جنگنده F-35 لایتنینگ؛ فناوری، تاریخچه و مهمترین ماموریت‌ها در مقایسه با هواپیماهای روسی و چینی

هواپیمای F-35 لایتنینگ؛ پیشرفته‌ترین و مهمترین جنگنده‌ در نبردهای هوایی محسوب می‌شود که توانایی رادارگریزی، جنگ الکترونیک و انجام عملیات پیشرفته دارد

جنگنده F-35 Lightning II یکی از مهم‌ترین پروژه‌های نظامی ایالات متحده در قرن بیست‌ویکم است؛ این هواپیما با ترکیب فناوری رادارگریزی، حسگرهای پیشرفته، رایانه‌های پردازش اطلاعات و توانایی حمل انواع تسلیحات هدایت‌شونده، تعریف تازه‌ای از جنگ هوایی ارائه می‌دهد. این جنگنده نسل پنجم برای انجام مأموریت‌های مختلف، از نبرد هوا به هوا و حمله به اهداف زمینی گرفته تا شناسایی، جنگ الکترونیک و پشتیبانی از نیروهای مشترک طراحی شده است.

تفاوت اصلی F-35 با بسیاری از جنگنده‌های قدیمی‌تر در این نیست که صرفاً سریع‌تر پرواز می‌کند یا تسلیحات جدیدتری دارد؛ بلکه مزیت آن به توانایی شناسایی تهدیدها، ترکیب اطلاعات دریافتی از چند حسگر و انتقال داده‌های عملیاتی به دیگر هواپیماها و واحدهای نظامی مربوط می‌شود. به همین دلیل، این هواپیما در راهبرد نظامی آمریکا و متحدانش نقشی فراتر از یک جنگنده معمولی دارد.

برنامه ساخت F-35 همچنین یکی از بزرگ‌ترین پروژه‌های مشترک صنایع دفاعی جهان به شمار می‌رود. با وجود هزینه‌های بالای توسعه، تولید و نگهداری، کشورهای متعددی در اروپا، آسیا و آمریکای شمالی آن را برای نوسازی ناوگان هوایی خود انتخاب کرده‌اند.

در این مقاله، تاریخچه توسعه، مشخصات فنی، تفاوت سه مدل اصلی، فناوری‌های کلیدی، مأموریت‌های عملیاتی، قیمت و جایگاه F-35 در مقایسه با جنگنده‌های پیشرفته روسیه و چین را بررسی می‌کنیم.

تاریخچه ساخت جنگنده F-35؛ از طرح JSF تا ورود به خدمت

ریشه پروژه F-35 به دهه ۱۹۹۰ میلادی بازمی‌گردد؛ زمانی که ارتش آمریکا به دنبال طراحی جنگنده‌ای چندمنظوره بود که بتواند بخشی از نیازهای نیروی هوایی، تفنگداران دریایی و نیروی دریایی را با یک خانواده هواپیما برطرف کند. هدف این بود که به جای توسعه چند هواپیمای کاملاً متفاوت، از یک طرح پایه مشترک با سه پیکربندی تخصصی استفاده شود.

این برنامه با نام Joint Strike Fighter یا JSF شناخته شد. شرکت لاکهید مارتین در رقابت با شرکت بوئینگ، نمونه آزمایشی X-35 را توسعه داد. در سال ۲۰۰۱، طرح لاکهید مارتین برای ادامه توسعه انتخاب شد و شرکت‌های نورثروپ گرومن و BAE Systems نیز در بخش‌های مختلف پروژه مشارکت کردند.

نمونه X-35 در رقابت‌های آزمایشی توانست توانایی برخاست کوتاه، پرواز مافوق صوت و فرود عمودی را در قالب برنامه آزمایشی مربوط به نسخه B نشان دهد. این دستاورد برای اثبات امکان توسعه یک خانواده جنگنده با قابلیت‌های عملیاتی متفاوت اهمیت زیادی داشت.

در سال ۲۰۰۶، نخستین نمونه تولیدی اولیه F-35A پرواز کرد. پس از آن، آزمایش‌های پروازی، توسعه نرم‌افزارها، ارزیابی تسلیحات و آزمون سامانه‌های رادارگریز ادامه یافت. پیچیدگی فنی برنامه، تغییر نیازهای عملیاتی و مشکلات نرم‌افزاری باعث شدند روند توسعه طولانی‌تر و پرهزینه‌تر از برنامه اولیه باشد.

F-35A در سال ۲۰۱۶ به قابلیت عملیاتی اولیه نیروی هوایی آمریکا رسید. نسخه F-35B نیز در سال ۲۰۱۵ برای عملیات تفنگداران دریایی آمریکا آماده اعلام شد و F-35C در سال ۲۰۱۹ به قابلیت عملیاتی اولیه نیروی دریایی آمریکا دست یافت.

در ادامه، کشورهای متحد آمریکا نیز به این برنامه پیوستند و سفارش‌های گسترده‌ای برای جایگزینی جنگنده‌های قدیمی خود ثبت کردند. امروز F-35 نه‌تنها یک هواپیمای رزمی، بلکه بخشی از شبکه مشترک اطلاعاتی و عملیاتی نیروهای هوایی و دریایی کشورهای بهره‌بردار است.

مشخصات فنی F-35 لایتنینگ ۲

F-35 از یک موتور توربوفن قدرتمند استفاده می‌کند که در نسخه‌های مختلف، با تغییرات مرتبط با ساختار هواپیما همراه است. با این حال، هنگام بررسی مشخصات این جنگنده باید به یک نکته مهم توجه کرد: موتور جت معمولاً با رانش بر حسب نیوتن یا کیلونیوتن معرفی می‌شود، نه گشتاور بر حسب نیوتن‌متر. همچنین، قدرت اسب بخار معیار استاندارد و مستقیمی برای معرفی عملکرد موتور جت جنگنده نیست.

