فانتوم F-4E چگونه توسعه یافت؟

فانتوم F-4E از بسیاری جهات، مهم ترین جنگنده فراصوت غربی است. هواپیمایی که رکورددار بیشترین تعداد تولیدی و طولانی ترین زمان خدمت در میان جنگنده های غربی است. در عین حال، فانتوم اولین جنگنده جت فراصوتی بود که هم برای عملیات از ناوهای هواپیمابر و هم از پایگاه های نیروهای هوایی ساخته شد. در این میان، مدل E این جنگنده، مهم ترین نمونه تولیدی این هواپیما است؛ هواپیمایی که برای غلبه بر کاستی های نمونه های اولیه این هواپیما با توجه به تجربیات جنگ ویتنام تولید شد و تقریباً تمام کشورهای خریدار فانتوم (به جزء انگلستان) این مدل را برای پاسخگویی به نیازهای گسترده و متنوع خود برگزیدند.

در این مقاله شما می توانید خلاصه ای از داستان این هواپیما، الزامات، نیازهای طراحی و مدل های دیگری که بر مبنای آن طراحی شده اند را مطالعه نمایید.

اولین درگیری هوایی فانتوم، در ماه ژوئن 1965 بود؛ زمانی که دو فروند جنگنده F-4B بمب افکن های نیروی دریایی را در عملیات بمباران پل هام رونگ (Ham Rong) موسوم به آرواره اژدها اسکورت می کردند، چهار فروند میگ 17 را که در حال پرواز در فاصله 56 کیلومتری بر فراز خلیج تونکین بودند، کشف کردند. سرعت نزدیک شدن جنگنده های میگ به فانتوم ها حدود 1100 نات (2000 کیلومتر بر ساعت) بود. فانتوم ها موفق شدند که روی دو فروند از هواپیماهای میگ 17 رادارشان را قفل کنند و هر کدام، یک موشک هدایت شونده راداری اسپارو را از فاصله 16 کیلومتری به سمت میگ ها شلیک کردند که هر دو به هدف برخورد کردند. دو فروند میگ دیگر دور زدند و گریختند. این دقیقاً همان نمونه کلاسیک عملیات رهگیری هوایی از روبرو بود که فانتوم برای انجام آن طراحی و ساخته شد.

برخلاف امواج

ولی با وجود تبلیغات گسترده پنتاگون و نیروی دریایی روی این پیروزی هوایی، فانتوم ها تقریباً هرگز موفق نشدند چنین موفقیتی را بار دیگر در جنگ ویتنام بدست آورند. به این دلیل که به خلبانان جنگنده های آمریکایی دستور داده شده بود که باید تمامی هواپیماهای دشمن را پیش از شلیک به سویشان، با چشم شناسایی کنند. مهم ترین دلیل آن هم ضعف سامانه تشخیص خودی از خصم (IFF) بود. مک نامارا، وزیر دفاع وقت ایالات متحده آمریکا، امیدوار بود که از تبلیغات منفی ای که سرنگونی یک هواپیمای خودی یا نیروهای هم پیمان یا جنگنده چینی ایجاد می کرد، اجتناب شود.

از آنجا که جنگنده های آمریکایی تا زمانی که میگ های ویتنامی را با چشم می دیدند، باید از شلیک خودداری می کردند، احتمال دیده شدن خود آنها بوسیله خلبانان میگ بیشتر می شد و در نتیجه، درگیری به رزم نزدیک هوایی منجر می شد و در چنان شرایطی، موشک های هدایت شونده راداری اسپارو بی مصرف بودند. از آنجا که فانتوم ها بیش از هر جنگنده ای به موشک های میان برد اسپارو متکی بودند، در نتیجه، تلاش های بسیاری به منظور افزایش کارآیی فانتوم ها برای رزم در فواصل نزدیک به عمل آمد.

