جنگنده نسل پنجم/ويژگي هاي طراحي

با نگاهي به گسترش و توسعه جنگنده‌هاي مختلف از جنگ جهاني دوم تاكنون به اين نكته پي مي‌بريم كه بيشترين پيشرفتها در مورد پيكربندي هواپيماهاي جنگنده در ميان بلوك غرب و شرق محل قرارگيري و شكل ظاهري مدخل ورودي هواي موتور آنها مي‌باشد كه هر يك از ابتدا تاكنون دست به نوآوري‌هاي گوناگون زده و پيكربندي‌هاي مختلف كه هر كدام داراي محسنات و معايبي مي‌باشند را به بازار عرضه نموده‌اند.
http://img.tebyan.net/big/1387/05/11...6199153125.jpg
در اين ميان اختلاف بين پيكربندي‌هاي مورد نظر اروپائي‌ها در زمينه بال دلتا و استفاده از كانارد با پيكربندي‌هاي روسي و آمريكائي نيز به صورت واضح علاوه بر پيكربندي‌هاي مختلف ورودي هواي موتور و سكان عمودي قابل مشاهده است.
در صورتي كه سير تكاملي چگونگي و محل قرارگيري موتور و همچنين ورودي هواي انواع جنگنده‌ها را بررسي كنيم، مي‌بينيم كه در ابتدا جنگنده‌ها، همانند هواپيماهاي ترابري و مسافربري از موتورهاي زير بال براي نيروي جلو برنده خود استفاده مي‌كردند كه اين عامل از چابكي يك جنگنده مي‌كاست.
پس از اين نوع پيكربندي، موتور هواپيماها در داخل بدنه قرار گرفتند كه اين موضوع تاكنون نيز ادامه دارد، ولي بحثي كه هنوز هم اختلاف سليقه‌هائي بر روي آن وجود دارد، چگونگي رساندن هواي مورد نياز موتور مي‌باشد.
در اولين هواپيماهائي كه از موتورهاي داخل بدنه استفاده كردند، مدخل ورودي هواي موتور در دماغه هواپيما قرار مي‌گرفت و موتور هواپيما در داخل بدنه هواپيما بود.
اين طرح داراي يك مشكل اساسي بود و آن اينكه فضاي بسياري از بدنه هواپيما را كه بايد جهت سيستم‌هاي هواپيما و محل استقرار خلبان هواپيما مورد استفاده قرار مي‌گرفت اشغال مي‌کرد. براي حل اين مشكل، ورودي را در محل خود حفظ نموده و موتور را به انتهاي بدنه انتقال دادند.
اين طرح تا حدودي مشكلات طرح قبلي را حل مي‌نمود ولي هنوز هم فضا براي استقرار خلبان و تجهيزات كم بود. براي حل اين مشكل، با حفظ موقعيت ورودي و موتور در طرح قبلي، هواي ورودي به مدخل موتور را از اطراف سيستم‌هاي هواپيما عبور دادند تا فضاي بيشتري براي سيستم‌ها و تجهيزات هواپيما بوجود آيد. پس از آن سعي شد تا هواي ورودي به موتور از كناره‌هاي بدنه و از دو مدخل جداگانه كه هويتي مستقل از بدنه نداشتند وارد شود كه نمونه آن هواپيماي F-80 در سال 1944 مي‌باشد.
http://img.tebyan.net/big/1387/05/18...1221324793.jpg
در سال 1955 و براي اولين بار در هواپيماي جنگنده F-8، وروي موتور به صورت عضوي جداگانه در زير بدنه هواپيما قرار گرفت. در سالهاي 1958 و1959 با ساخته شدن هواپيماهايF-4 وF-5، ورودي هواپيماها هويتي كاملا مستقل از بدنه پيدا كردند و بصورت عضوي جداگانه به كناره بدنه هواپيما چسبيدند.
http://img.tebyan.net/big/1387/05/96...2489214356.jpg
در دهه50 كمپاني‌هاي اروپائي داسو و ساب، هواپيماهايي با بال دلتا شكل طراحي و عرضه نمودند و در دهه 60 بلوك شرق هواپيماهاي MIG-23 را كه يك هواپيماي Variable Sweep (با قابليت تغيير زاويه عقبگرد بال) بود عرضه نمود و پس از آن در دهه70 هواپيماي F-14 توسط آمريكائي‌ها و هواپيماي Tornado توسط اروپائي‌ها به اين صورت عرضه گرديدند.
در اواسط دهه60 ميلادي روسها هواپيمايMIG-25 را برخلاف روند گذشته با دو دم عمودي عرضه نمودند كه اين روش توسط آمريكائي‌ها در اوائل دهه 70 ميلادي در هواپيماهاي F-14وF-15 پيگيري شد. هواپيماهاي F-14 و F-15 برخلاف روند گذشته هواپيماهاي F-4 و F-5، داراي بال بالا بودند كه ورودي‌هاي موتور در زير بال قرار داشتند.
در اواسط دهه70 ميلادي، آمريكائي‌ها با عرضه هواپيماي F-16 روند ادامه‌ دار ورودي‌هاي جانبي زير بال بالا را شكستند و هواپيماهاي تك موتوره خود را با يك ورودي در زير شكم هواپيما طراحي نمودند كه اين مسئله خود مشكلاتي را براي جاگذاري ارابه فرود در دماغه هواپيما دربرداشت.