مشخصه	مقدار
سازنده	لاکهید مارتین
کشور سازنده	ایالات متحده آمریکا
رده	جنگنده چندمنظوره نسل پنجم
طول	حدود ۱۵٫۷ متر
فاصله دو سر بال‌ها	حدود ۱۰٫۷ متر
ارتفاع	حدود ۴٫۴ متر
موتور	یک دستگاه توربوفن Pratt & Whitney F135
رانش موتور در حالت پس‌سوز	حدود ۱۹۱ کیلونیوتن
قدرت بر حسب اسب بخار	معیار استاندارد اعلام مشخصات موتور نیست
گشتاور موتور	به‌صورت نیوتن‌متر برای این موتور جت اعلام نمی‌شود
حداکثر سرعت	حدود ۱۹۳۰ کیلومتر بر ساعت، معادل ماخ ۱٫۶ در شرایط مرجع
برد پروازی با سوخت داخلی	بیش از ۲۱۷۰ کیلومتر، بر اساس مشخصات منتشرشده نیروی هوایی آمریکا
ارتفاع عملیاتی	بیش از ۱۵٬۰۰۰ متر
حداکثر وزن برخاست	حدود ۳۱٬۸۰۰ کیلوگرم
ظرفیت حمل تسلیحات	تا حدود ۸۱۶۰ کیلوگرم، بسته به پیکربندی
خدمه	یک خلبان
توپ داخلی	توپ ۲۵ میلی‌متری در نسخه A
قابلیت سوخت‌گیری هوایی	دارد

نکته درباره برد: برد انتقالی با سوخت داخلی با شعاع رزمی یکسان نیست. برد انتقالی به پرواز در شرایط مناسب برای طی مسافت طولانی مربوط می‌شود؛ درحالی‌که شعاع رزمی به مسیر رفت‌وبرگشت، نوع مأموریت، ارتفاع پرواز، تسلیحات، ذخیره سوخت و شرایط تهدید بستگی دارد. بنابراین، نباید عدد بیش از ۲۱۷۰ کیلومتر را به‌عنوان شعاع عملیاتی رزمی F-35 در نظر گرفت.

همچنین، سرعت حدود ۱۹۳۰ کیلومتر بر ساعت حداکثر سرعت اسمی این جنگنده است. سرعت واقعی در ارتفاع‌های مختلف و با توجه به شرایط جوی و پیکربندی تسلیحاتی تغییر می‌کند. این هواپیما برای پرواز مافوق صوت طراحی شده، اما سرعت بالا به‌تنهایی معیار برتری آن در نبرد نیست.

تفاوت مدل‌های F-35A، F-35B و F-35C

یکی از ویژگی‌های مهم برنامه F-35، توسعه سه نسخه تخصصی بر اساس یک طرح پایه مشترک است. این سه هواپیما از نظر فناوری رادارگریزی، معماری الکترونیکی و بسیاری از سامانه‌های مأموریتی شباهت دارند، اما برای استفاده در محیط‌های عملیاتی متفاوت ساخته شده‌اند.

۱. F-35A؛ نسخه متعارف نیروی هوایی

F-35A برای برخاست و فرود معمولی روی باندهای فرودگاه طراحی شده است. این نسخه نسبت به دو مدل دیگر ساختار ساده‌تری دارد و به دلیل نداشتن سامانه بالابر عمودی نسخه B، گزینه‌ای اقتصادی‌تر برای بسیاری از نیروهای هوایی محسوب می‌شود.

F-35A از توپ داخلی ۲۵ میلی‌متری استفاده می‌کند و توان حمل تسلیحات هوا به هوا و هوا به زمین را دارد. این مدل برای مأموریت‌های دفاع هوایی، حمله دقیق، شناسایی و عملیات مشترک طراحی شده است.

۲. F-35B؛ برخاست کوتاه و فرود عمودی

مهم‌ترین ویژگی F-35B توانایی برخاست کوتاه و فرود عمودی است. این قابلیت به کمک فن بالابر در بخش جلویی بدنه، محور انتقال قدرت و نازل چرخان موتور فراهم می‌شود.

F-35B برای تفنگداران دریایی آمریکا و استفاده از ناوهای تهاجمی آبی‌خاکی طراحی شده است؛ ناوهایی که برخلاف ناوهای هواپیمابر بزرگ، لزوماً عرشه پرواز مجهز به سامانه‌های متعارف پرتاب و بازیابی جنگنده ندارند.

وجود سامانه بالابر، طراحی این مدل را پیچیده‌تر می‌کند. ظرفیت سوخت داخلی و محموله تسلیحاتی آن نیز نسبت به برخی نسخه‌های دیگر محدودتر است. فرود عمودی علاوه بر مزیت عملیاتی، به مدیریت دقیق وزن، سوخت و شرایط محیطی نیاز دارد.

۳. F-35C؛ نسخه ویژه ناوهای هواپیمابر

F-35C برای عملیات از ناوهای هواپیمابر بزرگ نیروی دریایی آمریکا ساخته شده است. این مدل بال‌های بزرگ‌تری دارد تا هنگام برخاست و فرود روی عرشه، عملکرد آیرودینامیکی مناسب‌تری ارائه کند. نوک بال‌های آن نیز برای اشغال فضای کمتر در آشیانه ناو جمع می‌شود.

ساختار تقویت‌شده ارابه فرود و تجهیزات مربوط به فرود با کابل مهار، از دیگر تفاوت‌های این مدل است. F-35C به دلیل ظرفیت سوخت داخلی بیشتر و طراحی ویژه عملیات دریایی، برای مأموریت‌های دوربرد از ناو هواپیمابر مناسب است.

جدول زیر مهم‌ترین تفاوت‌های این سه مدل را نشان می‌دهد. اعداد برد و شعاع رزمی بر اساس پروفایل‌های اعلام‌شده برای مأموریت‌های هر نیرو هستند و مستقیماً با یکدیگر قابل جایگزینی نیستند.

