بررسی برترین پهپاد جهان (ایکس47 بی)

 بررسی برترین پهپاد جهان (ایکس47 بی)

گردآوری تهیه و تنظیم: اکبر کمالی

مقدمه :

در این مقاله به صورت اختصار در مورد یکی از کارآمد ترین پهپادهای حال حاضر دنیا صحبت شده است. پهپادهای نظامی و جاسوسی متعدی در دنیا وجود دارد از جمله دو پهپادی که حتما تصاویرشان را بارها از تلویزیون دیده اید ( به نام های MQ-1 Predator و MQ-9 Reaper ) اما برای اینکه یک پهپاد قوی و مدرن محسوب شود، جنگنده بودن به تنهایی کافی نیست حتی پهپادی همچون گلوبال هاواک آمریکایی نیز با وجود برد خیره کننداش (برد :۲۲٬۷۷۹ کیلومتر) اما دارای ضعف های اساسی نیز هست. در دنیا تنها تعداد معدودی از کشورها، پهپادهای رادار گریز، بردبلند و جنگنده را تولید میکنند ( باید خاطر نشان کرد حتی کشوری همچون فرانسه و انگلستان از طرح ها و تجهیزات آمریکایی در طراحی و ساخت چنین پهپادهایی بهره می برند). شناخت پهپادهای نظامی حال حاضر دنیا برای کشوری همچون ایران که احتمال جاسوسی و حتی حمله نظامی هدفمند به آن زیاد است. بسیار لازم و ضروری می باشد تا بتواند راه های مقابله با این سلاح کارآمد را فرابگیرد و حتی بتواند پاد آن را بسازد. یکی از قدرتمند ترین پهپادهای حال حاضر دنیا، پهپادهای سری ایکس هستند از جمله ایکس 45 و ایکس 47 به صورت مختصر در مورد پروژه ی ساخت و طراحی و همینطور ویژگی های ایکس47 در مقاله فعلی بحث شده است امیدوارم برایتان مفید واقع شود.

در دهه‌ی اخیر استفاده از خودروهای زره ای و هواپیماهای بدون سرنشین در عملیات نظامی گسترش زیادی پیدا کرده، اما تاکنون به کارگیری آنها توسط حاملی مثل ناو کمتر اتفاق افتاده است. پرواز و انجام اعمال پیچیده، آن هم در شرایطی که کشتی خودش نیز در حرکت است کار مشکلی است و ورود به چنین عرصه‌ای برای هواپیماهای بدون سرنشین و همچنین اپراتور (کنترل‌کننده‌ی آن) در کشتی تجربه‌ای جدید است.

تست پرتاب X-47B در ایستگاه هوایی نیروی دریایی در مریلند صورت گرفته و علاوه بر نیروی دریایی، سازنده‌ی هواپیما یعنی نورث روپ گرومن نیز در تست شرکت کردند. کنترلر دستی هواپیما که اپراتور از عرشه‌ی کشتی پرواز را توسط آن کنترل می‌کند، مورد آزمایش قرار گرفت و همچنین مانورهایی که معمولاً یک هواپیمای بدون سرنشین انجام می‌دهد نیز توسط هواپیما انجام شد. از جمله مانورهای انجام شده می‌توان به پرواز در موقعیت و حالت نزدیک شدن به کشتی اشاره کرد.

اولین پرواز:

پهباد پنهانکار آمریکایی X-47B  قابلیت برخواستن و فرود خودکار  بر روی عرشه ناو هواپیمابر را دارد و در حقیقت هوشمندترین نمونه در کلاس خود به حساب می‌اید. X-47B نخستین پرواز خود را در منطقه هوایی- نظامی “ادواردز” در ایالت “کالیفورنیا” انجام داد. این هواپیما در طول پرواز آزمایشی 30 دقیقه ای خود، تا ارتفاع 1524 متری اوج گرفت. این هواپیمای بدون سرنشین کپی کوچکی از بمب افکن “B-2” را به خاطر می آورد و برای عملیات تاکتیکی تهاجمی از عرشه ناوهای هواپیمابر مورد استفاده قرار می گیرد. X-47B مجهز به سیستم سوخت گیری در هوا می باشد. علاوه بر این، هواپیما قادر به چندین بار سوخت گیری در هوا بوده و می تواند چندین روز به پرواز خود ادامه دهد. هواپیمای تک موتوره X-47B در مدل هایی با طول بال 19 متر و 11 متر تولید شده و قابلیت حمل تا 2 تن سلاح در محفظه داخلی بدنه خود را دارد.

