جنگنده کوثر | هوافضای جوان

جنگنده ی کوثر

ساخت یک هواپیمای جنگنده، چه بازسازی و ارتقا و چه محصولی جدید، بی شک یکی از مهمترین دستاورد های کشور در زمینه ی تکنولوژی می باشد. این امر نیازمند صرف زمان، هزینه، دانش و همکاری مضاعف بین بخش های مختلف علمی و صنعتی آن کشور می باشد. جنگنده ی کوثر نتیجه ی زحمات و دانش کاربردی محققین ایرانی در زمینه ی صنعت هوافضا می باشد. این جنگنده محصول شرکت هواپیما سازی ایران (هسا) می باشد. صنعت هوانوردی و دفاعی کشور به صورت مداوم در حال به روز کردن و ارتقای ناوگان هوایی خود به کمک دانش بومی و ملی می باشد و تا به حال مسیر طولانی را پشت سر گذاشته است. جنگنده ی کوثر به عنوان یکی از قدم های بزرگ برداشته شده در مسیر پیشرفت صنعت هوافضای کشور می باشد. از این نمونه به عنوان بستری جهت آغاز روند طراحی نمونه‌های مورد نیاز نیروی هوایی ارتش استفاده می‌شود.

جنگنده ی کوثر، اولین جنگنده ی بومی، ساخت ایران

پیش از این، جنگنده ی کوثر ۸۸، که نمونه ی جت آموزشی جنگنده ی کوثر می باشد، در سال ۹۶ اولین پرواز خود را در آسمان کشور انجام داد. این دو پرنده از یک خانواده هستند و مشخصات عملکردی آنها یکسان است، اما جنگنده ی کوثر نسخه ی ارتقا داده شده ی جنگنده ی کوثر ۸۸ می باشد. برای جزئیات بیشتر راجع به مشخصات عملکردی این هواپیما می توانید به نوشته ی جت آموزشی کوثر ۸۸ مراجعه فرمایید. اما آنچه که جنگنده ی کوثر را متمایز می کند، استفاده از پیشرفته ترین تجهیزات الکتروایویانیک، راداری و پیشرانه می باشد. همچنین، استفاده از مواد نوین و ساخت کاملا بومی این وسیله، جنگنده ی کوثر را جزو یکی از مهم ترین دستاورد های صنعت هوافضایی کشور کرده است، به طوری که در تاریخ سی ام مرداد ۹۷، همزمان با سالروز صنایع دفاعی، ریس جمهور شخصا برای رونمایی از این پروژه ی ملی حضور یافتند.

مراسم رونمایی از جنگنده ی کوثر با حضور رییس جمهور

در گذشته، جنگنده های متخلفی به عنوان تولید داخل کشور معرفی شد از جمله صاعقه، سیمرغ، آذرخش و غیره. اما طراحی این جنگنده ها به صورت ارتقای بخش های مختلف بوده و مانند جنگنده ی کوثر به صورت کامل طراحی بومی و ملی نبوده است. به عنوان مثال، در جنگنده ی سیمرغ، فقط بخش جلویی هواپیمای F-5A بازسازی شده و کابین خلبان از تک سرنشین به دو سرنشین تبدیل شد. و یا در ساخت جنگنده های صاعقه ی ۱ و ۲ با تغییرات و طراحی جدید در قسمت دم این هواپیما اشاره کرد. این امر به نوبه ی خود پیشرفت و دستاورد مهمی تلقی می شود و راه را برای قدم های بعدی هموار می کند. اما می توان گفت که با طراحی پیشرفته و استفاده از ابزارهای نوین در ساخت جنگنده ی کوثر، این هواپیما را می توان اولین هواپیمای بومی ساخت ایران تلقی کرد.