مشخصات	F-35A	F-35B	F-35C
نوع برخاست و فرود	متعارف	برخاست کوتاه و فرود عمودی	عملیات ناونشین
	۱۵٫۷ متر	۱۵٫۶ متر
	۱۰٫۷ متر		۱۳٫۱ متر
ظرفیت سوخت داخلی	حدود ۸۲۷۸ کیلوگرم	حدود ۶۱۲۵ کیلوگرم	حدود ۸۹۶۰ کیلوگرم
	حدود ۱۹۳۰ کیلومتر بر ساعت
برد با سوخت داخلی	حدود ۲۲۰۰ کیلومتر یا بیشتر	حدود ۱۶۶۷ کیلومتر یا بیشتر
شعاع رزمی اعلام‌شده	بیش از ۱۰۹۳ کیلومتر	بیش از ۸۳۳ کیلومتر	بیش از ۱۱۰۰ کیلومتر
حداکثر محموله تسلیحاتی	حدود ۸۱۶۰ کیلوگرم	حدود ۶۸۰۰ کیلوگرم
کاربر اصلی آمریکایی	نیروی هوایی	تفنگداران دریایی	نیروی دریایی

این مقایسه نشان می‌دهد که انتخاب مدل مناسب فقط به سرعت یا تعداد تسلیحات بستگی ندارد. برای یک نیروی هوایی با باندهای متعارف، F-35A معمولاً انتخاب منطقی‌تری است؛ در مقابل، کشورهایی که به قابلیت عملیات از ناوهای هواپیمابر یا ناوهای آبی‌خاکی نیاز دارند، ممکن است به نسخه C یا B تمایل داشته باشند.

قیمت جنگنده F-35

قیمت F-35 به مدل، سال تولید، قرارداد خرید و تجهیزات مورد نیاز مشتری بستگی دارد. هزینه خرید یک هواپیمای جدید را نیز نباید با هزینه کامل بهره‌برداری از آن در طول چند دهه یکسان دانست.

بر اساس ارقام منتشرشده در سپتامبر ۲۰۲۶ برای هواپیماهای سری تولیدی جدید، متوسط هزینه پایه هر فروند به شرح زیر است. این ارقام هزینه تولید پایه یا Flyaway Cost را نشان می‌دهند و معادل هزینه کامل خرید، آموزش، زیرساخت و نگهداری نیستند.

مدل	قیمت پایه تقریبی هر فروند به دلار آمریکا
	۹۲ میلیون دلار
	۱۲۱٫۴ میلیون دلار
	۱۱۰٫۸ میلیون دلار

F-35A ارزان‌ترین نسخه در این مقایسه است؛ زیرا به سامانه‌های پیچیده برخاست کوتاه و فرود عمودی نیاز ندارد. قیمت بیشتر F-35B به طراحی ویژه بالابر و تغییرات ساختاری آن مربوط می‌شود. F-35C نیز به دلیل بال‌های بزرگ‌تر و تقویت‌های لازم برای عملیات ناونشین، هزینه پایه بالاتری از نسخه A دارد.

بااین‌حال، هزینه واقعی خرید برای هر کشور می‌تواند بسیار بیشتر باشد. قراردادهای بین‌المللی ممکن است شامل موتورهای یدکی، تسلیحات، شبیه‌سازهای پرواز، قطعات، آموزش خلبانان، تجهیزات تعمیر و نگهداری و پشتیبانی فنی باشند. از سوی دیگر، هزینه سوخت، تعمیرات، به‌روزرسانی نرم‌افزارها و آماده‌به‌کاری ناوگان در طول عمر عملیاتی هواپیما نیز اهمیت زیادی دارد.

بنابراین، مقایسه قیمت F-35 با جنگنده‌های روسی یا چینی باید با احتیاط انجام شود؛ زیرا قیمت اعلام‌شده برای یک هواپیمای صادراتی لزوماً شامل همان تجهیزات و خدماتی نیست که در قراردادهای آمریکایی ارائه می‌شوند.

مهندسی رادارگریز F-35؛ جزئیات پنهان در طراحی

رادارگریزی در F-35 نتیجه استفاده از یک فناوری منفرد نیست؛ بلکه مجموعه‌ای از تصمیم‌های مهندسی در طراحی بدنه، ورودی هوا، لبه‌های بال، محفظه‌های تسلیحاتی و مواد به‌کاررفته در سطح هواپیما است. هدف اصلی این طراحی، کاهش انرژی امواج راداری بازتاب‌شده به سمت گیرنده رادار دشمن است تا شناسایی و رهگیری هواپیما دشوارتر شود.

در یک هواپیمای متعارف، سطوح بزرگ و صاف، اتصالات بدنه و بخش‌هایی که زاویه مناسبی برای بازتاب امواج دارند، ممکن است انرژی رادار را به سمت منبع تابش بازگردانند. در طراحی پنهانکار، هندسه سطوح به‌گونه‌ای انتخاب می‌شود که بخش بیشتری از انرژی تابشی به جهات دیگری منحرف شود.

این موضوع به‌ویژه در محل اتصال سطوح اهمیت دارد. وقتی دو سطح با زاویه‌ای نزدیک به ۹۰ درجه یک گوشه بازتابنده تشکیل می‌دهند، امواج می‌توانند پس از چند بازتاب به سمت رادار بازگردند. به همین دلیل، طراحان جنگنده‌های پنهانکار تلاش می‌کنند چنین ساختارهایی را حذف کنند یا اثر راداری آن‌ها را کاهش دهند.

در F-35، لبه‌های بال، بخش‌هایی از دم و خطوط اصلی بدنه از الگوهای هندسی هماهنگی پیروی می‌کنند. این هماهنگی کمک می‌کند بازتاب‌های راداری در جهت‌های نامطلوب کاهش یابند. بااین‌حال، حذف کامل سطوح عمودی و افقی مانند آنچه در بمب‌افکن B-2 دیده می‌شود، برای یک جنگنده چندمنظوره مناسب نیست؛ زیرا چنین تغییری می‌تواند کنترل‌پذیری و مانورپذیری را تحت تأثیر قرار دهد.