پس از هواپيماي F-16، روسها يكي از شاهكارهاي طراحي خود يعني هواپيماي MIG-29 را عرضه نمودند كه داراي دو ورودي در زير بدنه و به صورت كاملا مجزا از بدنه هواپيما بود، گوئي بدنه هواپيما بر روي وروديهاي موتور سوار شده بود.

اين پيكربندي طراحي در هواپيماهاي SU-27 ، SU-30 و SU-34 نيز حفظ گـرديد. دوران هواپيماهاي F-16 و MIG-29، دوران شروع استفاده از بدنه‌هاي مركب (Hybrid) و رگه دار (Strake) در هواپيماها براي بهره‌گيري بهتر آيروديناميكي از بدنه بود.
از دهه90 ميلادي و پس از ساخت هواپيماي F-18 E/F كه كارآئي Strake در آن بصورت كاملا واضح ظهور کرد، با طرح مسائلي مانند خفيه‌كاري و كروز مافوق‌صوت، طرح‌هائي از جمله هواپيماهاي F-22 وF-35 مطرح گرديدند كه در اين هواپيماها بدنه (به صورت سه بعدي) و بال و دم افقي (به صورت دو بعدي) به سمت لوزي شكل شدن پيش مي‌روند. همچنين در اين هواپيماها از ويژگي رانش برداري براي قابليت انجام مانور‌هاي سخت استفاده مي‌شود. ويژگي اي كه براي اولين بار توسط هواپيماي سوخو 27 وارد بهره برداري شد و اكنون انواع جنگنده هاي روسي مانورهاي بسيار پيچيده اي را با تركيب سيستم هاي هدايت و كنترل ديجيتال بسيار پيشرفته و بكارگيري همه جانبه سيستم رانش برداري خلق كرده اند.
هواپيماي F-35 با وجود يك موتور بدليل وجود فن بزرگ براي عمود نشيني، داراي بدنة قطوري مي‌باشد و در آن از دو ورودي جانبي استفاده شده است كه در زير بال (مانند هواپيماهايF-22 ،F-18،F-14 وF-15) و يا در زير بدنه (مانند هواپيماهاي روسي) قرار ندارند بلكه به صورت خاصي در محل اتصال بال و بدنه محو گرديده‌اند و به همين دليل هيچگونه جدايش جريان در مدخل ورودي‌ها بوجود نمي‌آيد.
http://img.tebyan.net/big/1387/05/90...5418798205.jpg
همچنين از ويژگي‌هاي خاص آن استفاده از دو دم عمودي با وجود يك اگزوز خروجي موتور مي‌باشد. در اين هواپيما مانند هواپيماي F-22بدليل سرعت مافوق صوت در رژيم كروز، ورودي‌ها به صورت خاصي جلوتر از ورودي‌هاي بقيه جنگنده‌ها قرار دارند تا از ورود هوا به صورت مافوق صوت به موتور جلوگيري شود. همچنين در هواپيماهاي F-22 وF-35 به صورت خاصي فضاي بسيار گسترده‌اي در نظر گرفته شده است.