پوشش گسترده خبر رونمایی کوثر، نشان از اهمیت ویژگی های این جنگنده روزآمد سازی شده دارد

در صنعت هوافضا، توجیه اقتصادی و انتخاب بهینه ترین گزینه، مهم ترین امر در تحقیقات و تولید محصول می باشد. از آنجا که ماموریت جنگنده ی مافوق صوت کوثر آموزشی و پشتیبانی هوایی نزدیک می باشد، برد ۱۵۰۰ کیلومتری به این هواپیما اجازه می دهد در درون خاک کشور و در مرز ها بتواند به خوبی نیاز هوایی کشور را تامین کند. فرایند تعمیر و نگهداری در جنگنده ی کوثر، که جزو مهمترین عواملی است که باید در نظر داشت، به دلیل آشنایی متخصصان ایرانی با این هواپیمای بومی، امری آسان و کم هزینه می باشد. برای ماموریت های با برد بیشتر، هواپیماهای بدون سرنشین گزینه های مناسب تری هستند، زیرا به دلیل ویژگی های پنهان کاری بهتر این هواپیماها و با هزینه و ریسک کمتر می توان ماموریت های مخرب تری را انجام داد. اما استفاده از هواپیمای کوثر در ماموریت های پشتیبانی هوایی نزدیک، با دقت و توانایی بیشتری می توان ماموریت را انجام داد.

تصویری از جنگنده ی کوثر، این بمب افکن بومی قرار است ماموریت های پشتیبانی هوایی نزدیک را به عهده بگیرد

از لحاظ فنی، در ساخت جنگنده ی کوثر تجهیزات و ابزارهای پیشرفته و به روز دنیا، به کمک دانش بومی و تولید ملی، در قسمت های مختلف هواپیما نصب شده است. بخش پیشران، سیستم الکترو اویونیک، کامپیوتر محاسبات بالستیک، نمایشگرها، رادار چند منظوره و غیره همگی از ابزارهای پیشرفته و به روز استفاده شده در این بمب افکن ملی می باشند که در ادامه به هر کدام از آنها می پردازیم.

سیستم پیشران

موتور توربوجت J85 جنرال الکتریک یکی از موفق ترین موتور های ساخته شده در صنعت هوافضا می باشد. این موتور با وزنی بین ۱۴۰ تا ۲۳۰ کیلوگرم، بر روی مدل های مختلف هواپیمایی سوار شده است و سابقه ی ۱۶ و نیم میلیون ساعت پرواز در هواپیماهای مختلف را دارد. به دلیل موفقیت بسیار زیاد این موتور، ساخت موتور اوج با ارتقای این مدل انجام شده است. سیستم پیشران جنگنده ی کوثر از دو موتور ملی اوج تشکیل شده است. سرعت بیشینه ی این موتور یک و نیم ماخ می باشد و سقف پروازی آن تا ۵۰ هزار پا می باشد. این موتور توانایی به پرواز در آوردن هواپیمایی با بیشینه ی وزن ۱۰ تن را دارا است. با ساخت این موتور، ایران جزو ۸ کشور دارای دانش ساخت این گونه موتور ها شناخته می شود. در ویدیوی زیر تصاویری از آزمایش موتور J85 را می توان مشاهده کرد.

 

 

به گفته ی سردار دکتر دهقان، وزیر پیشین دفاع و پشتیبانی نیروهای مسلح، در ساخت این موتور از ۱۴ هزار قطعه ی مختلف استفاده شده است. همچنین، در ساخت پره های این موتور، از فناوری برش در خلاء استفاده شده است و دانش ساخت برخی از سوپر آلیاژ های به کار برده شده در این پروژه بومی شده است. از ویژگی های دیگر این موتور می توان به کمپرسور محوری ۸ مرحله ای، توربین دو مرحله ای، توان ۱۲.۷ تا ۱۳.۸ کیلونیوتونی، ضریب تراکم کمپرسور ۸.۳ و ورودی ۲۰ کیلوگرم بر ثانیه ی هوای آن اشاره کرد. در ویدیوی زیر، تصاویری از فرایند ساخت و آزمایش های به کار برده شده در ساخت موتور اوج را می توان دید.

 

در عکس بالایی موتور اوج، موتور توربینی ساخت ایران به نمایش در آمده است. تصویر پایینی، موتور جنرال الکتریک j85 را نشان می دهد، موتور اوج ارتقا یافته ی این مدل می باشد.

