علت حذف ورودی هوای دماغه در جنگنده‌های مدرن چیست؟

به گزارش مجله خبری نگار،جت‌های جنگنده به دلیل نقشی که در نبرد‌های هوایی ایفا می‌کنند، طوری طراحی شده‌اند که از سرعت و چابکی خاصی برخوردار باشند. برای رسیدن به این سطح عملکرد، جنگنده‌ها از شکل‌های آیرودینامیکی پیشرفته، فناوری‌های روز و موتور‌های قدرتمندی بهره می‌برند که می‌توانند سرعتی بیش از دو برابر سرعت صوت را ایجاد کنند.

یکی از مهم‌ترین اجزای موتور جت، مربوط به ورودی هوای آن می‌شود که وظیفه اصلی‌اش تامین هوای لازم برای موتور است؛ این هوا پس از ورود، فشرده و گرم می‌شود تا به فرآیند احتراق کمک کرده و نیروی محرکه لازم برای هواپیما را تولید نماید. در طی دهه‌ها نخستین نسل‌های موتور جت، ورودی هوا را در دماغه هواپیما قرار می‌دادند، اما پیشرفت‌های حوزه آیرودینامیک، حسگر‌ها و فناوری پنهان‌کاری باعث شده این طراحی منسوخ شود.

جت‌های جنگنده امروزی دیگر از ورودی هوای دماغه استفاده نمی‌کنند، زیرا این نوع طراحی چندین تاثیر منفی بر عملکرد آیرودینامیکی دارد. شکل و فرم ورودی هوایی که در دماغه قرار می‌گیرد، می‌تواند باعث افزایش مقاومت هوا، کاهش سرعت نهایی و ایجاد امواج شوک شود که با افزایش سرعت جنگنده، کارایی ورودی هوا را کاهش می‌دهد. همچنین، جت‌های جدیدتر به ابزار‌ها و رادار‌های قوی‌تری مجهز شده‌اند که معمولاً در مخروط دماغه قرار دارند و بنابراین فضایی برای ورودی هوای دماغه باقی نمی‌گذارند. در نهایت، به دلیل شکل و محل قرارگیری، ورودی هوای دماغه باعث افزایش سطح مقطع راداری جنگنده شده و آن را برای سیستم‌های دشمن قابل شناسایی‌تر می‌کند.

برخی از جت‌های جنگنده اولیه که از ورودی هوای دماغه استفاده می‌کردند، شامل اف-۸۶ سیبر، میگ-۱۹ و میگ-۲۱ فیشبد ساخت شوروی در دوران جنگ سرد هستند. یکی از ویژگی‌های شاخص میگ-۲۱، به‌کارگیری ورودی هوای دماغه قابل تنظیم بود که می‌توانست بسته به سرعت هواپیما، جلو یا عقب برود. علاوه بر این، طراحی این ورودی هوا شامل یک مخروط شوک یا مخروط ورودی بود که با ایجاد امواج شوک، سرعت هوای ورودی به موتور را کاهش می‌داد.

بهبود آیرودینامیک و عملکرد

در اواخر دهه ۱۹۶۰، طراحان جنگنده‌ها با معرفی ورودی هوای متغیر (variable geometry intake)، گام بزرگی در بهبود عملکرد موتور برداشتند. در مقایسه با سیستم‌های ثابت قبلی، این نوع ورودی‌ها برای بیشینه کردن جریان هوای ورودی به موتور و عملکرد بهینه در شرایط پروازی و سرعت‌های مختلف ساخته شدند. برای کنترل جریان هوا، ورودی‌های هوای متغیر از صفحات جداکننده (Splitter) و منحرف‌کننده (Diverter) استفاده می‌کنند، به‌ویژه هنگام پرواز در سرعت‌های مافوق صوت. از جنگنده‌هایی که از این نوع ورودی هوا بهره می‌برند می‌توان به اف-۱۵ ایگل و اف-۱۴ تامکت اشاره کرد.

جنگنده‌های مدرن امروزی معمولاً ورودی هوا را در بخش زیرین بدنه یا دو طرف آن قرار می‌دهند که باعث افزایش مانورپذیری، کاهش خطر خاموش شدن موتور و بهبود قابلیت پنهان‌کاری می‌شود. در کنار این تغییر محل، جنگنده‌های جدید از یک طراحی داخلی متفاوت برای کانال ورودی هوا به نام ورودی مارپیچ (Serpentine duct) استفاده می‌کنند که با کاهش انتشار حرارت و کوچک کردن بازتاب راداری، به حفظ پنهان‌کاری کمک می‌کند.

جنگنده‌های نسل پنجم مانند اف-۳۵ لایتنینگ و جی-۲۰ چینی، از نوعی ورودی هوا به نام ورودی مافوق صوت بدون جداکننده (DSI) بهره می‌برند که به جای استفاده از صفحات جداکننده و منحرف‌کننده، با یک برآمدگی و طراحی لبه روبه‌جلو، جریان هوا را فشرده و هدایت می‌کند.

با ورود جنگنده‌های نسل ششم، انتظار می‌رود نوآوری‌ها و فناوری‌های جدیدی در طراحی هواپیما‌ها به کار گرفته شود. یکی از مهم‌ترین تفاوت‌ها با نسل پیشین، استفاده از موتور‌های جدید است. این موتور‌ها که موتور‌های چرخه تطبیقی پیشرفته نام دارند، برای عملکرد بهینه در تمامی شرایط پروازی طراحی شده‌اند و برد بیشتر، بهره‌وری سوخت بهتر و نیروی پیشران قوی‌تری را فراهم می‌کنند. هرچند هنوز مشخصات دقیقی منتشر نشده، اما به احتمال زیاد جنگنده‌های نسل ششم نیز همانند نسل پنجم، ورودی‌های هوایی با کارایی بالا و قابلیت پنهان‌کاری خواهند داشت.

منبع:روزیاتو