تلاش ژاپنی
ژاپن تدوین نیازمندی خود به یک جنگنده ی پشتیبانی نسل آینده را برای جایگزینی میتسوبیشی F-1 در اواسط دهه ی 1980 آغاز نمود. هواپیمای جدید می بایست نقش اصلی F-1 را به عنوان تهاجمی ضد قایق های نفربر (landing craft)، با استفاده از موشکهای ضد سطحی ASM-1 وASM-2، حفظ می نمود.در تئوری، طیف گسترده ای از هواپیماها می توانستند این نیازمندی را برآورده نمایند، از جمله F-15 ،F/A-18، F-16 و یک هواپیمای ویژه ی ضربتی ضد کشتی و تهاجمی زمینی بر پایه ی بدنه ی کشیده تر نوع دفاع هوایی پاناویا تورنادو با نام سوپر تورنادو. این طرح به طرح تورنادو J منجر گردید که در صورت توافق با همکاری بریتیش ایرواسپیس و میتسوبیشی ساخته می شد. که این تلاش به سرانجام نرسید.
البته نیازمندی ژاپن را یک طرح جدید کاملا بومی نیز می توانست برآورده نماید هرچند که ژاپن با توجه به ملاحضات سیاسی( شامل عدم موازنه ی تجاری دلاری عظیم ژاپن با آمریکا ) و محدود بودن برنامه ی تولید استفاده از یک هواپیمای موجود آمریکایی یا مشارکت سنگین و همه جانبه ی امریکا در هر گونه برنامه ی بومی ترجیح داد. همان گونه که گفته شد در وهله ی نخست تصمیم گرفته شده بود تا یک هواپیمای بومی کاملا جدید طراحی و ساخته شود و شعبه ی شماره ی 3 آزمایشگاه محرمانه انستیتو پژوهش و توسعه ی فنی کار روی طرحی را باهمان نامFS-X آغاز نمود.
این فعالیت به دلیل فشار ایالات متحده ی برای خریدن یک جنگنده ی امریکاییک در سال 1987 متوقف گردید و سرانجام در چارچوب یک مصالحه ی هوشمندانه تصمیم گرفته شد تا ژاپن نوع تغییر یافته ی بومی یک جنگنده ی امریکایی را تکمیل کند. این تصمیم به امریکا اطمینان می داد که گزینش یک طرح امریکایی از صدور محصول نهایی ساخت ژاپن به دیگر کشورهای جهان جلوگیری کرده و بدین ترتیب سهم صنایع هوافضایی ایالات متحده در بازارهای جهانی لطمه ندیده و میزان انتقال فن آوری به ژاپن محدود گردد .
ژاپنی ها امید داشتند که صنایع هوافضایی کشورشان با ادامه ی این پروژه از تجربه ی مفیدی در چند زمینه ی حساس فن آوری نوین برخوردار گردد، تجربه ای که به آنها اجازه می داد تا بعدها جای پای محکمی برای خود در برنامه های بین المللی غیر نظامی و نظامی ساخت هواپیما پیدا کنند.
این فن اوری ها عبارتند بودند از مواد پنهانکاری راداری،متالوژی پیشرفته،فرایندها و روش های نوین ساخت و تولید،نمایشگرهای یکپارچه ی درون کابین و سیستمهای ناوبری، رادار،شناسایی صدا و کنترل با فرمانهای های شفاهی خلبان و سیستم هدایت پیشرفته ی پرواز با نور(استفاده از رشته های نوری برای انتقال فرامین). ایده ی کلی عبارت بوده از توسعه ی بدنه وبالی به نسبت محافظه کارانه، مجهز به تجهیزات و سیستم های الکترونیک پروازی بسیار پیشرفته یعنی بسیار شبیه به راهبرد صنایع هواپیماسازی اسرائیل در طراحی و تکمیل پروژه ی لاوی. صنایع ژاپنی خواهان یک بدنه ی ساخت داخل(وترجیحا ساخت داخل )بودند،ولس سرانجام با رغبت قانع شدند تا نوع تغییریافته ی ساخت داخل یک جنگنده امریکایی را با پیشرانه ی امریکایی بپذیرند زیرا آنها در زمینه ی طراحی جنگنده های پیشرفته تجربه ی کمی داشتند.
