Project Mayhem؛ پروژه ایالات متحده برای طراحی دیجیتالی بمب افکن هایپرسونیک

مهندسی سلاح‌ها و سیستم‌های دفاعی نسل جدید، علمی است که حول محور سرعت ساخته شده است. در سال ۲۰۱۸، روسیه خبرساز شد وقتی ولادیمیر پوتین در ویدیویی شبیه سازی شده که نشان می‌داد موشک هایپرسونیک این کشور سواحل فلوریدا را هدف قرار می‌دهد از موشک Kh-۴۷M۲ Kinzhal رونمایی کرد.

اگر چه این ویدیو به اندازه ویدیو رونمایی آیفون‌های جدید باشکوه و پرزرق و برق نبود، اما پیام آن کاملاً واضح بود: دوره سلاح‌های هایپرسونیک یا مافوق صوت فرا رسیده است.

آغاز طراحی دیجیتالی بمب افکن هایپرسونیک Project Mayhem

چیزی که این سلاح‌ها را چنین مرگبار می‌سازد این است که طوری طراحی شده اند 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 رو به افزایش است. وقتی پای رقابت تسلیحاتی در زمینه موشک‌های هایپرسونیک به میان می‌آید، به نظر می‌رسد که ایالات متحده از روسیه و حتی چین عقب افتاده است. اما شاید این عقب افتادگی به این دلیل باشد که ارتش ایالات متحده به دنبال یک جایزه بزرگتر است: یک بمب افکن هایپرسونیک.

اکنون زمان آشنایی با بمب افکن هایپرسونیک سری نیروی هوایی ایالات متحده فرا رسیده است: برنامه قابل توسعه هواپیمای چندمنظوره هایپرسونیک جاسوسی، نظارت و گردآوری اطلاعات و تهاجمی که به اختصار Project Mayhem نامیده می‌شود. این بمب افکن 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-۱۷ هر کدام بسیار گرانقیمت هستند (هر موشک حدود ۱۰۰ میلیون دلار)، یک هواپیمای مافوق صوت با سرعت بیش از ۵ ماخ- بر اساس گزارش ها، سرعت بمب افکن Project Mayhem بیش از ۱۰ ماخ خواهد بود- را می‌توان بار‌ها و بار‌ها استفاده کرد.

ایده بمب افکن مافوق صوت به دوران رقابت فضایی باز می‌گردد که رکوردشکنی هواپیمای North American X-۱۵A-۲ با گذشتن از رکورد ۶.۷ ماخ سرعت در سال ۱۹۶۷ را در پی داشت. پیشرفت‌های بعدی در حوزه هوافضا باعث خلق ماشین‌های پرنده حیرت انگیزی مانند SR-۷۱ سوپرسونیک شد. به احتمال فراوان، بمب افکن Project Mayhem از یک سیستم پیشرانه چند سیکلی استفاده کرده، یک موتور جت را برای رسیدن به سرعت ۳ ماخ به کار 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، همه چیز به شدت داغ می‌شود، اتفاقی که در اثر اصطکاک و مقاومت هوا رخ می‌دهد، از این رو هر هواپیمایی که قصد دارد به این سرعت برسد و زنده بماند باید از مواد پیشرفته‌ای در بدنه اش استفاده شود که هنوز اختراع نشده اند. همچنین قدرت مانور در چنین سرعت‌هایی خود یک معضل مهندسی بزرگ است و اینکه ترکیب یک موتور جت متعارف با یک اسکرمجت هرگز موفقیت آمیز نبوده است.

به خاطر این محیط عملیاتی منحصربفرد و ضرورت طراحی حساس به دقت بالا، Project Mayhem به سراغ مهندسی مدل-پایه (MBE) رفته تا همه سیستم‌های روی این هواپیمای تئوریک را به شکل دیجیتالی طراحی کند.

فرانک سرنا، مدیر ارشد سیستم‌های استراتژیک نیروی هوایی در Draper در این باره گفته است: «عنصر کلیدی توسعه هایپرسونیک‌ها اجرای مهندسی مدل-پایه به عنوان یک روش مقرون به صرفه برای ارزیابی طرح‌های مفهومی قبل از شروع به ساخت نمونه اولیه است».

کمپانی Draper که در طراحی سیستم‌های هدایت فضاپیمای آپولو شرکت داشته، دهه هاست که روی سیستم‌های هایپرسونیک کار می‌کند. روز چهارشنبه گذشته، Draper اعلام کرد که در همکاری با کمپانی مهندسی Leidos، قراردادی به ارزش ۳۳۴ میلیون دلار را با نیروی هوایی ایالات متحده به منظور شروع کار روی طراحی دیجیتالی بمب افکن مافوق صوت سری این کشور منعقد کرده است. Project Mayhem به احتمال فراوان شامل شبیه سازی بسیار دقیق شرایط دشوار پرواز مافوق صوت در مقابله با گرما و سرعت است که با عنوان پرواز هایپرسونیک شناخته می‌شود. رویایی یک هواپیمای هایپرسونیک در زرادخانه نیروی هوایی ایالات متحده از آن رویا‌هایی است که تاریخچه آن به دهه‌ها قبل باز می‌گردد و اکنون به نظر می‌رسد که مهندسان و دانشمندان سخت در تلاشند تا این رویا را به واقعیت بدل کنند.

منبع: روزیاتو