تولد روح شکاری

توسعه F-4E در حقیقت تلاشی فنی برای غلبه بر این مشکل (ناتوانی در رزم نزدیک هوایی) بود؛ این مشکل آنقدر جدی بود که حتی در اکتبر 1963 فرماندهی هوایی تاکتیکی خواستار نمونه ای از فانتوم مسلح به توپ داخلی به عنوان جنگنده تهاجمی تاکتیکی شده بود. خلبانان نیروی هوایی انتظار موقعیت های بسیاری را داشتند که در آن توپ می توانست موثرتر از موشک های هوا به هوا باشد و در نتیجه، از غلاف های خارجی توپ که در آویزگاه مرکزی زیر بدنه نصب می شد، استفاده می کردند. اینکار نه فقط مانع از حمل سوخت یا مهمات در آویزگاه مرکزی زیر بدنه می شد، بلکه آزمایش ها نشان می دادند که لرزش آویزگاه توپ خارجی، منجر به پراکندگی گلوله های شلیک شده می شود و در نتیجه، احتمال اصابت گلوله ها به هدف بسیار کاهش پیدا می کرد. در نتیجه، نیروی هوایی طرح ساخت جنگنده جدید F-4E با توپ داخلی 20 میلیمتری ام 61 ولکان را در اکتبر 1965 تصویب کرد و توسعه آن را با توجه به آمارهای رزمی جنگ ویتنام که ارزش رزمی توپ هواپیما را نشان می دادند، سرعت داد. با این حال، نصب توپ داخلی در فانتوم، مشکلات بسیاری را سبب شد. برای تامین فضا برای توپ، مک دانل داگلاس اقدام به ساخت پیش نمونه YF-4E با حذف دوربین های شناسایی از دماغه درازتر هواپیمای RF-4C کرد. با کمک شرکت جنرال الکتریک، سازنده توپ M-61، مک دانل داگلاس لرزه گیری را طراحی کرد تا از صدمه وارده به تجهیزات حساس الکترونیکی هواپیما در حین شلیک توپ با نواخت 100 تیر بر ثانیه، جلوگیری شود. آنها در ضمن، یک پخش کننده دود در دهانه توپ طراحی کردند تا مانع از مکش دود توپ بوسیله موتور هواپیما شود. مهندسین برای هدفگیری توپ، یک شانه هدف گیری ساده و یک کامپیوتر برای هدایت آتش هم طراحی کردند.

اولین نمونه

اولین پیش نمونه F-4E در ماه آگوست 1965 اولین پرواز خود را انجام داد. این در حالی است که نخستین فانتوم E در 30 ژوئن 1967 اولین پرواز خود را انجام داد. با این حال، ورود این هواپیما به خدمت به سختی توانست، موقعیت جنگی نیروی هوایی آمریکا در ویتنام را تغییر دهد. زیرا تنها یک هفتم پیروزی های هوایی نیروی هوایی با استفاده از توپ بود و هیچکدام هم بوسیله F-4E بدست نیامد. با این حال، افزودن توپ منجر به افزایش انعطاف برنامه ریزی عملیات شد. در واقع این موضوع، اشاره قدرتمندی بود مبنی بر اینکه خلبانان نیروی هوایی بیشتر از اینکه مدیر سامانه های موشکی باشند، خلبانان جنگنده های توپدار با توانایی انجام نبرد نزدیک هوایی (Dogfight) و گلوله باران زمینی همانند جنگنده های قبلی این نیرو هستند. مشکل دیگر آن بود که فانتوم به عنوان یک هواپیمای رهگیر (Interceptor) و نه یک جنگنده (Fighter) طراحی شده بود، آن هم در زمانی که تصور می شد که دوران مانورهای رزمی به سر آمده است و نیازی به آن نیست. به علاوه، فانتوم یک مشکل طراحی هم داشت؛ مشکل واماندگی (Stall) و فرچرخ (Spin). در مانورهایی با زوایای حمله بالا در سرعت کم یا حتی با وزن زیاد، این هواپیما به سادگی از کنترل خارج می شد. در ارتفاع بیش از 10000 فوت (3000 متر)، کنترل مجدد هواپیما امکان پذیر بود، ولی در ارتفاع کمتر از آن، سوانح زیادی اتفاق افتاد. در زمان صلح، خلبانان آموزش می دیدند که از این شرایط پُر خطر اجتناب کنند. ولی بر فراز ویتنام شمالی در رویارویی با جنگنده های میگ و موشک های زمین به هوا، این کار امکانپذیر نبود و در نتیجه، ده ها فروند فانتوم تنها به همین دلیل، سقوط کردند. برای حل این مشکلات، برنامه ای با نام عقاب چابک (Agile Eagle) با هدف ارتقای مقدورات پروازی هواپیما انجام شد که شامل افزودن اِسلَت های مانوری به بخش لبه حمله بال هواپیما بود. این اسلت ها که به پیشنهاد شرکت مک دانل به بال ها اضافه شدند، به سرعت و بطور خودکار، با ورود هواپیما به زاویه حمله بیش از شش درجه فعال می شدند و نیروی برا (Life) را زمانی که به آن نیاز بسیاری وجود داشت، افزایش می دادند. این تغییرات بطور استاندارد در تمامی فانتوم هایی که پس از سال 1972 ساخته شدند، اعمال شد و البته در تمامی هواپیماهای پیش از این تاریخ هم نصب شد. در نهایت F-4E با این تغییرات خیلی زود به محبوب ترین گونه صادراتی فانتوم بدل شد.

