چطور اف-۲۲ رپتور به شدت ۲ ماخ می رسد؟_دنیای تکنولوژی

F-22 Raptor، یک جت جنگنده نسل پنجم که توسط لاکهید مارتین ساخته شده است، به گفتن یکی از سریع ترین و پیشرفته ترین هواپیماها در هوانوردی نظامی شناخته می بشود. F-22 با رسیدن به شدت ۲ ماخ، نبوغ مهندسی را از طریق ترکیبی از آیرودینامیک، قوت موتور، فناوری پنهانکاری، و جهت دهی رانش به نمایش می گذارد. بر خلاف تعداد بسیاری از جت های جنگنده، F-22 می تواند بدون اتکا به بعد سوز به شدت های مافوق صوت دست یابد و این شدت نگه داری کند. این یک ویژگی استراتژیک زیاد مورد قیمت است که به گفتن سوپرکروز شناخته می بشود، قابلیتی که ضمن افزایش برد رزمی و افت زمان فرابری/ترانزیت، علتصرفه جویی در مصرف سوخت نیز می بشود.

در کانون این کارکرد F-22 دو موتور F119-PW-100 ساخت پرت اند ویتنی است که هر کدام بیشتر از ۳۵,۰۰۰ پوند نیروی پیشرانه تشکیل می کنند. این موتورها، جت غول پیکر اف-۲۲ را قادر می‌سازند تا با شدت و چابکی بی‌نظیری به ارتفاعات بالای ۶۵,۰۰۰ پا برسد. طراحی پنهانکار و زاویه‌دار آن علتکاهش اصطکاک و امکان دیده شده توسط رادار می‌بشود، در حالی که نگهداری داخلی سلاح، بدنه هواپیما را باریک و کشیده نگه می‌دارد و هواپیما را هم برای شدت و هم برای اثربخشی رزمی کارآمد می سازد. این ترکیب منحصر به فرد از قوت، چابکی و پنهانکاری، به F-22 اجازه می دهد تا در هر دو مانور تهاجمی و تدافعی در آسمان در جایگاه برتری قرار گرفته و آن را به بهترین جنگنده برتری هوایی مدرن تبدیل کند.

آیرودینامیک و طراحی پیشرفته

طراحی صیقلی و زاویه‌دار اف-۲۲ رپتور بنیانی است که آن را قادر می‌سازد تا به شدت ۲ ماخ برسد. شکل پنهانکار این هواپیما به حداقل رساندن نیروی اصطکاک پشتیبانی می‌کند و امکان حرکت کارآمدتر در هوا با شدت‌های بالا را فراهم می کند، علاوه بر افت سطح مقطع راداری (RCS) که تشکیل می کند. F-22 در زمان منفعت گیری از قوت کامل نظامی در طول مانورهای داگ فایت قادر به شدت های فوق العاده بالایی است. جنگنده اف-۲۲ یک جت بزرگ و قوی است اما قادر به افزایش و افت زیاد سریع ارتفاع و این چنین مانورهای هوایی پیچیده و تقریباً باورنکردنی که با قوانین فیزیکی جور در نمی آید نیز هست.

شکل و اندازه F-22 عنصر مهمی در توانایی آن در انجام یک پرواز سوپرکروز فوق العاده برتر است. پرواز با شدت مافوق صوت بدون نیاز به بعد سوز یکی از مزیت های استراتژیک کلیدی F-22 در صفحه شطرنج جهانی است. آیرودینامیک پیشرفته رپتور در حداکثر شدت و توانایی آن در صرفه جویی در سوخت پشتیبانی می کند، موضوعی که به رپتور اجازه می دهد برد خود را افزایش داده و در طول ماموریت های طویل با کارآیی و راندمان استثنایی پرواز کند.

به ادعای نیروی هوایی ایالات متحده، «موتورهای F-22 نیروی رانش بیشتری نسبت به هر موتور جنگنده جاری تشکیل می کنند که به هواپیما اجازه می دهد تا بدون نیاز به بعد سورز با شدت های مافوق صوت حرکت کند.”

فناوری جهت دهی رانش

قابلیت مانور F-22 تا حد بسیاری ناشی از قابلیت های منحصر به فرد جهت دهی رانشی آن است که به طور قابل توجهی چابکی جنگنده را افزایش داده و به آن اجازه می دهد تا شدت مانور، کنترل شدت پایین و یقیناً حداکثر شدت را به بیشینه ممکن رساند. قابلیت جهت دهی رانش به F-22 این توانایی را می دهد که جهت خروجی اگزوز موتور جت را تحول دهد، چرخش های با زاویه تندتر و صعودهای سریع و کارکرد با شدت بالای پایدارتری را در هر ماموریت پروازی داشته باشد. موتورهای F119 ساخت پرت اند ویتنی در این جنگنده دارای نازل های دوبعدی جهت دهی رانشی می باشند که می توانند ۲۰ درجه به سمت بالا یا پایین بچرخند.

به ادعای پرت و ویتنی، «دو موتور F119 در F-22 Raptor قوت مانور و قابلیت عملیاتی بی‌نظیری را اراعه خواهند داد. F119 دارای ترکیبی از فناوری‌های پنهانکاری و نازل بی همتا جهت دهی رانش است که شدت، چابکی و دقت بی‌سابقه‌ای را فراهم می‌کند».

