الطائرات المقاتلة من الجيل الخامس والتقنيات الجديدة

تتميز الطائرات المقاتلة الحديثة من الجيل الخامس، مثل طائرة JSF F-35 وطائرة Raptor F-22 ، بتقنيات جديدة متطورة جداً، تشمل جميع مكونات صناعة الطائرة القتالية الحديثة - طائرة القرن الواحد والعشرين - بدءاً من الهيكل الخارجي ثم المحرك، وأنظمة الطيران (لاسيما قمرة القيادة وخوذة الطيار)، وأنظمة الملاحة الجوية وانظمة التسليح، ونظام الرادار، وغيرها من الانظمة الترابطية المتكاملة التي تعتبر بحق آخر ما توصلت اليه مهارات التصميم والانتاج، لصناعة طائرة المستقبل ذات التقنيات الشبحية والبصمات الالكترونية المنخفضة، بكفاءة قتالية عالية المستوى ومتعددة المهام، وذلك لتتناسب مع كافة متطلبات الحرب المستقبلية (حرب التمحور الشبكي والخفاء الجوي).

تشمل التقنيات الجديدة لطائرة المستقبل المقاتلة من الجيل الخامس الهيكل، المحرك، انظمة الرادار الجوي، مستشعرات البحث والمتابعة بالاشعة تحت الحمراء، أنظمة الطيران الالكترونية، التسليح، قمرة القيادة الزجاجية، أنظمة البيانات المدمجة لتعزيز الحيطة والحذر، وأنظمة الحرب الالكترونية والاسناد الالكتروني.
الهيكل : من اجل تخفيض وزن وتعقيدات تركيب وتثبيت مكونات هيكل الطائرة، مثل الجسم الرئيسي والاجنحة والذيل والزعانف ومجموعة عجلات الهبوط، وكل ما يتعلق بالديناميكية الجوية للطيران، تم تصميم هيكل الطائرة بحيث تشكل الاجنحة مع الجسم الرئيسي قطعةً واحدةً.

وبهدف تخفيض البصمة الرادارية إلى أدنى مستوى ممكن، صُممت الزوايا والحواف الامامية والخلفية بنفس الشكل الانسيابي الى الخلف ، في مجموعة الذيل والاجنحة، في حين تناسقت وضعية قمرة القيادة وانحدرت مع جسم الطائرة، وكذلك صُنعت فتحات حواضن الاسلحة والمعدات الاخرى المُعلقة على هيكل الطائرة، وبصورة خاصة من الاسفل، بعناية فائقة.

كما جرى تصنيع الهيكل من مواد تركيبية خفيفة الوزن، تقلل من انعكاسات الإشعاعات الرادارية، وجرى طلاؤه بدهان ومواد تمتص الموجات الالكترو – مغناطيسية، وكذلك تم تصميم وتصنيع جهاز الاحتراق اللاحق (Afterburner) بحيث يعكس اقل كمية من الاشعة تحت الحمراء، ويخفض من امكانية الكشف المعادي بالأنظمة العاملة بالأشعة تحت الحمراء.
المحرك : بما أن محرك الطائرة يمثل القوة الدافعة المؤثرة على كفاءتها من حيث الطيران والسرعة فوق الصوت ورشاقة المناورة وحمل ثقل الهيكل والانظمة والذخائر، والقدرة على الاقلاع والهبوط بدقة متناهية، والتسلق الى ارتفاعات شاهقة تصل الى 60 ألف قدم فوق سطح البحر، فإن طائرة الجيل الخامس لا بد وان تُجهّز بمحركين حديثين من نوع F119-100 أو بنفس المستوى، وبقوة دافعة تبلغ 156 كيلو نيوتن.