بخشی از قطعات موتور بومی سازی شده اوج

 

نمایشگر های دیجیتال Multi-Function Display MFD

نمایشگر های MFD صفحه نمایش کوچکی است که دارای چندین دکمه ی فرمان نرم می باشد که وظیفه ی آن نمایش اطلاعات به کاربر در حالت های متغیر می باشد. هواپیماهای پیشرفته ی نظامی معمولا چندین مانیتور MFD در آنها به کار برده شده است. این مانیتور همه ی اطلاعات لازمه مانند رادار، وضعیت تسلیحات، اطلاعات مسیر یابی و غیره را به خلبان نشان می دهد. دکمه های اطراف این مانیتور OSB نامیده می شوند که با فشار دادن آنها، اطلاعات به نمایش در آمده تغییر می کند. شکل زیر، تصویری از MFD هواپیمای جنگی F-16 را نشان می دهد.

دو نمایشگر سمت راست و چپ MFD می باشند که اطلاعات مورد نیاز خلبان را به نمایش در می آورد.

 

نمایشگرهای تماما دیجیتالی جنگنده ی کوثر

مانیتور های MFD ابزار قدرتمندی هستند که به کنترل بیشتر خلبان به پرواز و دسترسی راحت تر به اطلاعات مورد نیاز کمک می کند. در جنگ های هوایی، سرعت عمل بسیار مهم است و این وسیله چابکی خلبان و قدرت تصمیم گیری او را بهبود می بخشد. در این جنگنده، سیستم موقعیت یاب هوشمند GPS نیز جایگزین نقشه های مسیر یاب شده است.

 

ناوبری و اویونیک

اویونیک (Avionics) از ترکیب دو کلمه ی پرواز (Aviation) و الکترونیک (Electronics) ایجاد شده است و صرفا به تجهیزات الکترونیکی هواپیما که معمولا در دماغه ی هواپیما نصب می شود گفته می شود.

تجهیزات اویونیک هواپیمای سسنا، محل نصب این تجهیزات در دماغه ی هواپیما می باشد

اویونیک در کنار سازه و موتور، یکی از سه جزء اصلی هواپیما می باشد. تقریباً اکثر کارکردهای پرنده به تجهیزات اویونیک آن وابسته است و ایمنی کارایی پرواز را فناوری‌های به کار رفته در اویونیک تعیین می‌کنند. همچنین اویونیک در قیمت تمام شده پرنده نقش تعیین‌کننده‌ای دارد به‌طوری‌که در هواپیماهای غیرنظامی حدود ۲۰ تا ۳۰ درصد هزینه تمام شده مربوط به تجهیزات اویونیک است. در هواپیماهای نظامی ارزش تجهیزات اویونیک می‌تواند تا ۷۰ درصد کل هزینه پرنده باشد.

 

تصویری جالب از تجهیزات اویونیک F-105، با دیدن این تصویر می توان متوجه اهمیت و پیچیدگی این تجهیزات در هواپیما شد.

 

اجزای اصلی اویونیک معمولا شامل سیستم کنترل پرواز، دیده بانی، ارتباط، مسیر یابی، شناسایی جوی، و سیستم ضد برخورد می باشد. در اکثر هواپیماها از برق با ولتاژ ۱۴ تا ۲۸ DC برای سیستم های الکترونیکی خود استفاده می کنند. اما در هواپیماهای جنگی مانند جنگنده ی کوثر، از برق AC با ولتاژ ۱۱۵ استفاده می شود.

بخش ارتباط وظیفه ی انتقال اطلاعات از کابین خلبان به زمین را دارد. سیستم موقعیت یابی محل هواپیما در سه بعد فضا را مشخص می کند. سیستم تشخیص وضعیت جوی در پرواز های شبانه و یا وضعیت هایی که خلبان قادر به دیدن مسیر روبروی خود نیست کاربرد دارد. این سیستم به خلبان تغییرات جوی و توربولانس های پیش رو را اعلام میکند. بخش دیگری از سیستم اویونیک ضبط پرواز است. این سیستم اطلاعات کابین خلبان را در هر لحظه ضبط می کند و در جعبه ی سیاه هواپیما این اطلاعات را ذخیره می کند. این اطلاعات معمولا بعد از سقوط و یا سانحه از این سیستم بازیابی می شود.

