نگاهي به مشخصات و مراحل طراحي هواپيماي F-22

جنگنده قرن بيست و يکم

به اين جنگنده پرنده شکاري (Raptor) مي گويند و در اصل وحشتناک ترين پرنده يي است که تاکنون در آسمان ديده شده است. ماموريت اين هواپيما آن است که محدوده هوايي را که بر فراز منطقه نبرد قرار دارد، کنترل کند. اين راهبرد گرچه ساده به نظر مي رسد، اما کاملاً اثربخش است. نيروي هوايي ايالات متحده از اين بابت به خود مي بالد که در 40 سال اخير هيچ سرباز نيروي زميني امريکا توسط هواپيماهاي دشمن کشته نشده است. اين مدت زمان شامل جنگ ويتنام تا جنگ اول خليج فارس مي شود.

دور کردن دشمنان امريکا از آسمان اين کشور، وظيفه اصلي بعضي از هواپيماهاي جنگنده ارزشمند مانند :
F-100 و فانتوم F-4 است. در 20 سال آخر قرن بيستم، هواپيماي آلفاي نيروي هوايي امريکا به عنوان جنگنده برتر هوايي به شمار مي رفت. اين هواپيماي دوموتوره که به نام F-15 عقاب شناخته مي شود، نه تنها در انجام ماموريت اصلي خود موفق بوده است، بلکه در عمليات توفان صحرا در عراق نيز توانست 32 فروند از هواپيماهاي جنگنده دشمن را در نبردهاي هوايي سرنگون سازد. با اين همه، جنگنده هاي ساخت کشورهاي ديگر که توانايي هاي برابر و حتي بيشتري نسبت به F-15 دارند، در حال عملياتي شدن هستند. ضمن آنکه نسل جديدي از موشک هاي مرگبار نيز در اين کشورها ساخته مي شود. بدين ترتيب احتمال جلو زدن ديگران در اين مسابقه تسليحاتي وجود دارد. فرمانده سابق نيروي هوايي امريکا مي گويد؛ «امريکايي ها داراي حق خدادادي در مورد برتري هوايي نيستند. بنابراين ما بايد در اين مورد سرمايه گذاري کنيم تا به هدف برسيم.»

ميراث غرورآفرين
با وجود برتري مستمر و بي چون و چراي جنگنده هاي امريکا در آسمان، نيروي هوايي اين کشور از اواسط دهه 1970 در فکر ساخت يک هواپيماي جايگزين براي جنگنده هاي F-15 بود که در آن زمان ايده جديدي به شمار مي رفت. بررسي ها نشان داد که براي تسلط هوايي در قرن بيست و يکم به هواپيمايي نياز است که بسيار سريع و فرز باشد و به خوبي مسلح شود، ضمن آنکه توانايي مخفي شدن را هم داشته باشد.
نيروي هوايي در سال 1968 پس از بررسي شش پيشنهاد مجزا قراردادي را براي ساخت دو مدل جديد هواپيماي جنگنده به امضا رساند. يکي از آنها به نام YF-22 قرار بود به وسيله شرکت لاکهيد و با مشارکت بوئينگ و جنرال ديناميکس ساخته شود. هواپيمايي ديگر به نام YF-23 به وسيله Northrop و با مشارکت مک دانل داگلاس ساخته شد. موتور اين هواپيماها براي ايجاد رقابت با شرکت هاي جنرال الکتريک و Pratt & Whitney سفارش داده شد. رقابت براي ساخت هواپيماي پيشرفته جنگنده تاکتيکي نيروي هوايي خيلي شديد بود. برنده اين رقابت مي توانست قرارداد ساخت بالغ بر 750 فروند هواپيما را به ارزش ده ها ميليارد دلار به دست آورد. تا سال 1990 دو فروند نمونه اوليه ساخته شده و با پروازهاي آزمايشي که در پايگاه هوايي ادواردز واقع در کاليفرنيا انجام دادند، ارزشمند بودن خود را به نمايش گذاشتند. در آوريل 1991 نيروي هوايي امريکا طرح مشترک لاکهيد - بوئينگ - جنرال ديناميکس را به عنوان برنده نهايي انتخاب کرد. قدرت اين هواپيما به وسيله يک جفت موتور
F119 - PW-100 ساخت کمپاني Pratt & Whitney تامين مي شد. مدل YF-22 به F-22 تغيير نام يافت. اين هواپيما نه تنها به عنوان جنگنده برگزيده امريکا براي قرن بيست و يکم انتخاب شد بلکه پرچم دار فناوري براي تمام هواپيماهاي توانمندي بود که پس از آن ساخته شد. آزمايش هاي مستمر پرواز و تونل باد باعث ايجاد اصلاحاتي در اين طرح شد. در دسامبر 1993 ساخت قطعات براي نخستين هواپيماي پروازي F-22 آغاز شد. تقسيم کار به اين منجر شد که قسمت هاي نرم افزاري و اويونيکي و ساخت بدنه عقب و بال ها توسط شرکت بوئينگ انجام شود. شاخه Fort Worth شرکت لاکهيد، که در سال 1993 از جنرال ديناميکس خريداري شده بود، مسووليت بدنه مياني و تسليحات اين جنگنده را بر عهده داشت. شرکتي که در آن زمان لاکهيد ماريتا نام داشت (و اکنون لاکهيد مارتين ناميده مي شود) مسووليت ساخت بدنه جلو، باله هاي عمودي و راستابيلاتور و چرخ ها و همچنين انجام اسمبلي نهايي را بر عهده گرفت.
در روز نهم آوريل 1997 و در حالي که پرچم ها برافراشته شده بود، اعضاي کنگره امريکا دست مي زدند، کارگران شادي مي کردند و لبخند و شادماني در همه جا ديده مي شد، از نخستين فروند جنگنده
F-22 حقيقي در کارخانه لاکهيد مارتين واقع در ايالت جورجيا پرده برداري شد. جنرال فارگلمن مي گويد که آن روز بزرگي براي امريکا بود. وي مي افزايد؛ «ما هيچ علاقه يي نداريم که جهان را در کنترل خود درآوريم. بلکه ما اشتياق زيادي داريم تا ببينيم که هيچ کس ديگري جهان را در کنترل خود نخواهد داشت.»