لذا يجب ان يحتوي المحرك (مهما كان نوعه أو منشأ صناعته)، على شفرات مروحية ذات أوتار واسعة جوفاء ، يجري تثبيتها في المرحلة الاولى للنفث المروحي عند تشغيل المحرك، من دون استخدام قدرة حرق وقود اضافي من عادم الطائرة لزيادة قوة الدفع النفاث داخل المحرك، ما يعطيها ميزةً وقيمةً إضافيةً قتالية، مقارنةً مع طائرات أجيال سابقة (متقادمة).
أنظمة الرادار الجوي : تتضمن تصاميم تقنيات الاحزمة الرادارية للمسح الإلكتروني النشط AESA الموجات الرادارية العريضة High – Bandwidth ، وتخفيض مخاطر اعتراض البيانات المبثوثة من قبل أنظمة الحرب الالكترونية المعادية، بحيث تلبي كافة متطلبات المفاهيم الرقمية عالية الأداء، لمواجهة التحديات المستقبلية التي تعاني منها تقنيات الرادار الجوي الحالية، إذا ما جرى تشغيلها في مقاتلات المستقبل السريعة التي ستعمل في بيئة إلكترونية معادية على درجة عالية من التعقيد والاشباع الالكتروني.
وتشمل المستويات الرقمية العُليا أربعة موجات رادارية رئيسية تفي بمعظم متطلبات الكفاءة المتعلقة بمعاكسة الإجراءات الالكترونية المضادة، والتحكم بالصحن الراداري (الهوائي)، ونظام مسح الاهداف الارضية المتحركة GMTI ، واجراءات المساندة الالكترونية ESM ، علاوةً على إدارة عمليات الصيانة خلال دورة الحياة الرادارية، واستبدال قطع الغيار الضرورية.
يتحكم الرادار الجوي المُتقدم بكشف ومتابعة وتصنيف وتمييز الاهداف الجوية والارضية (البرية والبحرية) المعادية، والاغلاق عليها رادارياً، لاطلاق الصواريخ والاسلحة الموجهة باشعة الرادار نحوها.
مستشعرات البحث والتتبع بالاشعة تحت الحمراء : صُممت مستشعرات البحث والتتبع وصُنعت بالاشعة تحت الحمراء (ISRT)من اجل عمليات القتال الجوي بصواريخ (جو - جو) وعمليات القصف الارضي (جو - أرض)، ودمجها بانظمة الرادار وتعزيز قدرات الحيطة والحذر بالاشعة تحت الحمراءSAIRST ، ما يسهل على طيار المقاتلة عملية متابعة ومشاغلة ورماية جميع الاهداف المعادية عالية الخطورة، من حوله بصورة ثابتة ومؤكدة بعيداً عن عملية التخمين (التقدير) الذاتي الخادعة في بعض الاحيان .
أنظمة الطيران الالكترونية : تقوم انظمة الطيران بقراءة وعرض كافة بيانات ومعطيات ومعلومات حركات الطائرة المقاتلة على الارض وفي الجو؛ كأداء المحرك وعمل اجزاء الهيكل الخارجي ونظم الطيران الداخلية، والسرعة والارتفاع والاتجاه وحركات المناورة والضغط الداخلي، ودرجات الحرارة وصلاحية الدوائر الالكترونية والكهربائية والهيدروليكية، واستلام الانذارات الفورية عن أية أعطال فنية وغيرها.
كما تعتمد أنظمة الطيران الالكترونية Avionics بصورة واسعة النطاق على استخدام تقنيات ما يعرف " بالدوائر الالكترونية المترابطة فائقة السرعة VHSIC "، والوحدات الالكترونية المشتركة، وحاضنات البيانات عالية السرعة، ما يجعل من ترابطية جميع هذه العناصرمع بعضها البعض السمة الاساسية التي تؤمن لطائرات الجيل الخامس المقاتلة ثلاث قدرات غاية في الاهمية وعالية الاداء هي :

كما تشمل انظمة الطيران الالكترونية البرامج اللينة المُصممة للمهام القتالية المتعددة، وترابطها مع الانظمة الاخرى، مثل المرجع الليزري (الجيروسكوبي) للملاحة الذاتية، ونظام تحديد الموقع بالاقمار الصناعية ونظام الهبوط المايكرويفي .