مجموعه سیستم های الکترو اویونیکی بومی سازی شده

 

در جنگنده ی کوثر از سیستم هدایت و ناوبری مختص هواپیماهای جنگی، TACAN و ترکیبی GPS/INS استفاده شده است. این سیستم که نسخه ی پیشرفته تر سیستم های VOR و DME می باشد، فاصله ی هواپیما را از زمین و یا پایگاه دریایی با دقت بیشتر محاسبه می کند. سیستم های VOR و DME تکنولوژی های بر پایه ی ترانسپوندر رادیویی می باشند که از محاسبه ی تاخیر زمانی ایجاد شده در فرستادن امواج VHF و UHF فاصله را تخمین می زنند.

دکل TACAN استفاده شده توسط ارتش ایالات متحده. این سیستم ناوبری دقت بالاتری به نسبت مدل های دیگر دارد.

 

نمایشگر های سر بالا Head Up Display

نمایشگر های HUD پنجره ی شیشه ای روبروی دید خلبان می باشد که اطلاعات حیاتی پرواز را به صورت مداوم به خلبان نشان می دهد. کاربرد اصلی این نمایشگر نشان دادن اطلاعات مهم به خلبان بدون تکان دادن سر می باشد. این امر به کیفیت کنترل هواپیما به وسیله ی خلبان کمک می کند و تصمیم گیری و واکنش خلبان به موقعیت های مختلف را بهبود می بخشد.

همانطور که در تصویر میبینید، اطلاعات نشان داده شده در این نمایشگر ارتفاع هواپیما، سرعت پرواز، اطلاعات ناوبری، اطلاعات تسلیحات و غیره می باشد. این اطلاعات به وسیله ی CRT، که در زیر شیشه ی HUD کار گذاشته شده است، از پایین به بالا روی شیشه ی HUD ساطع می شود. شیشه ی HUD هیچ تراشه ی الکترونیکی در آن به کار برده نشده و صرفا یک شیشه ی عادی است. در مانیتور HUD اطلاعات بسیار زیادی در یک فضای کمی به صورت کاملا منظم چیده شده است. تصویر زیر نقشه ی اطلاعات نمایشگر HUD جنگنده ی فالکون ۴ را نشان می دهد.

تصویری از نمایشگر سربالا استفاده شده در کوثر

تصویری از نمایشگر سربالا استفاده شده در یک هواپیمای جنگنده

نمایشگر سربالای پیشرفته در جنگنده F-22

نقشه ی اطلاعات نشان داده شده بر روی شیشه ی HUD در جنگنده ی فالکون ۴

 

کامپیوتر بالستیک

استفاده از کامپیوتر بالستیک در محاسبه ی موقعیت یابی هدف، در جنگنده ی کوثر به توان نظامی این جنگنده می افزاید و با استفاده از سامانه ی کنترل آتش دقیق، هدف های مورد نظر با دقت بیشتری تخریب می شوند. سیستم کامپیوتر بالستیک با استفاده از اطلاعات شرایط جوی و محیطی، و کیفیت سیستم تسلیحات هواپیما، اصلاحاتی در سیستم نشانه گیری جنگنده اعمال می کند و موقعیت هدف را با دقت بیشتری محاسبه می کند. از این سیستم در وسایل نظامی دیگری همچون تانک و بعضی از اسلحه های اسنایپر برای بهبود هدف زنی استفاده می شود. تصویر زیر، استفاده از این کامپیوتر را در بهبود هدف زنی اسلحه های اسنایپر (تک تیر انداز) نشان می دهد.