در آسمان
هواپيماي F-22 آزمايش هاي پروازي خود را در ماه مه 1997 آغاز کرد. در نهايت، توسعه و پيش توليد مدل ها به آن افزوده شد و يک برنامه 5ساله آزمايش هاي پروازي و زميني شکل گرفت تا در نهايت به توليد کامل رسيد.
وزارت دفاع امريکا (پنتاگون) تلاش زيادي انجام داده است تا از هزينه هاي گزاف جنگنده F-22 بکاهد. اين تلاش با کند کردن روند توسعه و کاهش تعداد هواپيماهاي برنامه ريزي شده براي ساخت به 438 فروند شروع شده است. بسته به چگونگي محاسبه هزينه ها، قيمت هر فروند F-22 از 70 تا 198 ميليون دلار است. بدين ترتيب واقعاً برنامه گران قيمتي است. در اوايل سال 1999 کنگره امريکا تقاضاي کاهش هزينه هاي توليد اين هواپيما را داشت، با اين همه همچنان بيش از يک ميليارد دلار بودجه براي توسعه مستمر آن اختصاص داد. بنابراين برنامه مذکور همچنان به حرکت رو به جلوي خود ادامه مي دهد.
مساله اين است که F-22 قرار بود با نسل جديد سلاح هاي شوروي سابق مقابله کند. اما در حال حاضر کشوري به نام اتحاد جماهير شوروي وجود ندارد و تجهيزات نظامي روسيه کنوني نيز فقط به اندازه يي است که درگيري هاي داخلي خود را سرکوب کند. بسياري از کارشناسان در واشنگتن، نياز به ساخت F-22 را زير سوال برده اند. پنتاگون نيز مي خواهد هواپيماي تک سرنشين F/A-18E و دونفره F/A-18F را که به عنوان جنگنده نبردهاي دريايي و به ****هورنت معروف هستند و همچنين جنگنده رزمي مشترک را توسعه دهد. اما تعدادي از نمايندگان کنگره که نمي خواهند هزينه چنداني را به اين کار اختصاص دهند مي گويند بودجه کافي براي انجام آن وجود ندارد.
در نهايت جنگنده F-22 دوام آورد و برنامه زماني آن تغيير نکرد و توليد آن از سال 2000 آغاز شد و نخستين فروند اين هواپيما در مدت زمان چهار سال عملياتي شد. آخرين فروند آن در سال 2012 به نيروي هوايي تحويل داده مي شود.