به همین دلیل، F-35 باید میان دو نیاز مهم تعادل برقرار کند: کاهش بازتاب راداری و حفظ عملکرد آیرودینامیکی در مانورهای رزمی. این تعادل یکی از دشوارترین بخش‌های طراحی جنگنده‌های نسل پنجم است.

نقش لبه‌های دندانه‌دار و پوشش‌های ویژه

یکی از جزئیات قابل توجه در طراحی هواپیما، شکل برخی درزها و دریچه‌های بدنه است. در بخش‌هایی مانند دریچه‌های دسترسی فنی، محفظه ارابه فرود و درهای محفظه تسلیحات، شکل لبه‌ها به‌گونه‌ای طراحی می‌شود که بازتاب‌های ناخواسته کاهش پیدا کنند.

لبه‌های دندانه‌دار می‌توانند الگوی بازتاب امواج را تغییر دهند و از ایجاد برخی بازتاب‌های قوی و متمرکز جلوگیری کنند. همچنین، در برخی نواحی از مواد و پوشش‌های تخصصی برای کنترل رفتار امواج الکترومغناطیسی استفاده می‌شود.

مواد جاذب نیز در کاهش بازتاب سهم دارند. این مواد بخشی از انرژی موج الکترومغناطیسی را جذب می‌کنند و مانع از بازتاب کامل آن می‌شوند. انتخاب مواد مناسب، ضخامت پوشش، نحوه اتصال قطعات و کیفیت سطح بدنه همگی بر عملکرد نهایی تأثیر می‌گذارند.

ورودی هوای موتور؛ ترکیب آیرودینامیک و رادارگریزی

ورودی هوای موتور از بخش‌هایی است که طراحی آن تأثیر مستقیمی بر عملکرد پروازی و ویژگی‌های رادارگریزی دارد. موتور جت برای تولید رانش به جریان پیوسته و مناسب هوا نیاز دارد. اگر هوای ورودی دچار آشفتگی شدید شود یا فشار آن کاهش یابد، عملکرد موتور می‌تواند افت کند.

از طرف دیگر، مسیر ورودی هوا نباید به شکلی باشد که امواج راداری به‌راحتی به بخش‌های داخلی موتور برخورد کنند و بازتاب قابل توجهی ایجاد شود. این مسئله به‌ویژه به دلیل وجود قطعات فلزی موتور اهمیت دارد.

در برخی جنگنده‌های قدیمی‌تر، برای جداکردن لایه مرزی هوا از جریان ورودی موتور از قطعاتی استفاده می‌شد که فاصله‌ای میان ورودی و سطح بدنه ایجاد می‌کردند. چنین ساختاری می‌تواند از ورود هوای کم‌سرعت و آشفته جلوگیری کند، اما ممکن است به افزایش وزن، مقاومت آیرودینامیکی و پیچیدگی سطح خارجی منجر شود.

در طراحی F-35 از ورودی هوای بدون جداکننده متعارف با نام DSI یا Diverterless Supersonic Inlet استفاده شده است. در این ساختار، برجستگی شکل‌داده‌شده در کنار ورودی هوا به مدیریت جریان کمک می‌کند و بخشی از لایه مرزی را از مسیر اصلی ورودی دور نگه می‌دارد.

مزیت این طراحی آن است که می‌تواند نیاز به قطعات جداکننده اضافی را کاهش دهد و در عین حال به کنترل جریان هوا کمک کند. کاهش تعداد قطعات و اتصالات نیز از نظر وزن و هزینه ساخت اهمیت دارد.

بااین‌حال، ورودی هوای موتور باید در محدوده وسیعی از سرعت‌ها و زوایای حمله عملکرد مناسبی داشته باشد. هواپیمایی مانند F-35 ممکن است در شرایط مختلف پرواز، از پیمایش عادی تا مانورهای شدید، با جریان‌های متفاوتی روبه‌رو شود. بنابراین، طراحی ورودی هوا صرفاً برای کاهش بازتاب راداری انجام نمی‌شود؛ بلکه پایداری جریان و تأمین هوای مناسب برای موتور نیز ضروری است.

سامانه مقابله با موشک‌ها؛ دفاع فراتر از فریب حرارتی

یکی از تصورات نادرست درباره جنگنده‌های پنهانکار این است که کاهش سطح مقطع راداری، آن‌ها را در برابر تمام سامانه‌های پدافندی مصون می‌کند. در واقع، حتی یک هواپیمای پنهانکار نیز ممکن است شناسایی شود و در معرض حمله موشک‌های هدایت‌شونده قرار گیرد. به همین دلیل، F-35 از مجموعه‌ای از تجهیزات دفاعی برای افزایش احتمال بقا استفاده می‌کند.

فریب‌دهنده‌های حرارتی یا فلرها برای مقابله با برخی موشک‌های گرمایاب کاربرد دارند. این تجهیزات با ایجاد منبع حرارتی جایگزین، می‌توانند تلاش موشک برای دنبال‌کردن هواپیما را مختل کنند. بااین‌حال، فلرها به‌تنهایی راهکاری برای مقابله با موشک‌های راداری نیستند.

در برابر تهدیدهای راداری، سامانه‌های هشدار، جنگ الکترونیک و فریب‌دهنده‌های مناسب اهمیت پیدا می‌کنند. جنگ الکترونیک به‌طور کلی شامل شناسایی انتشارهای الکترومغناطیسی، تحلیل تهدید و استفاده از روش‌های مناسب برای مختل‌کردن یا گمراه‌کردن سامانه‌های دشمن است.

