راز برآمدگی عجیب در بدنه F-۳۵ چیست؟

امیرمسعود عابدین: در دنیای پیچیده جنگنده‌های مدرن، گاهی اوقات برخی از مهم‌ترین قابلیت‌ها نه در اعماق سیستم‌های الکترونیکی، بلکه در سطحی‌ترین و آشکارترین قسمت، یعنی بدنه هواپیما، پنهان شده‌اند. برای مثال، در طراحی جنگنده نسل پنجم F-۳۵، برآمدگی مشخصی در ورودی موتور قرار دارد که بخشی از ساختار ورودی هوای موسوم به Diverterless Supersonic Inlet یا DSI است که برای اولین‌بار در طراحی این جنگنده به کار گرفته شد.

وظیفه اصلی این برآمدگی، جدا کردن هوای لایه مرزی از جریان هوای اصلی است. هوای لایه مرزی، همان لایه نازکی از هواست که در اثر تماس با بدنه هواپیما کند و کم‌انرژی می‌شود. ورود این هوا به موتور نه تنها کارایی احتراق را کاهش می‌دهد، بلکه می‌تواند باعث اختلال در عملکرد کمپرسور شود. در نسل‌های پیشین جنگنده‌ها مثل F-۱۶ یا F-۱۵، با جدا کردن فیزیکی ورودی هوا از بدنه یا نصب صفحات جداکننده این مشکل حل می‌شد.

کارکرد دوم این برآمدگی، کاهش سرعت جریان هوای ورودی از هایپرسونیک به ساب‌سونیک (مادون‌صوت) است. این فرآیند در گذشته با کمک رمپ‌های متحرک در ورودی موتور انجام می‌شد، مانند آنچه در F-۱۴ تامکت دیده می‌شود. اما DSI این کار را با ایجاد موج شوک سطحی روی برآمدگی و بدون هیچ قطعه متحرکی انجام می‌دهد که هم وزن هواپیما را کاهش می‌دهد (حدود ۲۰۰ تا ۲۷۰ کیلوگرم برای F-۳۵) و هم سطح مقطع راداری (RCS) آن را کمتر می‌کند.

جالب است بدانید که DSI پیش از استفاده در F-۳۵، ابتدا در دهه ۱۹۹۰ و به صورت آزمایشی روی جنگنده F-۱۶ بلوک ۳۰ نصب و تست شد. این پروژه آزمایشی که با همکاری لاکهید مارتین انجام شد، در دسامبر ۱۹۹۶ به پرواز درآمد و کارایی طراحی را در سرعت‌هایی تا ۲ ماخ تأیید کرد. موفقیت این آزمایش راه را برای به‌کارگیری DSI در پروژه X-۳۵ و سپس F-۳۵ هموار کرد.

پس از موفقیت در F-۳۵، کشورهای دیگر نیز به مزایای طراحی DSI علاقه نشان دادند. امروزه این نوع ورودی هوا در جنگنده‌های چینی مانند J-۱۰C و J-۲۰ و JF-۱۷ و J-۳۵ نیز دیده می‌شود. چین با بررسی طراحی F-۳۵ و به‌کارگیری مهندسی معکوس، توانسته نسخه‌های بومی از این فناوری را در جنگنده‌های نسل چهار و پنج خود توسعه دهد.

در نهایت، DSI را می‌توان یکی از نمونه‌های موفق طراحی ساده، سبک و موثر در صنعت هوافضا دانست که بدون نیاز به سامانه‌های پیچیده مکانیکی، به بهینه‌سازی عملکرد موتور، کاهش وزن و بهبود پنهان‌کاری منجر شده است.

۵۸۳۲۲