استفاده از کامپیوتر بالستیک در اسلحه های دور برد برای تعیین دقیق تر موقعیت هدف

 

تسلیحات

در جنگنده ی کوثر، تسلیحات مرسوم هواپیمای F-5 شامل موشک هوا به هوا، سلاح هوا به سطح و مسلسل ۲۰ م م  با آرایش و چیدمان نوین به کار برده شده است. موشک های هوا به هوا و هوا به سطح، بسته به نوع هدایت دارای انواع مختلفی هستند. موشک های با حسگر حرارتی، رادار نیم فعال و فعال، GPS و غیره همگی فناوری های به کار برده شده در موشک های هوا به هوا و هوا به زمین می باشند. در کنار اینها، از فناوری پیشرفته ی بمب های هدایت لیزری و نوری در جنگنده ی کوثر به کار برده شده است.

موشک هوا به هوای R-27 در حال پرتاب از هواپیمای MIG-29

بمب هدایت‌شونده لیزری نوعی بمب هدایت‌شونده است که از هدایت نیمه‌فعال لیزری برای حمله به یک هدف نشانه‌گذاری‌شده استفاده می‌کند. به این ترتیب این بمب‌ها با دقت بسیار بالاتری نسبت به بمب‌های معمولی خواهند داشت. بمب‌های هدایت لیزری یکی از رایج‌ترین و گسترده‌ترین جنگ‌افزارهای هوشمند هستند که بسیاری از نیروهای هوایی جهان آن‌را به‌کار می‌گیرند. این بمب‌ها مثل دیگر انواع مهمات هدایت شونده لیزری به سوی هدفی که از پیش با لیزر نشانه گذاری شده حرکت می‌کنند. کارکرد اکثر موشک ها بدین صورت می باشد که ابتدا یک موقعیت مکانی در فضای سه بعدی به عنوان هدف انتخاب می شود، سپس موشک به وسیله ی نیروی پیشرانی که دارد به سمت هدف پرتاب می شود. در مسیر راه به دلیل تغییر موقعیت هدف و یا اختلالات جریان، مسیر موشک تغییر می کند. سیستم هدایت موشک از کامپیوتر های پیچیده ای استفاده می کند و با محاسبات ایرودینامیکی و با تغییر دادن بالک های نصب شده روی موشک، مسیر درست را برای موشک پیدا می کند. در جنگنده ی کوثر، از مسیر یاب های لیزری و نوری، که جدید ترین تکنولوژی های موقعیت یابی در حال حاظر می باشند، برای پیدا کردن مسیر و انتقال این اطلاعات به کامپیوتر محاسبه گر موشک، استفاده شده است.

موشک با هدایت لیزری AGM-65 Maverick، در دماغه ی این موشک لیزر هدایت کننده نصب شده است.

 

رادار پیشرفته و چند منظوره

در سیستم راداری جنگنده ی کوثر چندین تکنولوژی پیشرفته و جدید به کار گرفته شده است. یکی از این تکنولوژی ها Radar Warning Receiver RWR می باشد. این سیستم در هواپیماهای جنگنده، کشتی، پایگاه های نظامی و غیره قابلیت استفاده دارد. ساز و کار این ابزار به این صورت است که امواج ساطع شده از سیستم های راداری دیگر را تشخیص می دهد. با تشخیص رادار، به خلبان خطر زیر نظر بودن را اعلام می کند (به نحوی مانند سیستم تشخیص سرعت پلیس). این اخطار می تواند به صورت دستی و یا اتوماتیک هواپیما را از این حالت بیرون آورد. در تصویر زیر، RWR نصب شده در انتهای یک جنگنده را نشان می دهد.

تصویری از سیستم RWR نصب شده در انتهای دم عمودی یک جنگنده

 

در جنگنده ی کوثر، تکنولوژی راداری Identification, Friend or Foe IFF برای تشخیص دوست از دشمن بکار گرفته شده است. این سیستم به پایگاه نظامی و کنترل پرواز اجازه ی تشخیص پرنده را به عنوان دوست می دهد تا به آن اجازه ی پرواز در آن منطقه را بدهند. بر خلاف اسم این وسیله، این رادار فقط قابلیت تشخیص دوست را دارد و در تشخیص دشمن نقشی ندارد.