 10 جولای 2013 ، ناو هواپیمابر جرج بوش . هواپیمای جنگنده ایکس 47 بی نخستین پرواز کاملا مستقل و خودمختار خود را از روی عرشه ناو هواپیمابر جورج اچ دبلیو بوش انجام داد . پرواز شامل تیک آف ، پیمایش مسیر و فرود روی عرشه بدون دخالت اپراتور انسانی است . جنگنده در فرود نخست موفق به گرفتن کابل مهار نشده ، در دومین تقرب ، بدون کاستی روی عرشه ، فرود آمد .

شرحی از عملکرد و آزمایشات جنگنده:

دومين هواپيماي جنگنده هوايي بدون سرنشين X-47B نيروي دريايي آمريكا UCAS قادر به تحمل تمامي تنش ها، كشش ها و فشارهاي سازه اي در فاز برخاست (take-off) فرود (landing) و هم چنين انجام اين فازها بر روي ناو حامل هواپيمابر مي باشد كه حاصل نتيجه گيري و تجزيه و تحليل سري آزمايشات 5 هفته اي اثبات سازه اي فريم بدنه هواپيما توسط نيروي دريايي و تيم آزمايش نورثروپ گرومن مي باشد. در 24 ژانويه حدودأ يك هفته زودتر از زمانبندي مقرر، آزمايشات بر روي ( X-47B Air Vehicle-2 AV-2) در تاسيسات تست و مونتاژ نورثروپ گرومن واقع در پالم ديل به انجام رسيد. نورثروپ گرومن بزرگترين و اصلي ترين شركت طرف قرارداد با نيروي دريايي آمريكا در پروژه هاي سيستم نمايش هوايي بدون سرنشين UCAS-D مي باشد. جنيس پاميليانس معاون پروژه UCAS نيروي دريايي در واحد سيستم هاي هوافضايي نورثروپ گرومن گفت: آزمايشات انجام شده، طراحي سازه اي هواپيما را معتبر مي سازد و به ما اين اطمينان را مي دهد كه كه ما مي توانيم اين هواپيما را بصورت كاملأ ايمن و مطمئن در تمام محيط هاي پيش بيني شده عملياتي كنيم. به طور ويژه و خاص ما اكنون مي دانيم كه AV-2 مي تواند تمامي فشارها، تنش ها، كشش ها و نيروهاي ديناميكي، كه به هنگام پرتاب و فرود ناگهاني بر روي عرشه ناو حامل هواپيمابر و در هنگام سوختگيري هوايي به هواپيما وارد مي شود را به خوبي تحمل كند.

نمونه AV-2 دقيقأ مشابه و يكسان با اولين نمونه اين هواپيما يعني ( X-47B UCAS-D AV-1)  مي باشد كه با موفقيت در 4 فوريه از پايگاه هوايي ادواردز كاليفرنيا پرواز تاريخي 29 دقيقه اي خود را به انجام رساند. اما تنها تفاوت آن با نمونه AV-1 در مجهز شدن آن با تجهيزات سوختگيري هوايي است. نورثروپ گرومن قصد دارد از نمونه AV-1 به عنوان بخشي از قرارداد UCAS-D  با نيروي دريايي در جهت انجام سوخت گيري هوايي در سال 2014 استفاده كند.

بيودين مدير پروژه AV-2 نورثروپ گرومن اعلام كرد: آزمايشات انجام شده بر روي AV-2 با 8 وضعيت و حالت شبيه سازي شده انجام شد. مانند آزمايش دور زدن رو به بالا Pull up با شرايط تحمل نيروي گرانش 3G و چرخش Pull out با وضعيت 2.4G و 5 حالت و وضعيتي كه هواپيما بر روي زمين و در فازهاي نشست و برخاست با آنها روبرو مي شود.