قمرة القيادة الزجاجية : تحتوي قمرة القيادة الزجاجية الجديدة Glass Cockpit لمقاتلة الجيل الخامس، على عصا القيادة وعصا التحكم بيد واحدة HOTAS ، علاوةً على 6 شاشات عرض ملونة بالكريستال السائل، حيث انها متعددة المهام لعرض صورة مسطحة وواضحة للموقفين التعبويين الجوي والارضي، بما في ذلك موقف التهديدات من الطائرات المعادية من حيث تصنيفاتها وأولويات الاشتباك معها ومتابعتها طيلة عملية القتال الجوي.
من بين الشاشات الستة هناك شاشتان مخصصتان للاتصالات والملاحة والتمييز، ومعلومات الطيران كالسرعة والارتفاع وزاوية الانقضاض ودرجة الصعود والهبوط، وتخزين بيانات ادارة التهديدات المعادية وغيرها. كما ان الشاشة العمودية تبين حالة الاهداف الجوية المعادية وحالة الاسلحة جو - جو وجو – ارض ومقاطع الكشف الراداري وترتيب حالات اطلاق النيران حسب الاهمية والاولوية، علاوة على كاميرا فيديوية للتصوير بعد انجاز المهمة لأغراض التحليل والاستنتاج واستنباط الدروس المستفادة من عملية القتال الجوي والقصف الارضي، في مثل هكذا مهام لاحقة.
التسليح : تتسلح مقاتلة الجيل الخامس غالباً (وليس حصرياً) بنظام مدفع رشاش من نوع فولكان M61A2 عيار 20 ملم مثبت من الداخل، فوق فتحة هواء المحرك من الجهة اليمنى، وهو مزود بـ 480 طلقة بمعدل رماية يصل الى 100 طلقة في الثانية. كما جرى تصميم موقعي تثبيت لحمل صواريخ من نوع (أمرام 120 إيه) وقنابل صغيرة القطر(SDB ) موجهة بنظام جي بي أس تحت كل جناح، زنة ذخائر كل موقع تحميل تبلغ نحو 2270 كلغم ، او خزانات وقود إضافية بدلاً منها، حيث تحمل حاضنة الاسلحة 6 صواريخ AMRAAM AIM-120C أو قنبلتين من نوع GBU-32 للهجوم المباشر المشترك JDAM ، زنة 1000 رطل انجليزي.
تعمل صواريخ جو – جو أمرام ومتوسطة المدى الموجهة بالرادار على قاعدة تقنية قتالية (إرم وأنس fire-and-forget ) ضد الطائرات المعادية ، بمدى يصل الى 50 ميل جوي، حيث تعمل تحت مختلف انواع الطقس وظروف الاحوال الجوية، ومن كافة الجوانب والاتجاهات.
أنظمة البيانات المدمجة لتعزيز الحيطة والحذر : وتشمل كافة الاتصالات الرقمية وانظمة الملاحة والتصنيف، من بينها الرابط المعلوماتي الداخلي للطيران، ونظام توزيع المعلومات التكتيكية المشتركة JTIDS ، ونظام تمييز الطائرات الصديقة من المعادية IFF ، وذلك لتزويد الطيار بكافة البيانات اللازمة لتعزيز ورفع درجة اليقظة والحيطة والحذر عن أية مخاطر قادمة من الجو أو من الارض، أو من داخل طائرته كالاعطال الفنية الطارئة.
أنظمة الحرب الالكترونية والاسناد الالكتروني : تتضمن أنظمة الحرب الالكترونية والاسناد الالكتروني الجديدة، في طائرة الجيل الخامس، أجهزة استقبال راداري للانذار، وانظمة الكترونية معلوماتية IEWSلاكتشاف تهديدات الصواريخ المعادية من الارض والجو، علاوةً على قدرات الحرب الالكترونية المتقدمة للتشويش الالكتروني المكثف، المكونة من عدة تقنيات متقدمة، ما يجعل من طائرة الجيل الخامس القتالية طائرة مصغرة عن طائرة الانذار المبكر أواكس AWACS ، ومن تلك التقنيات:

المناورة القتالية : تشكل كفاءة المناورة القتالية لطائرة الجيل الخامس عاملاً مهماً يمكن تحقيقه بواسطة التحكم بقوة الدفع والتوجيه، ما يقلل من مسافات الاقلاع والهبوط من جهة، وعند تجاوز سرعة الصوت خلال مراحل الطيران والدوران وحركات المناورة القتالية صعوداً وانخفاضاً من جهة أخرى، دون استخدام خاصية الاحتراق اللاحق (طاقة إضافية) للمحرك، والذي يزيد من مستوى البصمة الحرارية (الاشعة تحت الحمراء) – غير المرغوب بها - عند استخدامه بكامل طاقة المحرك Full Military Power ، خلال عملية المناورة والقتال الجوي.
يذكر ان ثمة سمة رئيسية أخرى لطائرة الجيل الخامس القتالية وبشكل خاص طائرتي JSF F-35 II و F-22 ، هي قدرة الخفاء العالية التي تجعل منها هدفاً "منخفض الحدة والملاحظة" من قبل كافة انواع موجات رادارات العدو، ذلك لأن تصاميم واشكال وطلاء الهيكل الخارجي، والتراكيب الداخلية تقلل بصورة حقيقية من " المقطع الراداري" وبالتالي البصمة الرادارية للطائرة الشبحية.
وعلى الرغم من سرية تفاصيل معلومات التقنيات المتعلقة بخفض درجة البصمة الرادارية واعتبارها من المعلومات المصنفة والمحظور نشرها، لا سيما بوسائل الاعلام الدفاعية المتخصصة، إلا ان بعض الجوانب التقنية قد أُزيح عنها الستار بصورة عامة، (ربما لاسباب دعائية وتعريفية) مثل :

المقاتلة جوينت سترايك فايتر F-35 نموذجاً : تسلمت القوات الجوية الاميركية أول نموذج من الطائرة المقاتلة (الصاعقة الشبح F-35 Lightning II )، كطائرة بمحرك واحد، متعددة الادوار والمهام، تتميز بتقنيات شمولية وتكاملية غير مسبوقة، وقادرة على اطلاق صواريخ جو – جو على سرعة 1.6 ماك (سرعة الصوت).
ومن المخطط له أن تحل هذه المقاتلة بتقنياتها الجديدة المتطورة محل معظم الطائرات المقاتلة العاملة حالياً، مثل أيه-10 و إف- 16 و إف / أيه – 18 هورنيت وهارير وغيرها من طائرات الجيل الرابع.
لقد جاءت المقاتلة الجديدة كمشروع مشترك بين شركة (لوكهيد مارتن) الاميركية وشركاء صناعيين منهم (بي أيه إي سيستمز) البريطانية و(نورثروب غرومان) الاميركية .

بدأت فحوص الطيران على هذه المقاتلة في أواخر عام 2006، وسجلت ما يزيد عن 865 رحلة فحص تجريبية، منذ عام 2009 عندما اقلعت بأول رحلة طيران فعلية، حيث تقرر دخول النموذج F-35 A الخدمة الفعلية في عام 2010، والنموذج F-35 B في عام 2012، ما يمكن القول عنها أنها بداية تطوير طائرات القوات الجوية والقوات البحرية وطيران مشاة البحرية للقرن الواحد والعشرين.