مخالفت ایالات متحده
امریکا سرسختانه مخالف توسعه ی یک هواپیمای بومی ژاپنی بود، زیرا نه تنها با خرید تعداد قابل توجهی هواپیمای امریکایی، نیاز ژاپن برطرف می گشت،درعین حال عدم موازنه ی تجاری میان دو کشور نیز کاهش می یافت. به عقیده ی امریکایی ها، گسترش توانایی های ژاپن در زمینه ی طراحی به مطرح شدن محصولات هوایی این کشور به عنوان رقیبی برای هواپیماهای امریکایی در بازار آینده ی داخلی ژاپن و سرانجام سرتاسر آسیا منجر می گردید.
در ابتدا برنامه بدنه ی F/A-18 به عنوان پایه ی کار در نظر گرفته شد، زیرا دو موتوره آن امتیازهایی را برای ایفای نقش ضربتی بر فراز آب(بدلیل ایمنی بیشتر)دربرداشت.F-15 و نوع دوموتوره ی F-16 نیز به دلیل هزینه ی زیاد کنار گذاشته شدند.ولی پس از مذاکرات طولانی برر سر سهم دو طرف و چگونگی و میزان انتقال فن آوری، سرانجام بدنه ی F.16برگزیده شد. در اکتبر1987 موافقتنامه ی تکمیل FS-X برپایه ی نوع اصلاح شده ی F-16C با استفاده از فن اوریهای پیشرفته ی امریکایی و ژاپنی امضاء شد و صنایع سنگین میتسوبیشی به عنوان پیمانکار اصلی برگزیده شد.البته یکی از دلایل ترجیح دادن F.16به دونوع دیگر،امکان اعمال ظاهرا آسانتر فن آوری پنهانکاری راداری روی آن بود.عاملی که گنجایش داخلی کمتر بدنه یF-16 را برای جا دادن سیستم های الکترونیک پروازی جدید،بی اهمیت جلوه داد. ژاپن احتمالا از سال 1982 مشغول پژوهش و فعالیت در زمینه ی فن آوری پنهانکاری راداری و ساخت مواد جاذب امواج رادار بود. به همین دلیل تمامی سطح لبه ی حمله ی بال و شاید دیگرسطوح هدایت FS-X با مواد جاذب امواج پوشانده شده بود تا از سطح مقطع روبروی هواپیما کاسته شود.
در فوریه ی سال 1990 موافقتنامه ای امضا شد که 40 درصد برنامه را به شرکت های امریکایی واگذار نمود.در این میان ،جنرال دینامیک 30 درصد کارها شامل ساخت بخش عقب بدنه،فلپ های لبه ی حمله ی بال ،تجهیزات آزمایش زمینی،سیستم مدیریت محموله و برخی از سیستم های الکترونیکی پروازی را بر عهده گرفت. صنایع سنگین میتسوبیشی نیز مسئولیت طراحی کلی ،ساخت بخش جلو بدنه و مونتاژ نهایی را عهده دار شد. ساخت بخش دم ،سطوح بالایی بال،فلپ و شهپرها و ورودی نیز به صنایع سنگین فوجی و بخش مرکزی بدنه به کاوازاکی واگذار گردید.
طرح پایه ی F -16C
از همان ابتدا قرار بر این بود تا F-16C سری 45 با دهانه ی ورودی پهن ،مبنای کار قرار بگیرد.تغییراتی جزئی در بدنه ی F.16C انجام گرفت،از جمله کشیده تر کردن بخش عقب بدنه به میزان 41 سانتیمتر و در نتیجه عقب برده شدن دم،امتداد پهن تر لبه ی حمله ی بال (LERX) و خروجی موتور کوتاه تر.مخروط دماغه کمی پهن تر گردید و ضمن افزودن بر طول آن برای جا دادن رادار جدید،کمی بر حالت حبابی آن افزوده شد. بر وتر ودهنه ی ی سکان های آن کمی افزوده شد و نوک لبه های فرار آنها به اصطلاح بریده شد.هواپیما همچنین به بالی مجهز گردید که بطور کامل با مواد مرکب ساخته شده و 25 درصد بزرگتر از بال F-16،دارای زاویه های متفاوت ،و همچنین دارای دو جایگاه اضافه ی حمل جنگ افزار می باشد. این بال های پهن تر(1/7متر) از تجربیات جنرال داینامیکس از برنامه ی لغو شده ی اجیل فالکن بهره گرفته شده بود و بیش ترین وزن هنگام برخاستن را افزایش داد اگرچه نقش چندانی در بهبود چابکی هواپیما نداشت. دلیل توجه بیش تر ژاپنی ها به وزن زیاد هنگام برخاستن را می توان در گنجایش به نسبت کم F-1 برای حمل سوخت و جنگ افزار جستجو نمود، که از بیشترین وزن هنگام برخاستن کم آن ناشی شده بود. مواد جاذب امواج رادار نیز به دماغه،ورودی موتور و لبه ی حمل بال FS.X افزوده شد و این هواپیما همچنین به چتر ترمز در دم خود(مانند انواع صادراتی F-16)مجهز گردید.بدین ترتیب FS-X از نظر سازه ی داخلی فقط 20 تا30 درصد باF-16C یکسان است.
