جت جنگنده؛ راهنمای جامع تاثیر سرعت در عملکرد مهاجمان آسمان

جنگنده‌ها چگونه به سرعت‌های بالا دست پیدا می‌کنند؟ در این مقاله به فناوری و برترین‌های این زمینه می‌پردازیم.

جت‌های جنگنده جزو سریع‌ترین وسایل‌نقلیه هوایی هستند و می‌توانند به سرعت‌های خیره‌کننده‌ای دست پیدا کنند که هیچ وسیله نقلیه دیگری در زمین و دریا به آن دست پیدا نمی‌کند. اما دنیا مملو از جنگنده‌های مختلفی است که توسط شرکت‌های مختلف توسعه پیدا کرده‌اند و در ارتش‌های گوناگون به خدمت گرفته شده‌اند. همان‌گونه که مدل این جنگنده‌ها به یکدیگر متفاوت است، ویژگی‌ و سرعت متفاوتی هم دارند که با توجه به فاکتورهای گوناگون تکنولوژیکال و هدف از طراحی آن هوانورد مبارز بستگی دارد.

آنچه در میان این داستان جالب‌توجه قملداد می‌شود، نحوه پرواز این هواپیماهای پیشرفته و المان‌های موثر در سرعت آن‌ها است. در ادامه به کاوش در این مسئله خواهیم پرداخت.

سرعت جت جنگنده

جنگنده‌هایی که از موتور جت استفاده می‌کنند برای دستیابی به سرعت‌های بسیار بالاتر از سرعت متداول روی زمین طراحی و آماده می‌شوند. از آنجا که این سرعت‌ها با سرعت صوت در هوا قابل قیاس است، آن‌ها را با واحد «ماخ» می‌شمارند. سرعت صوت برابر ماخ ۱ (استفاده از عبارت ۱ ماخ اشتباه محسوب می‌شود)، معادل ۱,۲۳۵ کیلومتر بر ساعت، است. زمانی که یک جت جنگنده از سرعت ماخ ۱ عبور کند، به محدوده سرعت ابرصوت (سوپرسونیک) وارد می‌شود. دانشمندان محدوده سرعت فراتر از ماخ ۵ را هم هایپرسونیک می‌نامند.

هر چند برخی هواپیماها به مرز هایپرسونیک هم وارد می‌شوند اما بیشتر جنگنده‌های مدرن امروزی در محدوده سرعت میان ماخ ۱ و ۲ حرکت می‌کنند. این دسته از هواپیماها جنگی در سناریوهای جنگی مستقیم بسیار کاربردی هستند و به خلبان خود اجازه جاسوسی، تهاجم و نبرد راحت‌تر را می‌دهند.

فاکتورهای کلیدی موثر در سرعت جنگنده

۱. انواع پیشرانه و قدرت:

موتورهای جت، قلب تپنده جنگنده‌های جت به شمار می‌روند که نیروی محرک آن را فراهم می‌کنند و سرعت نهایی‌اش را هم تعیین می‌کنند. بیشتر جنگنده‌ها جت مجهز به این فناوری، از پس‌سوز (Afterburner) هم استفاده می‌کنند و برای گذر از سرعت ماخ ۱ درکنار بهره‌وری از قدرت اصلی موتور از آن هم استفاده می‌کنند. موتورهای پیشرفته‌ جت مانند توربوفن‌ها و رم‌جت هم به جنگنده‌ها اجازه می‌دهند تا به سرعت‌های بسیار بالاتر دست پیدا کنند؛ البته این نوع هواپیماها معمولا اهداف پنهان‌کارانه هم دارند.

۲. آیرودینامیک و طراحی قاب

شکل، وزن و ابعاد هواپیما نقشی بسیار اساسی در سرعت حرکت آن دارد. طراحی آیرودینامیک باعث عبور راحت‌تر از میان باد یا در اصطلاح علمی‌تر، کاهش نیروی پسا (درگ) می‌شود و به هواپیما اجازه می‌دهد تا حرکت سریع‌تری داشته باشد. استفاده از مواد اولیه سبک‌وزن و روش‌های تولید نوآرانه هم در تعیین سرعت نهایی نقشی اساسی دارند.

۳. ارتفاع و شرایط جوی

جنگنده‌های در ارتفاعات بالاتر با سرعت بیشتری حرکت می‌کنند؛ چون غلظت هوا در این بخش‌ها کمتر است و می‌توانند با تکیه‌بر این مقاومت کمتر، آزادانه‌تر حرکت کنند. به این ترتیب اگر هواپیمای جنگنده‌ای بخواهد در محدود ابرصوت یا هایپرسونیک حرکت کند، به ارتفاعات بالاتر خواهد رفت تا بتواند ضریب پسای کمتری داشته باشد سریع‌تر حرکت کند.

