والکایری VALKYRIE

این هواپیما دارای بالی غول‌پیکر و مثلثی است که لبه حمله آن دارای تابی ملایم می‌باشد و پیش‌بالی چهارگوش که کمرباریک بودن بدنه را در چشمان بیننده تشدید می‌کند. هیچ هواپیمائی …

این هواپیما دارای بالی غول‌پیکر و مثلثی است که لبه حمله آن دارای تابی ملایم می‌باشد و پیش‌بالی چهارگوش که کمرباریک بودن بدنه را در چشمان بیننده تشدید می‌کند. هیچ هواپیمائی تاکنون ساخته نشده که آمیزه‌ای از پیچ و خم‌های آیرودینامیکی یک هواپیمای زیرصوت و یک وسیله تسلیحاتی مخوف، چون این هواپیما باشد.

شکل عجیب و فراطبیعی آن، چون تصویری حکاکی شده در یک سینی تزئینی، خاطره‌ای ماندگار در ذهن انسان بر جای می‌گذارد. هواپیمائی باشکوه که تنها دو فروند از آن به‌عنوان نمونه ساخته شد و هیچ‌گاه وارد خدمت نگردید.

موتوری که برای این هواپیما در نظر گرفته شد موتور سری YJ۹۳ ساخت شرکت موتورسازی جنرال الکتریک با پیشرانه ۳۰ هزار پاوند بود. بخش کمپرسور، همانند کمپرسورهای جریان محوری موتورهای جت دارای پره‌های ثابت و دوار بود. ترکیب ایستانه‌ها (stator) از نوع ایستانه‌های پیشرفته متغیر بود که زاویه حمله آن تغییر می‌کرد و به موتور اجازه می‌داد در ارتفاعات، فشارها و سرعت‌های گوناگون میزان هوا را متناسب با نیاز تنظیم نماید.

طراحی اغلب بخش‌های این هواپیما، از طراحی و توسعه موشک کروز موسوم به ناواهو گرفته شد. ورودی‌های موتور، سکان‌های عمودی دوگانه (برای پایداری سمتی در سرعت زیاد) و پیش‌بال‌ها جلوی هواپیما (برای پایداری تاب هواپیما) بر پایه دانش معمولی ایرودینامیک استوار بود. در طراحی والکایری نوآوری‌های منحصر به فردی صورت گرفته بود که پاره‌ای از آنها به شرح زیر است:

بخش بیرونی بال آن لولائی بود که با زیاد شدن سرعت به طرف داخل تا می‌شد. تا شدن بخش بیرونی بال ابتدا تا ۲۵ درجه و سپس تا ۶۰ درجه افزایش می‌یافت. این ویژگی برای این هواپیما حداقل دارای سه فایده بود که به این شرح است: با کاهش مساحت بخش بیرونی بال، نحوه انتقال مرکزی نیروی برآر به عقب در سرعت‌های بالای یک ماخ به حالت تعادل در می‌آمد. با کم‌شدن مساحت بال میزان نیروی برا نیز کاهش می‌یافت. دیگر اینکه بال‌های تا شده به منزله سکان‌های عمودی، مورد استفاده قرار گرفته سبب افزایش پایداری سمتی (جانبی) و کاهش نیاز برای استفاده از باله‌های عمودی سنگین‌وزن می‌گردید. والکایری را از لحاظ تحمل امواج ضربه‌ای موج‌سوار می‌خواندند و می‌گفتند که این هواپیما بر روی امواج ضربه‌ای حاصل از فرود سوار می‌شود و موج‌سواری می‌کند. یکی از دانشمندان علم ایرودینامیک می‌گوید: آنچه که در والکایری انجام شد بهبود مفهوم طراحی گفته شده بود. در هواپیماهای دیگر فشار باد تمایل دارد که در اطراف بال رخنه نماید، اما وقتی شما بخش نوک بال را به طرف پائین (در پرواز) کج می‌کنید و آن را طوری طراحی می‌کنید که سطح پائینی آن دارای فشار می‌باشد، از این طریق نیروی برآر خیلی زیادی را به‌دست خواهید آورد.