رقیبان سیستم پیشرانه FS-X عبارت بودند از جنرال الکتریک باF110-GE-129 و پرات اندوینیباF100-PW-229 ، موتور ساخت جنرال الکتریک با توان 131/7کیلونیوتن(29600پاوند)استاتیک با پس سوز روی F-16C سری 50 نصب شده بود و سرانجام نیز همین موتور در دسامبر 1990برای تامین پیشرانه ی FS-Xبرگزیده شد و تحت امتیاز ،در صنایع ایشیکا هاریما ساخته شد. جنرال الکتریک 60 درصد این موتور را ساخته و بقیه ی کار ها ،شامل مونتاژ وآزمایش نهایی،در ژاپن انجام گرفته است.
در ابتدا، توربین پرفشار،خروجیهای مرحله ی نخست ودوم و تیغه های دوربین جزو موارد حساس فنی بودند و فرآهم آوردن شرایط انتقال فناوری آنها با تاخیر صورت گرفت.موتور F-110 به یک سیستم کنترل الکترونیکی دیجیتالی کاملا خودمختار پیشرفته مجهز است .
افزایش هزینه ها
تاخییرهای پیاپی در برنامه ی FS-X به افزایش هزینه ها تا ده درصد منجر گردید.از عوامل اصلی بروز این تاخیرها می توان به مشکلات کسب موافقت کنگره ی امریکا،مذاکرات پیچیده میان میتسوبیشی و جنرال داینامیکس و همچنین ممنوع کردن جنرال دینامیک از ارائه ی کدهای ماخذ برای نرم افزار سیستم هدایت پروازـباـسیم هواپیما اشاره کرد. در اختیارداشتن این کدها برای بهینه سازی سیستم و رفع نقص ها ضروری بود.جنرال دینامیک مایل به فروش آن نرم افزار بود و نمی توانست فن آوری آن را منتقل کند. در نتیجه ژاپن وادار شد تا خود ،کدهای ماخذ را برای نرم افزار هدایت سیستم هدایت پرواز تکمیلی خود با استفاده از تجربیات حاصل از برنامه ی T-2 CCV،از نو بنویسد. دلیل دیگر، به حالت تعلیق درآمدن فعالیت های شرکت صنایع الکترونیک هوایی ژاپن به دلیل صادرات غیر قانونی اقلام نظامی به یک کشور خاورمیانه ای بود.
سیستم پیشرفته ی هدایت
دربهار سال 1992 برنامه ی FS-X با تامین منابع مالی جدید دوباره جان گرفت. در این حین بالچه های تقریبا عمودی زیر ورودی هوا (جزئی از سیستم CCV) به منظور کاستن از وزن،هزینه و احتمالا سطح مقطع راداری حذف گشت که این به معنای از دست رفتن برخی جنبه های کنترلی CCVدر FS.X بود. جنبه های باقی مانده در این هواپیما هفت حالت مختلف را شامل می شوند:
1.حالت افزایش کنترل پذیری (CA):در هر ارتفاع یا سرعت هوایی برای یک نیروی مشخص اعمال شده روی دسته ی هدایت،به میزان ثابت(نسبت به زمان) نیروی g تولید می کند.
2.حالت پایداری تعدیل شده ی استاتیک (RSS):برای بهبود مانورپذیری با استفاده از نیروی حاصل از برای حاصل از بال ها و سطوح دم و همچنین کاستن از ناپایداری ذاتی هواپیما در مانور تاب کاربرد دارد.
3ـ حالت کنترل بار مانور (MLC): نسبت برا به پسا را با استفاده از برنامه ریزی خودکار فلپ های حمله و لبه ی فرار بهبود می بخشد.
4ـ حالت تغییر سمت عمودی با اینرسی خنثی شده (DY):امکان گردش هواپیما را بدون غلت زدن به پهلو (bank) فراهم می آورد.
5ـ حالت حالت کنترل مستقیم نیروی جانبی (DSC): به خلبان امکان می دهد تا دماغه ی هواپیما را به وسیله ی حرکت دادن تفاضلی فلپ ها ، از راستای محور مرکزی هواپیما و مسیر پرواز منحرف کرده و به جانب ها متوجه نماید.