فناوري پيشرفته
اين هواپيماي جت که از حدود 15 تن (وزن دقيق آن محرمانه است) تتنيوم، آلومينيوم، ترکيبات پلاستيک حرارتي، خطوط فيبر نوري، سيليکون، لاستيک و شيشه ذوب شده در يک بسته دوتايي ساخته شده است، بيش از 19 متر طول، 5/13 متر عرض و حدود 5 متر بلندي دارد. اين پيچيده ترين هواپيمايي است که تاکنون از زمين بلند شده است. براي ساخت اين پديده شگفت انگيز قرن بيست و يک، نيروي هوايي امريکا تمام دانش خود را که در ساخت جنگنده F-117A، بمب افکن مخفي B-2 و حتي هواپيماي جاسوسي SR-71 کسب کرده بود، به کار گرفت. به دليل شکل هندسي و موادي که انرژي رادار را منحرف کرده و جذب مي کند، سطح مقطعي که از جنگنده F-22 در معرض رادار قرار مي گيرد از مقدار مشابه آن در هواپيماي F-15Cکمتر است. انتشار امواج الکترونيک و اثر حرارتي آن نيز به حداقل رسيده است. در نتيجه اين هواپيما مي تواند از ديد هواپيماهاي ديگر يا تجهيزات زميني مخفي شود و دشمن از وجود آن آگاه نخواهد شد، مگر آنکه موشک ها، بمب ها يا خمپاره هاي F-22 شروع به شليک کرده و حضور خود را اعلام کند.
حتي اگر دشمن بتواند بر روي يک جنگنده F-22 متمرکز شود، چالش بعدي آن است که اين هواپيما را بگيرد. هر يک از دو موتور F116-PW-100 حدود 35 هزار پوند نيروي کششي دارد که از تمام موتورهاي جنگنده هاي کنوني بيشتر است و به اين هواپيما که از لحاظ آيروديناميکي فوق العاده است، اين توانايي را مي دهد که در سرعت هاي مافوق صوت و بدون هيچ گونه مشکلي پرواز کند. در نبردهاي هوايي، سرعت پارامتر مهمي است و مقاومت ****سونيک
F-22 به معناي آن است که اين هواپيما مي تواند در عمق قلمرو دشمن نفوذ کرده و به سرعت از آن خارج شود، در حالي که انتشار امواج مادون قرمز آن بسيار کم است. در مواقع ضروري خلبان مي تواند پس سوز (afterburner) نيز به کار ببرد. جنگنده F-22 به طور رسمي يک هواپيماي کلاس ماخ2 (mach2 يعني حدود 2 برابر سرعت صوت سرعت دارد) است، اما سرعت نهايي حقيقي آن محرمانه باقي مانده است.

جنگ الکترونيک
هواپيماي F-22 يک سکوي الکترونيکي دارد که قابليت هاي هواپيماهايي که در صحنه هاي فيلم هاي مهيج ديده مي شود، در برابر آن هيچ است. اين سکو شامل يک رادار آرايه يي فاري پيچيده و يک سيستم جنگ الکترونيک است که مي تواند هرگونه تشعشع الکترونيکي از طرف دشمن را نشان دهد. اين هواپيما همچنين يک ديتالينک (ارتباط اطلاعاتي) با آواکس و ديگر سنسورهاي مستقر در آسمان دارد. جنگنده F-22 براي پردازش سيل اطلاعات تهديدهاي وارد شده، اطلاعات ناوبري و سيستم هاي هواپيمايي به کامپيوتري نياز دارد که قابليت پردازش 9 ميليارد عمليات در ثانيه را داشته باشد.
از آنجا که اين هواپيما يک ماشين تک سرنشين است، لذا تفکر زيادي درباره فراهم ساختن اطلاعات مربوطه در نمايشگرهاي توانمند آن، که تفسير اطلاعات در آنها به آساني انجام مي شود، صورت گرفته است. يکي از مديران اين پروژه مي گويد؛ «خلبان در نقطه مرکزي دنياي ما قرار دارد.» در نتيجه کابين خلبان داراي نمايشگري با زاويه پهن است که در بالاي سرش قرار دارد. اين نمايشگر که اختصاراً HUD ناميده مي شود، سرعت و قدرت تصميم گيري خلبانان را به شدت افزايش مي دهد. سکويي از نمايشگرهاي بزرگ و تمام رنگي که صفحات آن از جنس کريستال مايع است نيز در قسمت پايين کابين وجود دارد که بخش بزرگي از صفحه نمايشگر جلوي خلبان را دربرمي گيرد. صفحه نمايش اصلي با وسعت 8 اينچ مربع (حدود 50 سانتي متر مربع) يک نمايشگر وضعيت است و ديدگاهي را براي خلبان فراهم مي سازد که چشم انداز گسترده يي از جهان پيرامون خلبان را براي او تامين مي کند. اطلاعات ارائه شده شامل موقعيت خلبان و ساير هواپيماهاي خودي است. هرگاه هواپيماي دشمن آشکارسازي شود، اطلاعات مربوط به آن شامل نوع، فاصله، جهت، ارتفاع، عدد ماخ (شاخص سرعت مافوق صوت) و سرعت نهايي آن بر روي صفحه ظاهر مي شود. رايانه مستقر در کابين خلبان مي تواند اين هدف ها را به طور اتوماتيک اولويت بندي کرده و آنها را در فهرست اهدافي که بايد به سوي آنها شليک شود، به ترتيب اولويت ثبت کند. سرنشينان هواپيماهاي F-22 (که در واقع خلبان هاي اين هواپيماها هستند) مي توانند اطلاعات لازم را بين صفحات نمايشگرهاي خود رد و بدل کرده و آنها را به اشتراک بگذارند. در نتيجه همه آنها اطلاعات جامعي از صحنه نبرد خواهند داشت و امکان برخورد بين آنها به حداقل مي رسد. در سمت راست کابين، نمايشگر حمله قرار دارد که موقعيت هواپيماهاي دشمن را که در برد موشک هاي مختلف F-22 قرار دارد، نشان مي دهد. هنگامي که هدف برگزيده يي در برد اين موشک ها قرار مي گيرد، يک فرمان شليک بر روي HUD و نمايشگر حمله ظاهر مي شود. پس از آنکه موشک شليک شد، نمايشگرها اين سلاح را رديابي مي کنند تا وقتي که به هدف برخورد کند (يا احياناً بدون برخورد به هدف از کنار آن رد شود). اگر هواپيماي دشمن از روي صفحه نمايشگر محو شود، خلبان دکمه يي را که بر روي اهرم کنترل کننده کنار او وجود دارد، فشار مي دهد تا هدف بعدي را بگيرد. صفحه نمايش سمت چپ، نمايشگر دفاع نام دارد. اين نمايشگر موقعيت هواپيماها و موشک هاي زمين به هواي دشمن، رادار آنها و پوشش برد موشکي آنها را نشان مي دهد. هنگامي که موشک هاي دشمن شليک شود، اين نمايشگر آنها را رديابي مي کند. چهارمين صفحه نمايش که در زير نمايشگر اصلي مرکز واقع شده است، اطلاعات مربوط به سيستم هاي هواپيمايي (از قبيل چک ليست ها و وضعيت سوخت) را براي خلبان تهيه مي کند.