سرعت جنگنده‌های مشهور چقدر است؟

هر چند هر مدل جنگنده ارتشی و نظامی ویژگی‌های متفاوتی دارد اما برخی از مشهورترین مدل‌های موجود در جهان که در ارتش ایالات‌متحده، روسیه و… انجام وظیفه می‌کنند، به‌عنوان معیارهایی برای سایر جنگنده‌ها قلمداد می‌شوند. ازجمله این پرنده‌های سلحشور می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

F16 فایتینگ فالکون

کمتر کسی از جنگنده‌های جت شنیده و با نام F16 آشنایی ندارد. این جنگاور آمریکایی که توسط شرکت «جنرال داینامیکس» (حاصل ترکیب لاکهید مارتین و جنرال داینامیک) تولید شد توانایی دستیابی به سرعت ماخ ۲ یعنی حدود ۲,۴۶۹ کیلومتر بر ساعت را دارد. F16 فایتینگ فالکون که به‌عنوان یک جنگنده چندمنظوره شناخته می‌شود می‌تواند در ماموریت‌های گوناگون به ارتش‌ها کمک کند. ویژگی‌های این مدل باعث شده تا به یکی از محبوب‌ترین مدل‌ها در میان ارتش‌های گوناگون تبدیل شود.

F/A-18 هورنت

این جنگنده نیروی دریایی ارتش ایالات‌متحده آمریکا توانایی حرکت با حداکثر سرعت خود یعنی ماخ ۱.۸ (۲,۲۲۲ کیلومتر بر ساعت) را دارد. F/A-12 به تعادل مناسب خود میان سرعت و مانورپذیری مشهور است و به همین دلیل برای جنگ‌های هوایی و ماموریت‌های جمله هوا به زمین کاربرد دارد.

F-22 رپتور

F-22 که هم‌اکنون به‌عنوان یکی از سریع‌ترین و مدرن‌ترین جنگنده‌های جهان شناخته می‌شود توانایی دستیابی به سرعت ماخ ۲.۵ (۳,۰۸۷ کیلومتر بر ساعت) را دارد. این پرنده نظامی در سناریوهای جاسوسی کاربرد زیادی دارد و می‌تواند با تکیه‌بر حرکت بدون پس‌سوز در سرعت‌های بالا، یک مزیت استراتژیک داشته باشد. بسیاری این مدل را در برابر F16 فایتینگ فالکون قرار می‌دهند؛ برای مقایسه این دو مدل مطلب «مقایسه جامع جنگنده های F-22 و F-16: پرندگان درنده» را مطالعه کنید.

MiG-25 فاکسبات

یکی دیگر از سریع‌ترین جنگنده‌های جهان، میگ ۲۵ با طراحی مهندسان شوروی سابق است که توانایی دستیابی به ماخ ۳ (۳,۷۰۴ کیلومتر بر ساعت) را دارد. این جنگنده که در دوره جنگ سرد طراحی شده برای دیده‌بانی و محافظت از حریم هوایی روسیه استفاده می‌شده است.

سریع ترین جت های جهان

هر چند جنگنده‌های جت جزو سریع‌ترین پرنده‌های جهان به شمار می‌روند اما معمولا این هواپیماهای جاسوسی و پنهان‌کار هستند که لقب سریع‌ترین پرنده‌های جهان را به خود اختصاص داده‌اند. در این میان، پرنده «MiG-31 فاکس‌هاوند» که جایگزین مدرن میگ ۲۵ به شمار می‌رود می‌تواند با دسترسی به ماخ ۲.۸۳ در ارتفاعات بالا به دیده‌بانی و انجام ماموریت بپردازد و از مرزها و پایگاه‌های هوایی دفاع کند.

سریع‌ترین پرنده جهان، «SR-71 بِلَک بِرد» لاکهید مارتین آمریکا است که در سال ۱۹۶۶ معرفی شد. این هواپیمای نظامی درطول انجام‌خدمت خود به حداکثر سرعت ماخ ۳.۳ (۴,۰۷۴ کیلومتر بر ساعت) دست پیدا کرد و به سریع‌ترین هواپیمای تاریخ بشر تبدیل شد. این سرباز کهنه‌کار غربی در سال ۱۹۹۹ به‌طور کامل بازنشسته شد.

