مهندسی سلاح‌ها و سیستم‌های دفاعی نسل جدید، علمی است که حول محور سرعت ساخته شده است.
به گزارش قرن نو: در سال ۲۰۱۸، روسیه خبرساز شد وقتی ولادیمیر پوتین در ویدئویی شبیه‌سازی‌شده که نشان می‌داد موشک هایپرسونیک این کشور سواحل فلوریدا را هدف قرار می‌دهد از موشک Kh-4VM2 Kinzhal رونمایی کرد. اگرچه این ویدئو به اندازه ویدئو رونمایی آیفون‌های جدید باشکوه و پر زرق‌وبرق نبود اما پیام آن کاملاً واضح بود: دوره سلاح‌های هایپرسونیک یا مافوق صوت فرارسیده است.
آغاز طراحی دیجیتالی بمب‌افکن هایپرسونیک Project Mayhem
چیزی که این سلاح‌ها را چنین مرگبار می‌سازد این است که طوری طراحی شده‌اند که توان مقابله را از سیستم‌های دفاع هوایی مدرن می‌گیرند و این تهدید مافوق صوت از زمان رونمایی از کینژال در پنج سال پیش همچنان روبه‌افزایش است. وقتی پای رقابت تسلیحاتی در زمینه موشک‌های هایپرسونیک به میان می‌آید، به‌نظر می‌رسد که ایالات متحده از روسیه و حتی چین عقب افتاده است؛ اما شاید این عقب‌افتادگی به این دلیل باشد که ارتش ایالات متحده به‌دنبال یک جایزه بزرگ‌تر است: یک بمب‌افکن هایپرسونیک.
اکنون زمان آشنایی با بمب‌افکن هایپرسونیک سری نیروی هوایی ایالات متحده فرارسیده است: برنامه قابل‌توسعه هواپیمای چندمنظوره هایپرسونیک جاسوسی، نظارت و گردآوری اطلاعات و تهاجمی که به اختصار Project Mayhem نامیده می‌شود. این بمب‌افکن قدرتمند برتری‌های متعددی روی همتایان موشکی خود دارد اما بزرگ‌ترین آن‌ها کارآیی آن است. در حالی که موشک‌هایی مانند نمونه‌های روسی Kinzhal و Zircon و نمونه چینی Dongfeng-17 هرکدام بسیار گران‌قیمت هستند (هر موشک حدود ۱۰۰میلیون دلار)، یک هواپیمای مافوق صوت با سرعت بیش از ۵ ماخ _ بر اساس گزارش‌ها، سرعت بمب‌افکن Project Mayhem بیش از ۱۰ ماخ خواهد بود ـ را می‌توان بارها و بارها استفاده کرد.
ایده بمب‌افکن مافوق صوت به دوران رقابت فضایی بازمی‌گردد که رکوردشکنی هواپیمای North American X-15A-2 با گذشتن از رکورد ۶.۷ ماخ سرعت در سال ۱۹۶۷ را در پی داشت. پیشرفتهای بعدی در حوزه هوافضا باعث خلق ماشین‌های پرنده حیرت‌انگیزی مانند SR-71 سوپرسونیک شد. به احتمال فراوان، بمب‌افکن Project Mayhem از یک سیستم پیشرانه چند سیکلی استفاده کرده، یک موتور جت را برای رسیدن به سرعت ۳ ماخ به‌کار گرفته و سپس برای رسیدن به سرعت‌های مافوق صوت به سراغ یک اسکرمجت هواتنفسی خواهد رفت.
اما طراحی یک هواپیمای هایپرسونیک با قابلیت استفاده چندباره در چنین سرعت بالایی با محدودیت‌های جدی همراه است. در سرعت ۵ ماخ و فراتر از آن، همه‌چیز به‌شدت داغ می‌شود، اتفاقی که در اثر اصطکاک و مقاومت هوا رخ می‌دهد، ازاین‌رو هر هواپیمایی که قصد دارد به این سرعت برسد و زنده بماند باید از مواد پیشرفتهای در بدنه‌اش استفاده شود که هنوز اختراع نشده‌اند. همچنین قدرت مانور در چنین سرعت‌هایی خود یک معضل مهندسی بزرگ است و اینکه ترکیب یک موتور جت متعارف با یک اسکرمجت هرگز موفقیت‌آمیز نبوده است.
به‌خاطر این محیط عملیاتی منحصربه‌فرد و ضرورت طراحی حساس به دقت بالا، Project Mayhem به سراغ مهندسی مدل _ پایه (MBE) رفته تا همه سیستم‌های روی این هواپیمای تئوریک را به‌شکل دیجیتالی طراحی کند. فرانک سرنا، مدیر ارشد سیستم‌های استراتژیک نیروی هوایی در Draper دراین‌باره گفته است: «عنصر کلیدی توسعه هایپرسونیک‌ها اجرای مهندسی مدل _ پایه به‌عنوان یک روش مقرون‌به‌صرفه برای ارزیابی طرح‌های مفهومی قبل از شروع به ساخت نمونه اولیه است». کمپانی Draper که در طراحی سیستم‌های هدایت فضاپیمای آپولو شرکت داشته، دهه‌هاست که روی سیستم‌های هایپرسونیک کار می‌کند. چندی پیش Draper اعلام کرد که در همکاری با کمپانی مهندسی Leidos، قراردادی به ارزش ۳۳۴میلیون دلار را با نیروی هوایی ایالات متحده به‌منظور شروع کار روی طراحی دیجیتالی بمب‌افکن مافوق صوت سری این کشور منعقد کرده است. Project Mayhem به احتمال فراوان شامل شبیه‌سازی بسیار دقیق شرایط دشوار پرواز مافوق صوت در مقابله با گرما و سرعت است که با عنوان پرواز هایپرسونیک شناخته می‌شود. رؤیای یک هواپیمای هایپرسونیک در زرادخانه نیروی هوایی ایالات متحده از آن رؤیاهایی است که تاریخچه آن به دهه‌ها قبل بازمی‌گردد و اکنون به‌نظر می‌رسد که مهندسان و دانشمندان سخت در تلاشند تا این رؤیا را به واقعیت بدل کنند.
5965
منبع: روزیاتو
۱۳:۲۵ ,۰۵ بهمن ۱۴۰۱