يكي از اين آزمايشات زميني شامل تست كشش و فشار بر روي چرخ دماغه هواپيما (براي شبيه سازي پرتاب و برخاست) و قلاب دم (براي شبيه سازي فرود ناگهاني بر روي عرشه ناو) در يك زمان براي ارائه تركيبي خاص از نيروها براي بدست آوردن حاشيه امنيت مورد نياز مي باشد. يكي از حالات و شرايط پرواز شبيه سازي نيروهاي ايجاد شده بوسيله اغتشاشات و تلاطم است در خلال سوختگيري هوايي اتفاق مي افتد كه اين آزمايش علاوه بر آزمايشاتي است كه بر روي AV-1 در سال 2009 انجام گرفته است، چراكه در نمونه AV-2 مورد نياز است.

بيودين هم چنين توضيح داد كه درانجام آزمايشات ما 200 سطح از فريم بدنه هواپيما را انتخاب كرديم و با استفاده از جك هاي هيدروليكي اين مناطق را تحت كشش و فشار قرار داديم كه نوعي شبيه سازي شرايط و حالات مختلف بارگذاري ديناميكي و استاتيكي مي باشد. با اين فشار و كشش هاي اعمالي، ما نيروهاي تحمل شده توسط بدنه را اندازه گرفتيم و اين اعداد به ما كمك مي كند كه ميزان نيروهاي مجاز وارد به بدنه را در طي مسير پرواز بدانيم و با دقت بيشتري آنها را اندازه گيري كنيم.

آزمايش اثبات قابليت هاي سازه اي يكي از آخرين آزمايشاتي است كه  AV-2 در پالم ديل خواهد ديد و بعد از آن هواپيما آماده انتقال و تحويل به پايگاه هوايي ادواردز كاليفرنيا بعد از بهار سال 2011 خواهد بود كه در آنجا آزمايشات بيشتري بر روي سيستم ها، تست هاي حركت زميني و هم چنين اولين پرواز آن انجام خواهد گرفت. و پيش از آن گروه آزمايش طرحي براي آزمايش و كاليبره كردن سيستم سوختگيري و رنگ بدنه هواپيما دارند كه آخرين مراحل آماده سازي هواپيما مي باشد.

تحت قراردادي منعقد شده UCAS-D در سال 2007، نورثروپ گرومن طراحي، توسعه و توليد 2 فروند هواپيماي X-47B را تا سال 2013 به عهده خواهد داشت. اين هواپيماها براي نشان دادن پرتاب و برخاست از ناو هواپيمابر حامل و پشتيباني و پوشش خودمختار، به عنوان هواپيمايي بدون سرنشين در مقياس جنگنده هاي ضربتي مي باشد. پروژه UCAS-D هم چنين پروژه فرود بر ناو هواپيمابر و يكپارچه سازي تكنولوژي و اثبات سوختگيري هوايي هواپيماي بدون سرنشين را در نمونه X-47B به انجام خواهد رساند.

از جمله ویژگی های منحصر به فرد X-47B بال های تاشونده و ایرودینامیک فوق العاد آن می باشد.

هواپیمای بدون سرنشین آمریکایی X-47B که قابلیت برخواستن از عرشه ناو هواپیمابر را دارد، نخستین پرواز خود را در منطقه هوایی- نظامی ادواردز در ایالت کالیفورنیا انجام داد. این هواپیما در طول پرواز آزمایشی 30 دقیقه ای خود، تا ارتفاع 1524 متری اوج گرفت.

برنامه ایکس47 بی هرگز به شکل عملیاتی وارد خدمت نیروی دریایی نشده است و هدف کلی ان ازمایش و تکمیل فناوری های لازم برای یک پهپاد ناو نشین بوده است.این پهپاد قرار بود وارد خدمت شود ولی در نهایت برنامه ان به نفع دو برنامه کنار رفت. یکی برنامه سوخت رسان بدون سرنشین برای سوخترسانی به ناوگان بدون سرنشین و یا سرنشین دار  نیروی دریایی طی پروژه با نام UCLASS  که در سال 2020  قرار است عملیاتی  شود و دیگری برنامه  جنگنده تهاجمی بدون سرنشین که ان نیز بین سال 2020 تا 2022 وارد خدمت خواهد شد.هر دو این برنامه ها طی مناقصه ای انجام و برنده ان وارد خدمت خواهد شد  ولی بدون شک ایکس 47 بی نقش عظیمی در تکمیل فناوریهای یک ناونشین بدون سرنشین جت برای هر دو این پروژه ها خواهد داشت

این هواپیمای بدون سرنشین کپی کوچکی از بمب افکن B-2 را به خاطر می آورد و برای عملیات تاکتیکی تهاجمی از عرشه ناوهای هواپیمابر مورد استفاده قرار می گیرد.