چرا سرعت جنگنده ها در نبردهای مدرن اهمیت دارند؟

سرعت یکی از اصلی‌ترین فاکتورهای قدرتنما و کاربردی در جنگنده‌های مدرن به شمار می‌رود؛ چراکه برای فراخوان، حمله و فرار از آن استفاده خواهند کرد. ویژگی‌های یک جت در سرعت‌های بالا، مزیت‌های زیر را در اختیار آن قرار می‌دهد:

1. پاسخگویی سریع: جنگنده‌ها باید توانایی حضور به‌موقع و سریع در شرایط خواسته شده را داشته باشند و به‌موقع به فراخوان‌های جنگی پاسخ دهند. هر چه سرعت جنگنده بیشتر باشد این زمان کاهش می‌یابد.
2. مانورپذیری بالا: هر چه قابلیت مانور دادن و اجرای حرکات مختلف در هوا بیشتر باشد، جنگنده قدرتمندتر خواهد بود به‌این‌ترتیب، برتری تاکتیکی متکی‌بر مانورپذیری بالا می‌تواند در سناریوهای جنگی تن‌به‌تن مهم و موثر باشد.
3. دفع موشک‌های زمین به هوا: یکی از اصلی‌ترین دشمنان جنگنده‌ها، سیستم‌های پدافند عامل زمین به هوا هستند که در صورت تشخیص حضور پرنده مهاجم، آن را هدفگیری و منهدم می‌کنند. جنگنده‌ها برای دورشدن از پدافندهای زمین به هوا به سرعت بالا نیاز دارند.
4. دسترسی بالا: اگر سرعت یک جنگنده بالا باشد، احتمالا در ماموریت‌های دور هم مورد استفاده قرار خواهد گرفت. هر چه این سرعت بالاتر برود و پرنده امکان طی کردن مسافت بیشتری را داشته باشد، در ماموریت‌های بین‌المللی بیشتر مورداستفاده قرار خواهد گرفت.

تاثیر ابرصوت بر خلبان و هواپیما

حرکت در سرعت‌های ماورای صوت تاثیراتی را بر خلبان و هواپیما می‌گذارد که از آن جمله می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

نیروی G:

نیروی G، نیروی شتاب جانبی است که به هواپیما وارد می‌شود و بر واحد نیروی جاذبه، G، اندازه‌گیری می‌شود. اگر خلبان مانورهای هوایی انجام دهد، نیروی G ایجاد شده روی ارگان‌های داخلی و حتی جریان خونش تاثیر خواهد گذاشت و درصورت ضعف بدنی یا فشار زیاد، می‌تواند باعث از هوش رفتن خلبان شود.

تنش ساختاری هواپیما:

در محدوده سرعت‌های ابرصوت و هایپرسونیک، تنشی بسیار سنگین روی بدنه و قاب هواپیما قرار می‌گیرد. مهندسان وظیفه دارند پیش از آزمایش جنگنده، آن را برای این شرایط آماده کنند تا درصورت یک چرخش تند، قطعات از هم نپاشند.

شکستن دیوار صوتی:

شکستن دیوار صوتی یا همان عبور از مرز ماخ ۱ با یک صدای مهیب همراه است که حاصل ایجاد یک موج صوتی ناگهانی محسوب می‌شود. موج یادشده به‌خاطر فشرده‎سازی ناگهانی مولکول‌های هوا ایجاد می‌شود.

آینده پرواز هایپرسونیک

بسیاری از متخصصان متفق‌القول هستند که دسترسی به سرعت‌های هایپرسونیک آینده جنگنده‌های جت خواهد بود. ارتش‌های برتر جهان در تلاش‌اند تا دیوار ماخ ۵ را بشکنند. این دورنما به‌وسیله پیشرفت روزافزون فناوری ممکن شده است. توسعه هواپیماهای فوق‌فراصوت روی تمام صنعت هوافضا و صنایع نظامی و حتی شکل نبردهای آینده انسانی تاثیر خواهد گذاشت و به جت‌ها اجازه می‌دهد تا در کسری از ساعت به هر نقطه‌ای از کره خاکی دسترسی داشته باشند.

جنگنده چیست؟

این سوال ساده را از خود بپرسید؛ جنگنده چیست؟ همان‌گونه که از نام این وسیله‌نقلیه نظامی مشخص است، یک هواپیما با قابلیت حمله یا دفاع است که برخلاف هواپیماهای تجاری ساده با سرعت‌های بسیار بالا حرکت می‌کند و مانند یک حیوان وحشی، خطرناک است. این نوع هواپیما تا حد بسیاری به سرعت بالا متکی است و برای این کار از فناوری جت استفاده می‌کند. هر چند که تلاش بشر بر آن است که راه‌حلی بهینه‌تر از جت پیدا کند اما فعلا به توسعه همین فناوری مشغول شده است.

پیشرفت علم باعث پیشرفت جنگنده‌ها خواهد شد و رکوردهای جدیدی را در افق این پرندگان خشمگین قرار خواهد داد. دسترسی به محدوده هایپرسونیک باعث می‌شود، سریع‌ترین هواپیماهای امروزی هم در برابر نسخه‌های عادی آینده کند باشند؛ همان‌گونه که ابرخودروهای کلاسیک در برابر سوپراسپرت‌های امروزی حرفی برای گفتن ندارند. اما آیا این آینده برای بشر ایمن است؟ سرعت بالا در جنگ‌افروزی آیندگان چه تاثیری خواهد گذاشت؟ دیدگاه شما چیست؟ آیا انسان اصلا توانایی رسیدن به هایپرسونیک را دارد؟