مشتقات نمونه E فانتوم

با اینکه F-4E تنها یکی از چندین مدل فانتوم است، اما این نمونه به عنوان پایه، نه تنها برای ارتقا یا آزمایش فناوری های جدید، بلکه حتی برای نمونه های عملیاتی یا نمونه های پیشنهادی برای مدل های جدید فانتوم استفاده شد که در اینجا، به تعدادی از مهم ترین آنها اشاره می شود.

F-4F

این نمونه که در آغاز به عنوان نمونه یک نفره فانتوم برای رقابت در برنامه جنگنده بین المللی پیشنهاد شد (نورتروپ با جنگنده F-5E پیروز این رقابت بود)، بعدها بوسیله نیروی هوایی آلمان (به صورت نمونه دو نفره) انتخاب شد. مهم ترین تفاوت این نمونه با مدل استاندارد E شامل رادار ساده تر، نداشتن توانایی حمل موشک های راداری اسپارو، حذف سامانه سوختگیری هوایی، نداشتن تسلیحات و تجهیزات بمباران و… بود. این هواپیما در پی چندین بار ارتقا و بهسازی، سرانجام در سال 2013 از خدمت کنار گذاشته شد.

F-4G

دو نمونه هواپیما با شناسه G ساخته شد. یک نمونه برای نیروی دریایی و دیگری برای نیروی هوایی بر مبنای F-4E، با هدف سرکوب پدافند هوایی دشمن. برای انجام این ماموریت، تغییراتی در این مدل نسبت به مدل E داده شد که عبارتند از حذف توپ داخلی و نصب آنتن سامانه کشف رادار در غلاف زیر دماغه، نصب سامانه اخطار و آشیانه یابی راداری ای پی آر – 38 (APR-38 RHAWS). این سامانه با 52 آنتن خود، قادر به کشف تهدیدات راداری، تعیین فاصله با رادار تهدید به صورت غیر عامل (از طریق مثلث بندی) و هدف گیری تهدیدات با استفاده از موشک های ضدرادار شرایک، استاندارد ER و موشک هوا به سطح الکترواپتیکی ماوریک بود.

F-4CCV

این هواپیما که در اصل با استفاده از پیش نمونه مدل YF-4E ساخته شد، برای آزمایش سامانه کنترل پرواز قابل بقا (SFCS) سیستم پرواز با سیم (FBW) مورد استفاده قرار گرفت. بعدها، یک کانارد در بالای دهانه ورودی هوای موتور برای کاستن ثبات پروازی در این هواپیما نصب شد. سرانجام، پس از 30 پرواز آزمایشی، این هواپیما در پایان سال 1978 بازنشسته شد.

سوپر فانتوم

جامع ترین برنامه ارتقای فانتوم بود که در دهه 80 میلادی بوسیله شرکت بویینگ پیشنهاد شد. هدف از این برنامه، تکمیل یک هواپیمای رزمی قدرتمند و نسبتاً ارزان قیمت بود که قادر به مقابله با تهدیدات پیش بینی شده تا سال 2000 باشد. پیشنهاد بویینگ برای برنامه سوپر فانتوم شامل سه تغییر عمده و در عین حال جداگانه بود. این تغییرات، اول تغییر موتور G-79 با موتور توربوفن قوی تر P-1120 ساخت شرکت پرت اند ویتنی، دوم افزودن مخزن سوخت تطبیقی به زیر بدنه فانتوم و سوم ارتقای تجهیزات الکترونیکی بود. با این حال تلاش های بویینگ، برنامه سوپر فانتوم راه به جایی نبرد. زیرا بر اساس ارزیابی های نیروی هوایی، هزینه ارتقای بدنه قدیمی فانتوم با میانگین عمر 21 سال، 17 میلیون دلار تخمین زده می شد. در حالی که قیمت هر فروند F-16 نو با توان عملیاتی بسیار بیشتر از فانتوم تنها 13 میلیون دلار بود.

فانتوم جنگنده ای است که همچنان در ایران، ترکیه و ژاپن در حال خدمت می باشد.

منابع

مقاله علمی و آموزشی «فانتوم F-4E چگونه توسعه یافت؟»، نتیجه ی تحقیق و پژوهش، گردآوری، ترجمه و نگارش هیئت تحریریه پورتال یو سی (شما می توانید) می باشد. در این راستا مقاله مسعود حبیبی قهرمان نژاد در مجله دانستنیها، به عنوان منبع اصلی مورد استفاده قرار گرفته است.