یکی از نوآوری‌هائی که روی آن کار شده خنک نگه‌داشتن این هواپیمای ابر بمب‌افکن می‌باشد. پرواز با سرعت بیش از سه ماخ مقدار زیادی گرما در پوسته هواپیما ایجاد می‌کنند. وقتی هواپیما با سرعت سه ماخ در هوا پرواز می‌کند، اصطکاک ذرات هوا با پوسته بیرونی بدنه درجه حرارت لبه‌های ورودی را تا ۶۳۰ درجه فارنهایت بالا می‌برد. بدیهی است که آلیاژهای آلومینیوم معمولی نمی‌توانند تا این حد درجه حرارت را تحمل نمایند و نرم خواهند شد. برای ساخت سه‌چهارم بدنه بمب‌افکن والکایری از جمله بال‌ها، جعبه استقرار موتور، بخش‌های میانی بدنه بال‌ها، جعبه استقرار موتور، بخش‌‌های میانی بدنه و سکانس‌های عمودی می‌توان از سازه لانه زنبوری فولادی استفاده نمود. مسئله دیگر اینکه ساخت و شکل‌دهی این آلیاژ نیز مشکل بود. بدنه و بخش‌های مختلف هواپیما صاف و چهارگوش نیست، قوس‌ها و منحنی‌های زیادی باید در آن ایجاد گردد. بنابراین فرآیند کاری به‌کارگیری این آلیاژ با آنچه که بیشتر مرسوم بود تفاوت داشت. بخش لانه زنبوری باید با بدنه لحیم و نیز خود ساندویچ هم باید در درجه حرارت زیاد لحیم‌کاری می‌گردید.

بمب‌افکن والکایری دارای انبوهی از لبه‌های تیز و زاویه‌های تند بود که خود نقیصه‌ای جدی برای آن به حساب می‌آمد. اصلی‌ترین دلیلی که این طرح را تعطیل نمود آن بود که ورودی‌های هوای بزرگ و بال‌هائی با نوک تاشو سبب می‌گردید که این بمب‌افکن به راحتی به‌وسیله رادار شناسائی و ردیابی گردد. علاوه بر آن حرارتی که از شش موتور بزرگ آن متصاعد می‌گردید خود هدف خوبی برای ردیاب‌ها به حساب می‌آمد.

ویژگی‌های طراحی والکایری شاهکار طراحی دهه ۱۹۵۰ بود، هوایپمای والکایری XB-۷۰ در واقع نمایشگر به‌کارگیری مواد و هنرنمائی طراحانی بود که در ساخت آن همت گماشته بودند. پیش‌بینی شده بود که درجه حرارت بعضی از نقاط بدنه آن از مرز ۱۰۰۰ درجه فارنهایت فراتر خواهد رفت. درجه حرارتی که به راحتی موجب نرم‌شدن آلومینیوم خواهد گردید. بنابراین آلیاژی که به سراغش رفتند فولاد بود که به‌صورت پانل‌های لانه زنبوری مورد بهره‌برداری قرار گرفت. در بخش‌های داخلی بال تعداد ۶ مخزن سوخت آب‌بندی شده قرار داشت که حاوی گاز نیتروژن و از آتش‌سوزی جلوگیری می‌کرد. در لبه فرار هر یک از بال‌های این بمب‌افکن تعداد ۶ عدد سکان افقی، و شهپر ادغامی تعبیه شده بود که غلت‌زنی و تاب‌زنی (بالا و پائین رفتن دماغه) را کنترل می‌کرد. وقتی بخش بیرونی نوک بال در سرعت زیاد تا می‌شد دیگر نیازی به دو شهپر بیرونی نبود. بنابراین شهپرها هم سطح لبه فرار قرار می‌گرفتند و قفل می‌شدند.

برای افزایش نیروی برآر هنگام نشستن و برخاستن شهپرها تبدیل به بالچه (فلپ) می‌گردیدند. برای مقابله با گشتاور پائین‌آورنده دماغه هنگام پرواز، لبه فرار بالچه دماغه هواپیما به طرف پائین خم شده، نیروی برار آن را افزایش می‌داد و از پآئین آمدن دماغه هواپیما جلوگیری می‌کرد.

در هواپیما والکایر با استفاده از بالچه دماغه (کانارد) هوایپما انجام می‌گرفت. بالچه که نسبت به گرانیگاه هواپیما به‌منزله یک اهرم طویل عمل می‌کرد. با انجام تنظیمات جزئی در زاویه حمله پیشبال، پایداری هوایپما در آسمان هنگام تغییر سرعت تا رسیدن به ماخ ۳ فقط حفظ می‌شد. [۲۰]

۲۰ـ ماهنامه صنایع هوائی ـ علی‌اکبر اکبرزاده