در برخی پیکربندی‌های F-35، از فریب‌دهنده راداری یدک‌کش نیز استفاده می‌شود. این تجهیزات می‌توانند در فاصله‌ای از هواپیما قرار بگیرند و با ایجاد سیگنال‌های فریبنده، در عملکرد برخی سامانه‌های رهگیری اختلال ایجاد کنند. هدف این است که موشک به جای هواپیمای اصلی، سیگنال فریب‌دهنده را دنبال کند یا در فرایند رهگیری دچار مشکل شود.

کارایی این روش‌ها به نوع موشک، شیوه هدایت آن، شرایط درگیری و قابلیت‌های سامانه‌های مقابل بستگی دارد. هیچ سامانه دفاعی تضمین نمی‌کند که هواپیما در تمام شرایط از اصابت موشک در امان بماند.

اهمیت این مجموعه دفاعی در آن است که رادارگریزی را با قابلیت‌های دیگر ترکیب می‌کند. اگر احتمال کشف کاهش یابد، اطلاعات تهدیدها سریع‌تر پردازش شود و سامانه‌های دفاعی نیز بتوانند در شرایط مناسب واکنش نشان دهند، احتمال موفقیت مأموریت افزایش پیدا می‌کند.

فن بالابر F-35B؛ چگونه یک جنگنده به‌صورت عمودی فرود می‌آید؟

پیچیده‌ترین تفاوت مهندسی F-35B با دو نسخه دیگر، سامانه برخاست کوتاه و فرود عمودی آن است. این هواپیما باید بتواند در شرایطی که باند بلند در اختیار ندارد، از یک عرشه محدود برخیزد و سپس بدون نیاز به باند متعارف فرود بیاید.

برای تحقق این هدف، طراحان به جای استفاده از چند موتور مستقل عمودی، سامانه‌ای را توسعه دادند که از موتور اصلی نیرو می‌گیرد و آن را میان رانش رو به عقب و نیروی بالابر عمودی توزیع می‌کند.

در بخش جلویی بدنه F-35B، فن بالابری نصب شده است که از طریق محور انتقال قدرت و جعبه‌دنده به موتور اصلی متصل می‌شود. هنگام فعال‌شدن حالت برخاست کوتاه یا فرود عمودی، کلاچ و سامانه انتقال قدرت، نیروی لازم را به فن منتقل می‌کنند. این فن هوای محیط را می‌کشد و به سمت پایین هدایت می‌کند تا نیروی بالابر در بخش جلویی هواپیما ایجاد شود.

در بخش عقب نیز نازل موتور قابلیت چرخش دارد. این نازل که از چند بخش متحرک تشکیل شده است، می‌تواند جهت رانش را از حالت معمول به سمت پایین تغییر دهد. با ترکیب نیروی فن بالابر در جلو و رانش رو به پایین در عقب، هواپیما قادر می‌شود وزن خود را در حالت معلق تحمل کند.

نقش کنترل الکترونیکی در پرواز معلق

ایجاد نیروی بالابر به‌تنهایی کافی نیست. هواپیما باید در زمان انتقال از پرواز افقی به حالت معلق، تعادل خود را حفظ کند. کوچک‌ترین تغییر نامناسب در توزیع نیرو می‌تواند بر زاویه بدنه، چرخش و پایداری تأثیر بگذارد.

در F-35B، سامانه‌های کنترل پرواز و رایانه‌های هواپیما اطلاعات حسگرها را پردازش می‌کنند و فرمان‌های لازم را برای تنظیم جهت رانش و سطوح کنترلی صادر می‌کنند. هوای فشرده استخراج‌شده از موتور نیز به نازل‌های کنترلی نزدیک بال‌ها هدایت می‌شود تا به کنترل چرخش حول محور طولی کمک کند.

به این ترتیب، برخلاف تصور ساده‌ای که ممکن است از فرود عمودی وجود داشته باشد، خلبان صرفاً با تغییر زاویه موتور، هواپیما را در هوا نگه نمی‌دارد. این فرایند به هماهنگی دقیق میان موتور، فن بالابر، نازل عقب و سامانه کنترل پرواز وابسته است.

فن بالابر F-35B نیز به‌گونه‌ای طراحی شده که وزن آن تا حد امکان محدود باشد. استفاده از اجزای یکپارچه در ساخت برخی قطعات چرخان، به کاهش اتصالات و افزایش کارایی ساختاری کمک می‌کند. بااین‌حال، وجود این سامانه وزن و فضای داخلی هواپیما را تحت تأثیر قرار می‌دهد؛ فضایی که در نسخه‌های دیگر می‌تواند برای سوخت بیشتر مورد استفاده قرار گیرد.

چرا F-35B در فرود عمودی محدودیت دارد؟

فرود عمودی به معنای امکان فرود در هر شرایطی نیست. وزن هواپیما، مقدار سوخت باقی‌مانده، تسلیحات حمل‌شده، دمای هوا و شرایط محیطی بر امکان اجرای این مانور تأثیر می‌گذارند.

در این وضعیت، موتور و سامانه بالابر باید نیروی کافی برای تحمل وزن هواپیما ایجاد کنند. هرچه وزن بیشتر باشد، نیاز به رانش نیز افزایش می‌یابد. به همین دلیل، عملیات عمودی با محدودیت‌هایی همراه است و استفاده از برخاست کوتاه می‌تواند در شرایط مناسب، امکان حمل بار بیشتری را فراهم کند.

در برخاست کوتاه، هواپیما بخشی از نیروی بالابر را از بال‌ها دریافت می‌کند و بخشی از رانش موتور نیز در جهت مناسب تنظیم می‌شود. در نتیجه، نیازی نیست تمام وزن هواپیما از لحظه آغاز حرکت فقط با نیروی عمودی موتور تحمل شود.

این قابلیت به F-35B اجازه می‌دهد از عرشه ناوهای آبی‌خاکی استفاده کند؛ شناورهایی که برای پشتیبانی از عملیات تفنگداران دریایی طراحی شده‌اند و الزاماً به سامانه‌های پرتاب متعارف ناوهای هواپیمابر بزرگ مجهز نیستند.