ومن هذا المنطلق ستكون طائرة F-35 احد اعضاء عائلة مكونة من ثلاثة طائرات مستقبلية، تختلف احجام ومواصفات ومدى (كمية الوقود) وحمولة وتكاليف كل نوع منها عن الآخر وهي :

كان من الاهمية بمكان لمشروع بناء هذه المقاتلة المتقدمة جداً، وجود شركاء دوليين من حلفاء الولايات المتحدة وافقوا على المساهمة المالية والتصنيعية، لتصميم وإنتاج وتطوير الطائرة (إف-35 لايتننغ 2).
لقد اتفقت الدول التسعة المشاركة بهذا المشروع (بما في ذلك الولايات المتحدة) على الشراكة للمساهمة في شراء 3173 طائرة مقاتلة من نوع " لوكهيد مارتن إف-35 لايتننغ 2"، بسعريتراوح من 80 - 85 مليون دولار للطائرة الواحدة حتى مرحلة الطيران (من دون انظمة التسليح والمعدات الاضافية)، وعلى النحو التالي :
الولايات المتحدة 2443 طائرة، المملكة المتحدة 138، ايطاليا 31، هولندا 85، كندا 80، النرويج 48، الدانمارك 48، استراليا 100 وتركيا 100 طائرة.

في حين أبدت دول أخرى رغبتها بإستخدام هذه الطائرة وادخالها الخدمة الفعلية لديها بأعداد متفاوتة وهي: بلجيكا، فنلندا، اليونان، اسرائيل، اليابان، سنغافورة، كوريا الجنوبية، واسبانيا.
المقاتلة رابتور إف – 22 : دخلت الطائرة التكتيكية المتقدمة رابتور إف-22 أيه الخدمة الفعلية في سلاح الجو الاميركي خلال شهر ديسمبر 2005 ، لتحل محل المقاتلة (إيغل إف-15)، متميزةً عنها بثلاثة مواصفات جوهرية هي: الرشاقة والشبحية والمدى حيث تبلغ سرعتها فوق سرعة الصوت، وتعمل بمحركين.
تتطابق تكاليف تطوير وتصنيع طائرة الجيل الخامس المستقبلية، من حيث الارتفاع، مع قيمة الطائرة وقدراتها القتالية العالية، ولذا خطط سلاح الجو الاميركي مبدئياً لامتلاك 650 طائرة إف-22، لكن لم يتم بناء سوى 187 طائرة، حيث بلغت تكلفة التجهيز حتى مرحلة الطيران نحو 150 مليون دولار للطائرة الواحدة. ذلك لان عملية إنتاج رابتور – 22 قد جرى إلغاؤها في ابريل 2009، عندما أعلن وزير الدفاع الاميركي روبرت غيتس، أن البنتاغون قرر إنهاء برنامج هذه المقاتلة وزيادة إنتاج المقاتلة (جوينت سترايك فايتر JSF F-35 ). حيث أن توفر مقاتلة أقل تكلفةً وأرخص ثمناً وأكثر تنوعاً من حيث المهام القتالية، قد سرّع من عملية وقف إنتاج رابتور -22.
مشاريع عالمية قادمة : لقد قامت روسيا بإنشاء مشاريع تطوير وانتاج طائرة الجيل الخامس، مثل Sukhoi PAK FA وطائرة Mikoyan LMFS ، حيث وقعت مع الهند في اكتوبر 2007 اتفاقية الشراكة لبرنامج طائرة الجيل الخامس المستقبلية FGFA والذي بموجبه تقوم الهند بتطوير الطائرة ذات المقعدين من نوع PAK-FA .
وفي ديسمبر 2010 كُشف النقاب عن أن الصين تعمل على تطوير طائرة الجيل الخامس من نوع Chengdu J-20 التي طارت لاول مرة في يناير 2011، ومن المقرر ان يجري نشرها بين 2017 – 2019 .
أما الهند فقد عملت على تطوير مقاتلتها المحلية متوسطة المدى MCA ، من الجيل الخامس. في حين تعمل اليابان أيضاً على تفحص وتقييم امكانياتها التقنية لتطوير طائرة الجيل الخامس المستقبلية.