توپخانه مهيب
اگرچه قرار است که جنگنده F-22 از ورود به نبردهاي هوايي نزديک خودداري کند، اما هرگاه لازم باشد، اين هواپيما بايد خود را به عنوان يک جنگنده کارآمد نشان دهد. اين هواپيما نه تنها داراي سيستم اويونيکي هوشمند و نسبت بالايي از نيروي کشش به وزن هواپيما دارد، بلکه نازل هاي دوبعدي تشکيل بردار نيروي کشش را نيز دارد که قابليت مانور آن را بيشتر مي کند.
جنگنده هاي قبلي فاقد چنين قابليتي بودند. امکان تشکيل بردار نيروي کشش، قابليت بالايي از کنترل پيچش هواپيما (roll) را حتي در زواياي بزرگي از حمله به اندازه 60 درجه نيز فراهم مي سازد و به خلبان اين امکان را مي دهد تا در سرعت هاي خيلي کم نيز هدف را نشانه گيري کرده و به سوي آن شليک کند، بدون آنکه ترسي از احتمال از دست دادن کنترل داشته باشد.
خلبان F-22 زرادخانه مهيبي در کنار خود دارد. ترکيب اصلي برتري هوايي شامل دو سلاح کوتاه برد به نام Sidewinder و چهار موشک ميان برد هوا به هوا است که به وسيله رادار هدايت مي شود. همچنين يک خمپاره 20ميلي متري چندلوله يي نيز در اين انبار مهمات وجود دارد. تمام اين تسليحات در محفظه هايي که در بدنه هواپيما نصب شده است، قرار دارد. هواپيماي
F-22 همچنين مي تواند دو بمب هزارپوندي را حمل کند و با موشک هاي هوا به زمين و موشک هاي جست وجوگر رادار نيز مجهز شود. سلاح هاي ديگري نيز برنامه ريزي شده است.
جنگنده F-22 به عنوان هواپيماي اصلي حفظ برتري نيروي هوايي امريکا، انتظار مي رود که در تمام نقاط جهان به کار گرفته شود. ظاهر سفيد و خاکستري اين جنگنده، شکوه خاصي به اين پرنده شکاري مي دهد.
يکي از افسران ارشد فرماندهي رزمي هوايي به نام سرهنگ اسکات آندرسون مي گويد؛ «هيچ کس ياراي مقابله با جنگنده F-22 را در هوا ندارد. اگر چنين فکري هم به ذهن کسي خطور کند، فقط يک بار مي تواند آن را اجرا کند.»