6ـحالت بهبود مانور (ME): به بهبود پاسخ دهی هواپیما به فرامین تاب کمک می کند.
7ـ حالت کنترل مستقیم برا (DLC): باعث می شود که هواپیما بدون تغییر دادن وضعیت خود، به کمک استفاده ی هماهنگ از فلپ های لبه ی فرار و سطوح دم اوجگیری کرده یا از سرعت خود بکاهد.
2.حالت پایداری تعدیل شده ی استاتیک (RSS):برای بهبود مانورپذیری با استفاده از نیروی حاصل از برای حاصل از بال ها و سطوح دم و همچنین کاستن از ناپایداری ذاتی هواپیما در مانور تاب کاربرد دارد.
3ـ حالت کنترل بار مانور (MLC): نسبت برا به پسا را با استفاده از برنامه ریزی خودکار فلپ های حمله و لبه ی فرار بهبود می بخشد.
4ـ حالت تغییر سمت عمودی با اینرسی خنثی شده (DY):امکان گردش هواپیما را بدون غلت زدن به پهلو (bank) فراهم می آورد.
5ـ حالت حالت کنترل مستقیم نیروی جانبی (DSC): به خلبان امکان می دهد تا دماغه ی هواپیما را به وسیله ی حرکت دادن تفاضلی فلپ ها ، از راستای محور مرکزی هواپیما و مسیر پرواز منحرف کرده و به جانب ها متوجه نماید.
6ـحالت بهبود مانور (ME): به بهبود پاسخ دهی هواپیما به فرامین تاب کمک می کند.
7ـ حالت کنترل مستقیم برا (DLC): باعث می شود که هواپیما بدون تغییر دادن وضعیت خود، به کمک استفاده ی هماهنگ از فلپ های لبه ی فرار و سطوح دم اوجگیری کرده یا از سرعت خود بکاهد.
کابین
ژاپنی ها همواره در نظر بودند تا کابین FS-X به صورت سرآمد و لبه ی تیز فناوری پیشرفته ی معاصر طراحی گردد.می توان گفت که این کابین نخستین نمونه ی نسل نوین کابین های هواپیماهای جنگنده است. در حالی که F/A18 و جنگنده های بهبود یافته ی گوناگون دیگر از دو یا سه صفحه ی نمایشگر چند منظوره ی تلویزیونی(CRT MFD) استفاده می کنند، همگی آنها همچنان آلات دقیق پشتیبان (back up) آنالوگ متعارفی خود را حفظ کرده اند .ولی صفحه ی آلات دقیق FS-X به طور کامل عاری از چنین آلات دقیق آنالوگ است!در عوض، خلبان در برابر خود یک صفحه ی بزرگ کنترل کننده ی نمایشگر سرـپایین بسیار بزرگ در زیر آن دارد. در کابین FS-X همچنین دو نمایشگر چند منظوره ی متعارفی در زیر سایه بان لبه صفحه آلات دقیق نصب شده تا امکان نگاه کردن خلبان به آنها بدون نیاز به خم کردن سر خود به درون کابین وجود داشته باشد.
غیبت آلات دقیق متعارفی پروازی و کنترل موتور روی صفحه ی اصلی در عین انقلابی بودن ، کاملا منطقی نیز می باشد. تمامی نمایشگرهای تلویزیونی، کریستال مایع و آنالوگ و عقربه ای به نیروی برق وابسته اند،بنابراین هرکدام از آنها به اندازه ی دیگری می تواند نقش پشتیبان را ایفا نماید ، با این تفاوت که نمایشگرهای CRT وLCD بدون اجزای متحرک بوده و در نتیجه قابل اطمینان تر می باشند.در آن دسته از جنگنده های کنونی که از آلات دقیق آنالوگ پشتیبان استفاده می کنند ، خلبان در واقع به آلات دقیق پشتیبان و جایگزینی مجهز است که از قابلیت اطمینان چندین برابر کمتری نسبت به آلات دقیق اصلی برخوردارند!
خلبان هواپیمای پیشرفته ای همچون F/A-18 به آسانی به کابین F-2 عادت می کند، ولی برای خلبانان جنگنده های F-1 ، F-4EJکای و F-15J،عادت کردن به آن دشوار است. تفاوت کاناپی F-2 با F-16 در دو تکه بودن آن است که این ویژگی، به دلیل ضخیمتر بودن و مستحکمتر ساخته شدن بخش جلویی (windscreen) آن برای مقاومت بیش تر در برابر برخورد پرنده هنگام پرواز بر فراز مناطق ساحلی و دریا در نظر گرفته شده است.منبع وبلاگ militaryaircraft