X-47B مجهز به سیستم سوخت گیری در هوا می باشد . علاوه بر این، هواپیما قادر به چندین بار سوخت گیری در هوا بوده و می تواند چندین روز به پرواز خود ادامه دهد.

هواپیمای تک موتوره X-47B در مدل هایی با طول بال 19 متر و 11 متر تولید شده و قابلیت حمل تا 2 تن سلاح در محفظه داخلی بدنه خود را دارد.

ویژگی های عمومی

کاربر: نیروی دریایی آمریکا

خدمه: بی سرنشین

طول: 38.2 فوت معادل 11.63 متر

بال: 62.1 فوت و 30.9 فوت (  9.41 متر الی 18.92 متر بر اساس مدل )

ارتفاع: 10.4 فوت معادل 3.10 متر

حداکثر وزن برخواست: 44567 پوند معادل 20215 کیلوگرم

پیشرانه: 1*پرات ویتنی F100-220U توربوفن

(1 × Pratt & Whitney F100-220U turbofan)

حداکثر سرعت: مافوق صوت !

سرعت کروز: 0.9 ماخ

محدودی عملیاتی: بیش از 3899 کیلومتر

سقف پروازی: 42000 فوت معادل 12190 متر

ماموریت: جاسوسی نظامی

قابلیت سوخت گیری هوایی: مدل veh2 آری

X-47A Pegasus نام یک هواپیمای بدون سرنشین ساخت شرکت نورثروپ گرومن و سکیلد کامپوزیتس آمریکا است.این هواپیما برای نیروی دریایی آمریکا سفارش داده شده‌است، که با نورثروپ-گرومن ایکس ۴۷-ب جایگزین خواهد شد.

توسعه ی یافته از: نورثروپ-گرومن ایکس ۴۷-ب توسعه یافته ی نورثروپ گرومن ایکس-۴۷سی است.

نورثروپ گرومن ایکس-۴۷سی (Northrop Grumman X-47C) یک هواپیمای ساخت کارخانه ی نورثروپ گرومن در کشور ایالات متحده آمریکا است. نخستین استفاده‌کننده ی این هواپیما نیروی دریایی ایالات متحده آمریکا بوده‌است.

مشخصات فنی موتور پهپاد X-47B   

پرت و ویتنی اف۱۰۰ موتور توربوفن با حالت پس سوز است که توسط شرکت پرت و ویتنی ساخته شده و در هواپیماهای اف-۱۵ ایگل و اف-۱۶ فایتینگ فالکن از آن استفاده می‌شود.

توسعه

در سال 1967، نیروی دریایی  و نیروی هوایی ایالات متحده  درخواست موتوری مشترک برای طرح (RFP) برای F-14 تامکت و F-15 را صادر کردند. این برنامه ترکیبی پیشرفته، ژنراتور توربین گازی موتور با اهداف بهبود محوری و کاهش وزن برای رسیدن به نسبت رانش به وزن 9. را آغاز کرد.

پرات و ویتنی یک قرارداد در سال 1970 به تولید (F100 -PW-100 (USAF و موتورهای F401-PW-400 (USN) نیروی دریایی خواهند شد و بعد از لغو سفارش خود، به ادامه استفاده از موتور پرات و ویتنی TF30 از جنگنده F-111 در F-14  کرد.

انواع

F100-PW-100

به نمایش درآمده در نمایشگاه هوا و فضا مرکز ویرجینیا F100-100  اولین بار در یک جنگنده F-15 در سال 1972 با تراست 23،930 پوند (106.4 کیلو نیوتن) پرواز کرد.

با توجه به ماهیت پیشرفته در موتور و هواپیما، مشکلات متعدد در روزهای اولیه آن استفاده از ان ، از جمله سایش بالا مواجه شد، پسوز جت “سخت” شروع به فعالیت می کرد.