موتور F-35؛ قدرت بالا هماهنگ با اهداف نظامی

موتور F135 ساخت شرکت پرت اند ویتنی، قلب سامانه پیشران F-35 است. این موتور از خانواده موتورهای توربوفن پیشرفته نظامی به شمار می‌رود و برای ایجاد رانش بالا در یک هواپیمای تک‌موتوره طراحی شده است.

در موتور جت، نیروی رانش از شتاب‌دادن به جریان هوا و خروج گازها ایجاد می‌شود. بنابراین، توانایی موتور را نمی‌توان تنها با یک عدد اسب بخار یا گشتاور توصیف کرد. رانش بر حسب نیوتن یا کیلونیوتن، معیار مستقیم‌تری برای معرفی عملکرد آن است.

در نسخه F-35B، موتور باید علاوه بر تولید رانش برای پرواز معمولی، امکان انتقال بخشی از قدرت مکانیکی به فن بالابر را نیز فراهم کند. در حالت فرود عمودی، این هماهنگی اهمیت حیاتی دارد؛ زیرا فن بالابر و نازل عقب باید نیروی کافی و متعادل تولید کنند.

یکی از مصالحه‌های طراحی F-35، تفاوت نیازهای پرواز معمولی با الزامات فرود عمودی است. سامانه بالابر برای مأموریت خاص نسخه B ضروری است، اما در پرواز افقی نقش مستقیم مشابهی در ایجاد رانش ندارد. این سامانه همچنین وزن و فضای قابل استفاده برای سوخت را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

در مقابل، طراحی موتور با نسبت گذردهی مناسب و جریان هوای بالا به تأمین رانش مورد نیاز کمک می‌کند. انتخاب این ویژگی‌ها باید میان مصرف سوخت، اندازه موتور، دمای کاری، سرعت پرواز و توانایی تولید رانش تعادل برقرار کند.

به همین دلیل، F-35 را نمی‌توان صرفاً بر اساس حداکثر سرعت با جنگنده‌هایی مانند F-22 یا Su-57 مقایسه کرد. F-35 برای مأموریت‌های چندمنظوره و شبکه‌محور توسعه یافته است و در نسخه B، قابلیت عملیات از عرشه‌های کوتاه نیز به این مجموعه افزوده می‌شود. این اولویت‌ها بر طراحی موتور و بدنه تأثیر مستقیم دارند.

کلاه خلبان F-35؛ تبدیل اطلاعات پیچیده به تصویر عملیاتی

در جنگنده‌های قدیمی‌تر، خلبان برای مشاهده اطلاعات پروازی و راداری به نمایشگرها و ابزارهای نصب‌شده در کابین وابستگی بیشتری داشت. این شیوه می‌تواند هنگام انجام مانورهای پیچیده، توجه خلبان را میان ابزارهای مختلف تقسیم کند.

در F-35، نمایشگر نصب‌شده روی کلاه خلبان بخش مهمی از رابط میان انسان و سامانه‌های الکترونیکی هواپیما است. اطلاعات پروازی، داده‌های حسگرها و اطلاعات مورد نیاز برای آگاهی موقعیتی می‌توانند مستقیماً در میدان دید خلبان نمایش داده شوند.

این سامانه با داده‌های حسگرهای نصب‌شده در نقاط مختلف هواپیما کار می‌کند. تصاویر و اطلاعات پس از پردازش رایانه مرکزی، در قالبی قابل استفاده برای خلبان ارائه می‌شوند. یکی از قابلیت‌های مهم این معماری، کمک به مشاهده محیط اطراف هواپیما حتی در شرایطی است که بدنه یا کابین دید مستقیم را محدود می‌کند.

سامانه دید فروسرخ توزیع‌شده نیز می‌تواند در افزایش آگاهی موقعیتی و مشاهده تهدیدهای احتمالی نقش داشته باشد. بااین‌حال، کیفیت تصویر و عملکرد نهایی به حسگرها، شرایط محیطی و پردازش داده‌ها وابسته است و نباید آن را به معنای دید کامل و بدون محدودیت از تمام موانع تعبیر کرد.

اهمیت این فناوری تنها در نمایش تصاویر بیشتر نیست؛ بلکه در کاهش زمان لازم برای درک وضعیت میدان نبرد است. هنگامی که اطلاعات رادار، حسگرهای فروسرخ و ارتباطات شبکه‌ای با یکدیگر ترکیب می‌شوند، خلبان می‌تواند بدون بررسی جداگانه هر منبع، تصویر منسجم‌تری از تهدیدها دریافت کند.

این ویژگی، در کنار ارتباطات امن میان جنگنده‌ها، به F-35 اجازه می‌دهد نقش یک گره اطلاعاتی را در عملیات مشترک ایفا کند. در چنین ساختاری، ارزش هواپیما تنها به تسلیحات حمل‌شده یا عملکرد پروازی آن محدود نیست؛ بلکه اطلاعاتی که جمع‌آوری و منتقل می‌کند نیز می‌تواند بر عملکرد سایر نیروها تأثیر بگذارد.

دیگر تجهیزات پیشرفته‌ی F-35

رادار AESA به F-35 امکان می‌دهد اهداف هوایی و زمینی را شناسایی و رهگیری کند. این فناوری در کنار پردازش پیشرفته سیگنال، برای عملکرد چندمنظوره و آگاهی موقعیتی اهمیت دارد.

سامانه دید فروسرخ و هدف‌گیری الکترواپتیکی

سامانه توزیع‌شده دید فروسرخ یا DAS از چند حسگر برای ایجاد آگاهی محیطی پیرامون هواپیما استفاده می‌کند. سامانه EOTS نیز برای شناسایی، مشاهده و هدف‌گیری دقیق طراحی شده است. این تجهیزات در کنار نمایشگر نصب‌شده روی کلاه خلبان، اطلاعات لازم را در اختیار او قرار می‌دهند.