 

استفاده از چَف و فِلِر Chaff and Flare

تکنولوژی دیگری که در ساخت جنگنده ی کوثر استفاده شده است، چف و فلر می باشد. اغلب هواپیماهایی که ماموریت های نزدیک زمینی انجام می دهند برای دور ماندن از خطر موشک های دوش پرتاب لازم است دارای این سیستم باشند. چف از فیبر های ریزی حاوی پودر آلومینیوم و روی تشکیل شده است که توانایی بازتاب امواج رادار را دارد. این قطعات کوچک فیبر به صورت یک ابر اطراف هواپیما را احاطه می کنند و به صورت موقت هواپیما را از دید رادار دور نگه می دارد.

کاربرد فلر در گمراه کردن موشک های دنبال کننده ی حرارت می باشد. اکثرا از قطعات ریز منیزیم ساخته شده است که در انتهای جنگنده خارج می شوند و در مسیر راه مشتعل می شوند. دمای فلر به هنگام سوختن تا ۲۰۰۰ درجه فارنهایت افزایش می یابد که از حرارت خروجی نازل بیشتر است. در شکل زیر، تصویری از استفاده ی یک جنگنده از فلر و چف را نشان می دهد.

استفاده از چاف و فلار در هواپیمای جنگنده برای گمراهی موشک و رادار

 

صندلی های قابل پرتاب صفر-صفر

این صندلی ها به گونه ای طراحی شده اند که بتوانند در وضعیت سرعت صفر و در ارتفاع صفر خلبان بتواند بدون آسیب دیدگی با پرتاب صندلی از هواپیما خارج شود. معمولا این صندلی ها با موتور راکت و نیروی پیشران انفجاری ساخته می شوند و نیروی مورد نیاز برای خروج از هواپیما بدین صورت تامین می شود. ویدیوی زیر، تصاویری از آزمایش اولین صندلی قابل پرتاب صفر-صفر را نشان می دهد.

 

 

عکس زیر، تصویری از صندلی های قابل پرتال صفر-صفر ساخته شده به دست متخصصین داخلی را نشان می دهد که بر روی جنگنده ی کوثر نصب شده است. تکنولوژی ساخت صندلی های قابل پرتاب را فقط کشور های معدودی دارند که کشومان نیز با اقتدار جزو این کشور ها می باشد. متخصصین وزارت دفاع سالها برای بومی سازی و ساخت این صندلی ها پران تلاش کرده اند.

تصویری از صندلی های قابل پرتاب صفر-صفر بومی؛ این صندلی ها در جنگنده ی کوثر به کار گرفته شده اند

تست های صندلی پران شرکت هسا در سال ۹۱ توسط هواپیمای آزمایشگر آرمیتا

آزمایش زمینی صندلی پران ایرانی

از دیگر اجزای مهم  جنگنده ی کوثر می توان به آسمانه (کانوپی) کابین خلبان اشاره کرد. این کانوپی جدید، به خلبان اجازه ی دید بهتر و شفاف تر را می دهد. این قبیل اجزا اگرچه در نگاه اول ساده بنظر می رسند، اما ویژگی های خاص آنها باعث شده که از تکنولوژی های انحصاری و خاصی در ساخت آنها استفاده می شود.

در حال حاظر این ویژگی ها همگی در نسخه ی اولیه ی جنگنده ی کوثر وجود دارد و به زودی در نسخه های دیگر آن قابلیت های دیگری همچون تغییرات در سیستم هیدرولیک، الکترونیک، سوخت، تامین اکسیژن و تهویه مطبوع، چراغ ناوبری و غیره نیز اعمال خواهد شد. در حال حاظر نسخه ی دو کابینه ی این جنگنده ساخته شده است که به زودی نسخه ی تک کابین آن نیز به مرحله ی تولید خواهد رسید.

منابع

http://falcon4.wikidot.com/avionics:mfd

https://www.farsnews.com

https://en.wikipedia.org/

 

 


 

 

یک دیدگاه در ”جنگنده ی کوثر

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لطفا معادله امنیتی را وارد کنید. * Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.