مشکلات در اوایل F100-PW-220 حل شد، و موتور که هنوز هم در ناوگان نیروی هوایی ایالات متحده به این روز است.

F100-PW-200:

این موتور در جنگنده F-16 F100-200 استفاده شده، با تفاوتهایی جزئی نسبت به F100-PW-100 می باشد. به دنبال یک راه حل برای کاهش هزینه ها ، نیروی هوایی ایالات متحده برنامه جایگزین کردن موتور جنگنده (AFE) در سال 1984، در بلوک F-16C / D 30 / 32S برای اولین بار ساخته شده است.

مشخصات Pratt & Whitney F100-220U turbofan

متراکم سازی:

• nonaugmented (خشک) توربوفن
• رانش 16000 پوند ( رانش خشک )

جریان محوری، نسبت ابعاد متوسط

کمپرسور:

• فن 3 مرحله ای
• کمپرسور: 10 مرحله ای

محفظه احتراق : بهره برداری خاموش

توربین: جریان محوری

• 2 مرحله توربین پرفشار
• و دو مرحله توربین کم فشار

متوسط رانش: 14670 پوند

وزن: 3200 پوند

طول: 191.2 اینچ

قطر ورودی: 34.8 اینچ

حداکثر قطر: 46.5 اینچ

نسبت فشار در مجموع: 25 به 1

مشخصات تسلیحات:

این  هواپیمای میتواند دو بمب هدایت ماهواره ای GBU-31  ملقب به JDAM را حمل کند 

مشخصات و توانایی این بمب:

پلت فرم پرتاب: تقریبن تمامی جنگنده‌های آمریکایی و غربی

توانایی بمب: اهداف ثابت و وسایل نقلیه در حال حرکت

پیمانکار: شرکت بوئینگ

در خدمت: از سال 1997 تا کنون

هزینه هر فروند: 25000 دلار آمریکا

طول: 3 تا 3.9 متر (9.11 تا 12.8 فوت)

حداکثر ارتفاع قابل پرتاب شدن: 13700 متر = 45000 فوت

برد: 28 کیلومتر

وزن: 950 کیلوگرم

طول بال ها: 50 سانتی متر

فاصلهء دو سر بالچه ها: 483 تا 635 میلی متر (1.7 تا 2.1 فوت)

سیستم هدایت: بر اساس اینرسیایی یا مکان یاب جهانی GPS/INS یا Global Position System / Inertial Navigation System

دقت : حدود 7 متر

کیت هدایت پذیری نصب شده بر روی بمب های سری Mk80

نوع هدایت پذیری:

تعداد کیت هدایت پذیری ساخته شده: 158000 عدد برای نیروی هوایی و 82000 عدد برای نیروی دریایی؛ جمعن 240000 عدد

ناوبری و اویونیکس:  EO/IR/SAR/GMTI/ESM/IO

رقبای ایکس 47(در آینده نزدیک):

انشاالله در آینده  پهپاد های هم ردهی همچون (Mikoyan MiG SKAT)روسی و (BAE System Taranis) انگلیسی  و (Dassault nEUROn) اروپای را بررسی خواهیم کرد.

1- میکویان اسکات (فدراسیون روسیه)

2- تارانیس (پادشاهی انگلستان)

3- یوروون (اروپایی- جمهوری فرانسوی)

4- لی جیان (جمهوری خلق چین)

منابع:

http://blog.tmcnet.com/robotics/2012/01/northrop-navy-complete-autonomous-aerial-refueling-tests.html

http://www.f-16.net/forum/viewtopic.php?f=50&t=15075&start=60

http://iriaf-airforce.blogfa.com/post/336

http://www.navytimes.com/search/X-47/

http://www.zoomit.ir/2012/12/2/3745

http://www.iranhavafaza.com

http://www.aero-web.org/events/perform/tb/f100-220.htm

https://en.wikipedia.org/wiki/Northrop_Grumman_RQ-4_Global_Hawk

http://irarmy.binblog.ir/post/630

http://www.aerospacetalk.ir/vb/showthread.php?t=41208

http://www.centralclubs.com

https://www.pw.utc.com/Content/Press_Kits/pdf/me_f100_pw_22OU.pdf

https://telegram.me/ADT_Channel

http://www.operatorchan.org/v/res/8774.html