قوت و کارآیی موتور اف-۲۲ رپتور

موتورهای F119-PW-100 ساخت Pratt & Whitney به F-22 Raptor اجازه می دهد تا با نسبت رانش به وزن بالا و قابلیت سوپرکروز خود به شدت ۲ ماخ برسد. این موتورها هر کدام می توانند تا ۳۵,۰۰۰ پوند (۱۵۵.۷ کیلو نیوتن) نیروی پیشرانه تشکیل کنند که از شدت های مافوق صوت بدون اتکا به بعد سوز حمایتمی کند. این قوت به بهترین نرخ صعود در این کلاس و کارکرد استثنایی در ارتفاع بالا منجر می بشود، حتی در قیاس با تعداد بسیاری از هواپیماهایی که فاقد ویژگی های پنهانکاری یا ظرفیت تسلیحاتی شبیه می باشند. بار دیگر، منفعت وری سوخت رپتور یک ابزار استراتژیک قوی است که تعداد محدودی از هواپیماها با قابلیت های عملکردی شبیه می توانند به آن نزدیک شوند.

قابلیت های F-22 Raptor

• پیشرانه: ۳۵,۰۰۰ پوند (۱۵۵.۷ کیلونیوتن)
• حداکثر شدت: ۲ ماخ (۲,۴۹۶ کیلومتر بر ساعت)
• سقف پروازی: ۶۵,۰۰۰ فوت (۱۹,۸۱۲ متر)
• برد عملیاتی: ۲,۹۶۰ کیلومتر

قوت پنهانکاری و شدت

قابلیت‌های پنهانکاری F-22 Raptor با به حداقل رساندن اصطکاک ناشی از ظواهر خارجی، به حداکثر شدت آن پشتیبانی می‌کند. طراحی پنهانکار علتکاهش سطح مقطع راداری جنگنده شده و در عین حال به هواپیما اجازه می‌دهد تا تسلیحاتش را در داخل بدنه حمل کند. این طراحی بدنه هواپیما را صاف و بدون برآمدگی زیاد نگه می‌دارد که علتکاهش اصطکاک می بشود، چیزی که برای نگه داری شدت‌های بالا الزامی است.

به ادعای نیروی هوایی ایالات متحده، «ترکیب منحصر به فرد F-22 Raptor از پنهانکاری، شدت، چابکی و آگاهی موقعیتی، دیده شدن توسط رادار و اصطکاک آیرودینامیکی را به حداقل می رساند.»

رپتور می‌تواند شدت‌های بالا را به‌طور مؤثرتری نسبت به هواپیماهایی که دارای ستون های سنتی خارجی مخصوص حمل سلاح می باشند، به دست آورد و نگه داری کند، در حالی که در صورت داشتن ستون های خارجی برای حمل تسلیحات، طبق معمولً اصطکاک علتکاهش کارکرد در شتاب های بالاتر می بشود.

مزایای تاکتیکی شدت ۲ ماخ

توانایی F-22 برای رسیدن به شدت ۲ ماخ، برتری تاکتیکی متمایزی در نبرد هوا به هوا، ماموریت های رهگیری و استراتژی های فرار اراعه می دهد. قابلیت شدت بالا به رپتور اجازه می دهد تا به شدت دچار شده یا از درگیری فرار کند، قابلیتی که به آن برتری قابل توجهی نسبت به دشمنان می دهد.

Abbotsford Airshow از رپتور برای «شدت و چابکی آن [که] F-22 را به یک نیروی مسلط در آسمان تبدیل می کند که قادر است به تهدیدات سریعتر از [هر] هواپیمای دیگر جواب دهد» تمجید می کند.

با شدت ۲ ماخ، F-22 می تواند اهداف متخاصم را تعقیب کرده و از تهدیدات نزدیک شونده فرار کند که استراتژی های تهاجمی و تدافعی آن را در نبرد هوایی بهبود می بخشد. قابلیت شدت پیشرفته آن، شهرت آن را به گفتن یکی از موثرترین جنگنده های برتری هوایی در جهان تحکیم می کند.

توانایی F-22 Raptor برای رسیدن به شدت ۲ ماخ در حالی که قابلیت مانور بالا و پنهانکاری را نگه داری می کند، آن را در جنگ های هوایی مدرن نزدیک می کند. موتورهای قوی پرت اند ویتنی و قابلیت سوپرکروز آن امکان پرواز مافوق صوت پایدار بدون بعد سوز را فراهم ساخته و شدت و منفعت وری سوخت را به حداکثر می رساند.

فناوری آیرودینامیک پیشرفته و جهت دهی رانشی این جت، چابکی بی‌نظیری را اراعه می‌کند، در حالی که طراحی پنهانکاری آن، اصطکاک و امکان دیده شدن توسط رادارهای دشمن را به حداقل می‌رساند و کارکرد رزمی اش را افزایش می‌دهد. با ترکیب این فناوری‌های پیشرفته، F-22 به شدت، برد و چابکی برتری دست می‌یابد که مزایای تاکتیکی تعیین‌کننده‌ای به آن می‌دهد. رپتور هم چنان معیار برتری هوایی است و بیشترین سطح طراحی جت جنگنده و دستاوردها از لحاظ توانایی ها را اراعه می کند.