محفظه داخلی تسلیحات

F-35 می‌تواند تسلیحات متناسب با مأموریت را در محفظه‌های داخلی حمل کند. این طراحی به حفظ ویژگی‌های رادارگریزی کمک می‌کند. در شرایطی که کاهش سطح مقطع راداری اولویت کمتری دارد، استفاده از جایگاه‌های خارجی نیز امکان‌پذیر است.

جنگ الکترونیک و ارتباطات شبکه‌ای

سامانه‌های جنگ الکترونیک برای شناسایی، تحلیل و مقابله با تهدیدهای الکترومغناطیسی اهمیت دارند. ارتباطات شبکه‌ای نیز به F-35 اجازه می‌دهد به‌عنوان یکی از گره‌های اطلاعاتی عملیات مشترک عمل کند. این ویژگی به‌ویژه در محیط‌هایی که چندین هواپیما، رادار زمینی، کشتی و سامانه پدافندی با یکدیگر همکاری می‌کنند، ارزشمند است.

برنامه ارتقای Block 4 نیز با هدف بهبود پردازش اطلاعات، سامانه‌های جنگ الکترونیک، شناسایی اهداف و یکپارچه‌سازی تسلیحات جدید دنبال می‌شود. تحقق همه قابلیت‌های پیش‌بینی‌شده به توسعه و آزمایش مستمر نرم‌افزار و سخت‌افزار وابسته است.

مهم‌ترین مأموریت‌های عملیاتی F-35

F-35 برای انجام مجموعه‌ای از مأموریت‌های رزمی طراحی شده است. برخلاف جنگنده‌هایی که تمرکز اصلی آن‌ها بر برتری هوایی یا حمله زمینی است، این هواپیما تلاش می‌کند چند نقش را در یک پلتفرم ترکیب کند.

• برتری هوایی و نبرد هوا به هوا: شناسایی و رهگیری هواپیماهای دشمن و استفاده از موشک‌های هوا به هوا.
• حمله دقیق به اهداف زمینی: حمل بمب‌های هدایت‌شونده و تسلیحات مناسب برای انهدام اهداف نظامی.
• سرکوب پدافند هوایی: شناسایی و حمله به سامانه‌های راداری و پدافندی، با استفاده از رادارگریزی، اطلاعات حسگرها و تسلیحات متناسب با مأموریت.
• شناسایی و جمع‌آوری اطلاعات: کشف و طبقه‌بندی تهدیدها و انتقال اطلاعات به دیگر واحدهای نظامی.
• جنگ الکترونیک و پشتیبانی اطلاعاتی: کمک به ایجاد تصویر مشترک از میدان نبرد و افزایش آگاهی موقعیتی نیروهای خودی.
• عملیات دریایی: اجرای مأموریت‌های رزمی از ناوهای هواپیمابر یا ناوهای آبی‌خاکی، متناسب با نسخه هواپیما.

سابقه‌ی F-35 در جنگ و رزم واقعی

در ۲۷ سپتامبر ۲۰۱۸، یک F-35B متعلق به تفنگداران دریایی آمریکا از ناو آبی‌خاکی USS Essex برای حمله به اهدافی در افغانستان استفاده شد. این مأموریت قابلیت عملیات از دریا و پشتیبانی از نیروهای زمینی را نشان داد.

در ۳۰ آوریل ۲۰۱۹ نیز دو فروند F-35A نیروی هوایی آمریکا در عراق، با استفاده از بمب‌های هدایت‌شونده JDAM، به یک شبکه تونلی و انبار تسلیحات متعلق به داعش حمله کردند. این مأموریت نخستین استفاده رزمی اعلام‌شده از F-35A توسط ارتش آمریکا بود.

مقایسه F-35 با جنگنده‌های پیشرفته روسیه و چین

مهم‌ترین رقبای قابل مقایسه با F-35 در روسیه و چین، جنگنده‌های Su-57 و Chengdu J-20 هستند. هر سه هواپیما برای فعالیت در محیط‌های رزمی پیشرفته طراحی شده‌اند، اما تفاوت‌هایی در مأموریت اصلی، بلوغ عملیاتی، ساختار ناوگان و میزان اطلاعات منتشرشده درباره عملکرد آن‌ها وجود دارد.

۱. سوخو Su-57 روسیه

سوخو Su-57 جنگنده نسل پنجم روسیه است که توسط شرکت سوخو توسعه یافته است. این هواپیما برای ترکیب قابلیت‌های رادارگریزی، مانورپذیری بالا، حمل تسلیحات داخلی و خارجی و انجام مأموریت‌های هوا به هوا و هوا به زمین طراحی شده است.

Su-57 در مقایسه با F-35 بیشتر بر ترکیب رادارگریزی با عملکرد آیرودینامیکی و مانورپذیری تأکید دارد. طراحی بدنه و موتورهای آن برای انجام نبردهای هوایی و حمله به اهداف زمینی در نظر گرفته شده است.

بااین‌حال، مقایسه این دو هواپیما دشوار است؛ زیرا اطلاعات عمومی درباره سطح واقعی رادارگریزی، عملکرد حسگرها، کیفیت نرم‌افزارها و کارایی سامانه‌های جنگ الکترونیک Su-57 محدودتر از اطلاعات موجود درباره F-35 است. همچنین، سوخو 57 عملا در هیچ رزمایش واقعی حضور نداشته و سابقه عملیاتی ندارد.

۲. چنگدو J-20 چین

J-20 جنگنده پنهانکار دوربرد چین است که با هدف افزایش توان نیروی هوایی این کشور در عملیات پیشرفته و گسترش قدرت هوایی توسعه یافته است. ابعاد نسبتاً بزرگ، طراحی آیرودینامیکی ویژه و محفظه‌های داخلی تسلیحات از ویژگی‌های شاخص آن هستند.

