 به بعد، به کار رفته است.
F-16A پاکستان به شماره سریال 82702
هواپیما
دیدگاه ها : دیدگاه
تبلیغات 