تحلیلگران نظامی، J-20 را به‌ویژه برای مأموریت‌های دوربرد، مقابله با اهداف هوایی مهم و عملیات در منطقه هند و اقیانوس آرام قابل توجه می‌دانند. بااین‌حال، مشخصات دقیق بعضی از سامانه‌های آن، عملکرد موتورهای نسخه‌های مختلف و سطح واقعی رادارگریزی به‌صورت کامل در منابع عمومی منتشر نشده است.

در مقایسه با F-35، تفاوت مهم این است که هواپیمای امریکایی از ابتدا برای ترکیب گسترده مأموریت‌های هوا به هوا، حمله زمینی، شناسایی و عملیات مشترک طراحی شده است؛ درحالی‌که درباره اولویت‌های عملیاتی J-20، مأموریت‌های دوربرد و مقابله با اهداف ارزشمند هوایی اهمیت ویژه‌ای دارند.

جدول مقایسه سه جنگنده

		Su-57	J-20
	آمریکا	روسیه	چین
نسل	پنجم
مأموریت شاخص	چندمنظوره و شبکه‌محور	چندمنظوره با تأکید بر نبرد هوایی	رادارگریزی و عملیات هوایی دوربرد
حداکثر سرعت تقریبی	۱۹۳۰ کیلومتر بر ساعت	حدود ۲۴۰۰ کیلومتر بر ساعت، بر اساس ارقام اعلام‌شده	برآوردها متفاوت‌اند؛ حدود ۲۱۰۰ کیلومتر بر ساعت یا بیشتر گزارش شده است
رانش موتور		بسته به موتور و پیکربندی متفاوت است	بسته به نسخه و موتور متفاوت است
	معیار استاندارد موتور جت نیست
	به‌صورت نیوتن‌متر اعلام نمی‌شود
بلوغ عملیاتی	تولید انبوه و بهره‌برداری گسترده بین‌المللی	تولید و بهره‌برداری با مقیاسی محدود	بهره‌برداری عملیاتی و توسعه مستمر
قیمت هر فروند	حدود ۹۲ میلیون دلار برای F-35A در لات‌های جدید	نامشخص

توجه: سرعت‌های Su-57 و J-20 و سایر مشخصات این دو هواپیما بر اساس اطلاعات عمومی و گزارش‌های منتشرشده هستند و ممکن است به نسخه، ارتفاع و شرایط پرواز وابسته باشند. ارقام قیمت قابل مقایسه و تأییدشده برای هر سه هواپیما در یک مبنای قراردادی واحد وجود ندارد.

کدام جنگنده برتر است؟

پاسخ به این پرسش به نوع مأموریت بستگی دارد. اگر معیار اصلی، یکپارچگی حسگرها، ارتباطات شبکه‌ای، عملیات مشترک و گستردگی تجربه عملیاتی باشد، F-35 از نقاط قوت مهمی برخوردار است. همچنین، تولید انبوه و حضور آن در ناوگان کشورهای متعدد، فرصت بیشتری برای توسعه پشتیبانی، آموزش و همکاری بین‌المللی فراهم کرده است.

در مقابل، Su-57 با تأکید بر مانورپذیری و عملکرد پروازی بالا توسعه یافته و J-20 نیز برای تقویت توان هوایی دوربرد چین اهمیت راهبردی دارد. سرعت بیشتر یک جنگنده به‌تنهایی به معنای برتری آن در نبرد نیست؛ همان‌طور که سطح رادارگریزی ادعاشده یا تعداد موشک‌ها نیز به‌تنهایی نتیجه نبرد را مشخص نمی‌کنند.

عوامل دیگری مانند کیفیت آموزش خلبانان، پشتیبانی راداری، جنگ الکترونیک، نوع تسلیحات، شرایط جغرافیایی و توانایی شناسایی دشمن پیش از کشف‌شدن، در نتیجه نهایی تأثیرگذار هستند. به همین دلیل، بدون دسترسی به داده‌های کامل و آزمون‌های مستقل هم‌سطح، رتبه‌بندی قطعی این سه جنگنده قابل دفاع نیست.

تماشاکنید: چرا فناوری‌های F-35 اهمیت راهبردی دارند؟

جنگنده F-35 لایتنینگ ۲ حاصل تلاش برای ترکیب رادارگریزی، قدرت پردازش اطلاعات، تسلیحات پیشرفته و ارتباطات شبکه‌ای در یک خانواده هواپیمای رزمی است. سه نسخه A، B و C نیز امکان استفاده از این فناوری‌ها را در پایگاه‌های زمینی، ناوهای آبی‌خاکی و ناوهای هواپیمابر فراهم می‌کنند.

سرعت حدود ۱۹۳۰ کیلومتر بر ساعت، برد پروازی بیش از ۲۱۷۰ کیلومتر برای نسخه A در شرایط اعلام‌شده و رانش حدود ۱۹۱ کیلونیوتن، بخشی از توان فنی این هواپیما را نشان می‌دهند. بااین‌حال، مهم‌ترین مزیت F-35 را باید در ترکیب اطلاعات حسگرها، رادارگریزی و همکاری با دیگر نیروهای نظامی جست‌وجو کرد.

قیمت پایه حدود ۹۲ میلیون دلار برای نسخه A در تولیدات جدید، هزینه اولیه قابل توجهی محسوب می‌شود؛ اما نسخه B به دلیل سامانه برخاست کوتاه و فرود عمودی گران‌تر است و نسخه C نیز برای عملیات ناونشین طراحی شده است.

در نهایت، F-35 در کنار Su-57 روسیه و J-20 چین، یکی از مهم‌ترین نمایندگان نسل پنجم جنگنده‌های رزمی است. ارزیابی برتری آن‌ها باید علاوه بر مشخصات فنی، میزان آمادگی عملیاتی، فناوری‌های واقعی، هزینه نگهداری و عملکرد در مأموریت‌های مشخص را نیز در نظر بگیرد.